[实用新型]一种基于TDLAS的带保护的激光器驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种基于TDLAS的带保护的激光器驱动电路，包括直流偏置信号发生电路、低频扫描信号发生电路、高频载波信号发生电路、信号叠加电路和激光器驱动电路；还包括激光器保护电路，激光器保护电路包括激光器限流保护电路、激光器并联保护电路和激光器电源软启动保护电路；激光器限流保护电路，用于激光器的过流保护；激光器并联保护电路，用于激光器的故障保护；激光器电源软启动保护电路，用于激光器电源的软启动。本实用新型通过设置保护电路来实现激光器稳定可靠的性能，以延长其使用寿命。

技术领域

本实用新型属于TDLAS领域，具体涉及一种基于TDLAS的带保护的激光器驱动电路。

背景技术

TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的简称，即可调谐激光二极管吸收光谱技术；该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。由于激光二极管很容易受到基于电子的、热的和功率机理的损坏，因此在对激光器进行驱动电路设计时，保护措施必不可少。

现有的在线仪表中的激光驱动电路结构复杂，激光保护措施不充分，较易造成激光器的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述存在的问题和不足，提出一种基于TDLAS的带保护的激光器驱动电路，通过设置保护电路来实现激光器稳定可靠的性能，以延长其使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于TDLAS的带保护的激光器驱动电路，包括直流偏置信号发生电路、低频扫描信号发生电路、高频载波信号发生电路、信号叠加电路和激光器驱动电路，直流偏置信号发生电路、低频扫描信号发生电路和高频载波信号发生电路的输出分别连接至信号叠加电路的输入，信号叠加电路输出驱动电压信号至激光器驱动电路，激光器驱动电路输出驱动电流信号以驱动激光器；其特征在于：还包括激光器保护电路，激光器保护电路包括激光器限流保护电路、激光器并联保护电路和激光器电源软启动保护电路；激光器限流保护电路，用于激光器的过流保护；激光器并联保护电路，用于激光器的故障保护；激光器电源软启动保护电路，用于激光器电源的软启动。

进一步地完善上述技术方案，激光器驱动电路包括运算放大器U10、电阻R22、电阻R23、二极管D7和开关管Q4；信号叠加电路输出的驱动电压信号Vdriver连接至运算放大器U10的同相输入端，运算放大器U10的输出端连接电阻R22的一端和二极管D7的负极，电阻R22的另一端和二极管D7的正极分别连接至开关管Q4的栅极，开关管Q4的源极分别连接运算放大器U10的反相输入端和电阻R23的一端，电阻R23的另一端接地，开关管Q4的漏极输出驱动电流信号Idriver。

进一步地，激光器限流保护电路包括三极管Q2、三极管Q3、电阻R18、电阻R20和电阻R21；激光器驱动电路输出的驱动电流信号Idriver连接至三极管Q3的漏极，三极管Q3的基极连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端连接三极管Q2的集电极和电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地，三极管Q3的发射极与三极管Q2的基极连接；电阻R18设置在三极管Q2的基极和发射极之间，三极管Q2的发射极输出即为激光器电源电压。

进一步地，激光器并联保护电路包括与激光器D5并联连接的二极管D6、电阻R19、电容C23和继电器LS1；二极管D6反向并联在激光器D5的两端，用于防止流过激光器的反向电流；电阻R19和电容C23组成滤波电路，用于防止激光器两端电压的瞬变；继电器LS1的常闭触点和公共触点并联连接在激光器D5的两端，用于为激光器提供短路保护。

进一步地，激光器电源软启动保护电路包括低压差线性稳压器U1、三极管Q1、TVS管V2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C5、电容C6和发光二极管D4；