[发明专利]一种脉冲激光器驱动电源系统及其驱动方法

权利要求书

1.一种脉冲激光器驱动电源系统，其特征在于，包括：主控模块、恒流驱动模块和恒温控制模块，所述主控模块包括：单片机和现场可编程门阵列FPGA，所述单片机分别与所述FPGA和所述恒流驱动模块相连，所述FPGA与所述恒温控制模块相连，其中：

所述单片机，用于根据预先设定的激光输出功率确定相应的电功率，根据所述电功率生成驱动信号，并向所述恒流驱动模块提供所述驱动信号；通过所述FPGA向所述恒温控制模块发送温度控制指令和预先设定的温度；

所述恒流驱动模块，用于根据所述驱动信号输出驱动电流以驱动激光二极管LD发射激光光束；

所述恒温控制模块，用于在接收到所述温度控制指令后，根据所述预先设定的温度控制激光器晶体和LD的工作温度处于设定的温度范围内；

所述FPGA，用于为激光器提供至少一路调Q信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述恒流驱动模块包括：第一功率可调电源电路和第一比例微积分控制PID反馈调节电路，其中：

所述第一功率可调电源电路，用于根据所述驱动信号调节电源输出功率输出驱动电流以驱动激光二极管LD发射激光光束；

所述第一PID反馈调节电路，用于通过PID闭环调节控制所述第一功率可调电源电路输出恒定电流。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述恒流驱动模块还包括电流采样电路，其中：

所述电流采样电路，用于对所述第一功率可调电源电路输出的驱动电流进行采样处理得到第一电压采样信号，向所述单片机输出第一电压采样信号；

所述单片机，还用于根据第一电压采样信号确定所述第一功率可调电源电路输出的驱动电流超过第一预设电流阈值时，关闭电流输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述电流采样电路，还用于通过所述FPGA向所述单片机输出第一电压采样信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述恒温控制模块包括：控制电路、隔离式H桥电路、第二功率可调电源电路、以及第二PID反馈调节电路，其中：

所述控制模块，用于在接收到所述温度控制指令后，根据所述设定的温度生成控制信号，向所述第二功率可调电源电路发送所述控制信号；

所述第二功率可调电源电路，用于根据所述控制信号通过所述隔离式H桥电路向半导体致冷器TEC输出控制电流，以控制所述TEC完成加热或者制冷；

所述第二PID反馈调节电路，用于通过PID闭环调节所述第二功率可调电源电路输出的控制电流来调整TEC的加热或者制冷功率，以控制激光器晶体和LD的工作温度处于设定的温度范围内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述恒温控制模块还包括：温度采样电路，其中：

所述温度采样电路，用于对所述第二功率可调电源电路输出的控制电流进行采样处理得到第二电压采样信号，向所述单片机输出第二电压采样信号；

所述单片机，还用于根据第二电压采样信号确定所述第二功率可调电源电路输出的控制电流超过第二预设电流阈值时，关闭电流输出。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：个人计算机PC上位机，其中：

所述单片机，还用于从所述PC上位机接收所述设定的激光输出功率、所述设定的温度和所述温度控制指令；通过所述PC上位机显示所述恒流驱动模块和/或所述恒温控制模块的工作状态信息；在监控到所述恒流驱动模块和/或所述恒温控制模块状态异常时，通过所述PC上位机显示状态异常提示信息。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的系统，其特征在于，所述单片机与所述FPGA通过可变静态存储控制器FSMC总线连接。