[发明专利]一种高稳定度脉冲电流源装置

说明书

本发明的一种高稳定度脉冲电流源装置属于电子设备技术领域，结构有频率设置模块(1)、电流输出模块(2)、电流采样模块(3)、幅度测量模块(4)、幅度控制模块(5)、占空比测量模块(6)、脉宽控制模块(7)、显示驱动模块(8)和前面板(9)。本发明利用反馈控制及电流补偿技术，实现脉冲恒流输出，具有输出脉宽和电流峰值稳定且可调等优点。

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种高稳定度脉冲电流源装置。

背景技术

电流源在LED驱动、激光器驱动、传感器驱动、各种辉光放电光源驱动等很多领域内都有重要的应用。大功率窄脉冲电流源尤其在半导体激光器驱动等方面有着更方便的应用。脉冲电流源是指能够在负载上产生幅度和脉冲宽度可控的电流脉冲。

在脉冲电流源中，脉冲高度(即峰值电流)、脉冲宽度、重复频率、上升时间、下降时间是衡量脉冲电流源性能的几个重要参数。脉冲电流源一般由脉冲触发电路、脉冲整形电路、功率驱动电路等部分构成，脉冲触发电路用来产生频率可调的信号源，目前技术比较成熟，由555定时器、多谐振荡器、压控振荡器等均可实现；脉冲整形电路用来将脉冲触发电路产生的信号整形成窄脉冲，由单稳态触发器构成的脉冲整形电路可以通过改变外接电阻电容改变脉冲宽度，实现ms或ns级的窄脉冲，但这种脉冲功率较小，难以实现对功率要求较大的负载进行电流驱动，功率驱动电路则将前级整形后的窄脉冲放大成功率较大的电流脉冲。

与本发明最接近的现有技术是申请人课题组的早期研究成果“用于半导体激光器的脉冲恒流源理论与技术研究(吉林大学.王晴.博士论文)”，该文献第3章公开了一种用于驱动半导体激光器的脉冲恒流源电路(参见原文图3.6)，该电路由脉冲触发电路、脉冲整形模块、功率输出模块构成，其中功率驱动模块由两级功率MOSFET构成。上述参考文献在用于驱动固定参数的半导体激光器时具有优异的性能，通过仿真及实验结果可以看出，在1欧姆的负载上可产生高达21A左右的峰值电流，通过调节末级的充放电电容C5，在10kHz的重复频率下可使输出脉冲宽度压缩到ns级别，且具有极短的上升下降时间。

然而上述参考文献的使用场合具有很大的局限性，当负载发生变化时，输出电流的高度会发生变化，当负载变化或调节重复频率时，均会影响输出电流的脉冲宽度。如果负载对脉冲宽度或脉冲高度的稳定性有较高要求时，这是非常不利的，因此，现有技术还需要进一步改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服背景技术中的不足，提供一种频率、幅度、脉宽稳定且均能独立调节的脉冲电流源装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种高稳定度脉冲电流源装置，结构有频率设置模块1、电流输出模块2、显示驱动模块8、前面板9，其特征在于，结构还有电流采样模块3、幅度测量模块4、幅度控制模块5、占空比测量模块6和脉宽控制模块7，频率设置模块与电流输出模块2和脉宽控制模块7相连，电流输出模块2与电流采样模块3相连，电流采样模块3与幅度测量模块4和占空比测量模块6相连，幅度测量模块4与幅度控制模块5和占空比测量模块6相连，幅度控制模块5与电流输出模块2相连，脉宽控制模块7与电流输出模块2相连，频率设置模块1、幅度测量模块4、脉宽控制模块7均与显示驱动模块8相连，前面板9与频率设置模块1、电流输出模块2、幅度控制模块5、脉宽控制模块7、显示驱动模块8相连；