[发明专利]一种大功率高精度激光器温度控制电路

说明书

本发明公开了温度控制领域的一种大功率高精度激光器温度控制电路，包括温度采样放大电路、PWM驱动电路、高端选通电路、H桥电路以及TEC，所述温度采样放大电路输出两路温度误差信号分别到两组PWM驱动电路，两组PWM驱动电路分别输出两路PWM控制信号控制H桥电路中下方的两个开关管的通断；两路温度误差信号还共同输入到所述高端选通电路进行比较，高端选通电路输出控制信号控制H桥上方的两个开关管的通断；所述TEC的两端与H桥电路的输出端连接。本发明通过差分放大电路可设置放大倍数，实现±0.1℃的控温精度，且H桥电路中上方的两个开关管设置为开关状态，损耗较小，占空比调节范围宽，适应于各种功率等级的应用，提高了产品的适用性。

技术领域

本发明涉及温度控制领域，具体是一种大功率高精度激光器温度控制电路。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、输入电压小、结构简单、寿命长、转换效率高、功耗低、价格低廉、易于调制等优点。这些优异的特性使得半导体激光器在激光测距、激光雷达、激光通信、激光制导跟踪、自动控制等方面获得了广泛的应用。

但是，半导体激光器的性能受温度影响极大。随着温度的升高，激光器的阈值电流增加、输出功率降低、发射波长移动，由此造成模式的不稳定，增加内部缺陷，严重影响器件的寿命，给应用带来了很大困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率高精度激光器温度控制电路，通过控制TEC的工作电流，可以实现±0.1℃激光器的控温精度，满足了大功率激光器的使用要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大功率高精度激光器温度控制电路，包括温度采样放大电路、PWM驱动电路、高端选通电路、H桥电路以及TEC，所述温度采样放大电路输出两路温度误差信号分别到两组PWM驱动电路，两组PWM驱动电路分别输出两路PWM控制信号控制H桥电路中下方的两个开关管的通断；两路温度误差信号还共同输入到所述高端选通电路进行比较，高端选通电路输出控制信号控制H桥上方的两个开关管的通断；所述TEC的两端与H桥电路的输出端连接。

进一步的，所述温度采样放大电路包括温度采样电路、基准电压设定电路及两组差分放大电路，温度采样电路的输出端分别连接两组差分放大电路的其中一个输入端且连接的输入端的相性相反，基准电压设定电路的输出端分别连接两组差分放大电路的另外一个输入端；两组差分放大电路分别输出一路温度误差信号。

进一步的，H桥电路的上方两个开关管配置为PMOS管，下方的两个开关管配置为NMOS管。

进一步的，所述PMOS管通过开关控制电路驱动，所述开关控制电路包括三极管，所述三极管的发射极接地，集电极通过分压电路连接供电端，分压电路的输出端连接PMOS管的栅极，三极管的基极通过电阻连接所述高端选通电路的输出端。

进一步的，所述高端选通电路包括两个运放器，一路温度误差信号连接第一个运放器的正输入端与第二个运放器的负输入端，另一路温度误差信号连接第一个运放器的负输入端与第二个运放器的正输入端，两个运放器的输出端分别连接到两个开关控制电路。

进一步的，所述TEC的两端各通过LC电路与所述H桥电路的输出端连接。

进一步的，还包括到温电路，所述到温电路包括运放器，所述运放器的一个输入端连接有由两个二极管组成的线与电路，两路温度误差信号输入所述线与电路，运放器的另一个输入端连接基准电路，输出端输出基准电路与线与电路的比较值。

有益效果：本发明通过差分放大电路可设置放大倍数，实现±0.1℃的控温精度，且H桥电路中上方的两个开关管设置为开关状态，损耗较小，占空比调节范围宽，适应于各种功率等级的应用，提高了产品的适用性。此外，本发明电路结构简单、易于调试，可采用常规器件实现，易于实现全国产化。

附图说明

图1为本发明的原理框图；