[发明专利]一种具有超温保护功能的高稳定度激光泵浦源

摘要

本发明的一种具有超温保护功能的高稳定度激光泵浦源属于电子设备技术领域，结构有激光器模块(1)、功率控制模块(2)和温度控制模块(3)，其特征在于，结构还有显示驱动模块(3)，所述的功率控制模块(2)由功率设置模块(21)、功率取样模块(22)、PID运算模块(23)、LD驱动模块(24)、超温处理模块(25)和软启动模块(26)构成。本发明稳定性高，具有超温报警断电及软启动功能。

主权项

1.一种具有超温保护功能的高稳定度激光泵浦源，结构有激光器模块(1)、功率控制模块(2)和温度控制模块(3)，其特征在于，结构还有显示驱动模块(3)，所述的功率控制模块(2)由功率设置模块(21)、功率取样模块(22)、PID运算模块(23)、LD驱动模块(24)、超温处理模块(25)和软启动模块(26)构成；所述的功率设置模块(21)的结构为，电阻R1的一端接电源VCC，另一端接稳压二极管D1的阴极和滑动变阻器W1的一端，稳压二极管D1的阳极和滑动变阻器W1的另一端接地，滑动变阻器W1的滑线端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接运放U1A的同相输入端，运放U1A的反相输入端接电阻R3的一端和电阻R4的一端，输出端接电阻R4的另一端，并作为功率设置模块(21)的输出端，记为端口P_set，电阻R3的另一端接地，运放U1A的正、负电源端分别接电源VCC和地；所述的功率取样模块(22)的结构为，电阻R5的一端接运放U1B的同相输入端，并作为功率取样模块(22)的一个输入端，与激光器模块(1)的端口PD+相连，电阻R5的另一端接运放U2A的同相输入端，并作为功率取样模块(22)的另一个输入端，与激光器模块(1)的端口PD‑相连，运放U1B的反相输入端和输出端之间接电阻R6，运放U1B的输出端作为功率取样模块(22)的输出端，记为端口P_F，运放U1B的反相输入端还接电阻R7的一端和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端、电阻R10的一端和运放U2A的反相输入端，电阻R10的另一端接地，电阻R7的另一端和电阻R9的另一端接运放U2A的输出端，运放U2A的正、负电源端分别接电源VCC和电源VEE；所述的PID运算模块(23)的结构为，电阻R11的一端接运放U2B的反相输入端，另一端作为PID运算模块(23)的反馈输入端，记为端口P_F_in，并与功率取样模块(22)中的端口P_F相连，电阻R12的一端接运放U2B的同相输入端，另一端作为PID运算模块(23)的设置输入端，记为端口P_set_in，并与功率设置模块(21)中的端口P_set相连，运放U2B的同相输入端通过电阻R14接地，反相输入端和输出端之间接电阻R13，电阻R15的一端接运放U2B的输出端，另一端接运放U3A的反相输入端，运放U3A的同相输入端通过电阻R16接地，反相输入端和输出端之间接电阻R17，运放U3A的输出端接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接运放U4B的反相输入端；电阻R19的一端接运放U2B的输出端，另一端接运放U3B的反相输入端，运放U3B的同相输入端通过电阻R20接地，反相输入端和输出端之间接电容C1，输出端接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接运放U4B的反相输入端；电阻R22的一端接运放U2B的输出端，另一端接电容C2的一端，电容C2的另一端接电容C3的一端、电阻R24的一端和运放U4A的反相输入端，电容C3的另一端和电阻R24的另一端接运放U4A的输出端和电阻R25的一端，运放U4A的同相输入端通过电阻R23接地，电阻R25的另一端接运放U4B的反相输入端；运放U4B的同相输入端通过电阻R27接地，反相输入端和输出端之间接电阻R26，输出端作为PID运算模块(23)的输出端，记为端口I_ctr；运放U3A和运放U4A的正电源端接电源VCC，负电源端接电源VEE；所述的LD驱动模块(24)的结构为，电阻R28的一端接运放U5B的同相输入端，另一端作为LD驱动模块(24)的电流控制输入端，记为端口I_ctr_in，并与PID运算模块(24)的端口I_ctr相连，运放U5B的同相输入端作为LD驱动模块(24)的超温控制输入端，记为端口Alert_ctr_in，并与超温断电模块(25)的端口Alert_ctr相连，运放U5B的反相输入端和输出端之间接电容C4，反相输入端还接电阻R29的一端和电阻R30的一端，电阻R29的另一端接电源VCC，电阻R30的另一端接可调电阻W2的一端和运放U5A的输出端，可调电阻W2的另一端接电阻R31的一端，电阻R31的另一端接运放U5A的反相输入端，运放U5A的同相输入端和反相输入端分别与电阻R32的一端和电阻R33的一端相连，电阻R32的另一端接电阻Rs1的一端和场效应管Q1的源极，电阻R33的另一端接电阻Rs1的另一端，还接激光器模块(1)的端口LD+，场效应管Q1的漏极接电源VCC，栅极接运放U5B的输出端，运放U5A的正、负电源端分别接电源VCC和地；所述的超温处理模块(25)的结构为，电阻R34的一端接电源VCC，另一端接运放U6B的同相输入端和可调电阻W3的一端，可调电阻W3的另一端接地，运放U6B的反相输入端与输出端相连，还与电阻R36的一端相连，并作为报警温度显示端，记为端口Alert_disp，电阻R36的另一端接运放U6A的同相输入端，运放U6A的正负电源端分别接电源VCC和地，同相输入端和输出端之间接电阻R37，反相输入端接电阻R35的一端，电阻R35的另一端作为超温处理模块(25)的输入端，与激光器模块(1)的端口NTC+相连，运放U6A的输出端接场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极接发光二极管D2的阳极，漏极作为超温处理模块(25)的报警控制输出端，与LD驱动模块(24)的端口Alertlert_ctr_in相连，发光二极管的阴极接地；所述的软启动模块(26)的结构为，开关S1的一端接电源VCC，另一端接电阻R38的一端和二极管D3的阴极，电阻R38的另一端接地，二极管D3的阳极接电阻R39的一端、电阻R40的一端和运放U7A的同相输入端，电阻R39的另一端接地，电阻R40的另一端接电源VCC，运放U7A的正负电源端分别接电源VCC和地，反相输入端接电阻R41的一端和电阻R42的一端，输出端接电阻R43的一端和电阻R44的一端，电阻R41的另一端接地，电阻R42的另一端接电源VCC，电阻R43的另一端接场效应管Q3的栅极，电阻R44的另一端接三极管Q4的基极，场效应管Q3的源极接地，漏极接发光二极管D4的阴极，发光二极管D4的阳极接电阻R45的一端，电阻R45的另一端接电源VCC，三极管Q4的发射极接电源VCC，集电极接电阻R46的一端、电容C5的一端和场效应管Q5的栅极，电阻R46的另一端和电容C5的另一端接地，场效应管Q5的源极接地，漏极作为软启动模块(26)的输出端，记为端口SoftStart，与LD驱动模块(24)的端口Alert_ctr_in相连；所述的显示驱动模块(4)的结构为，滑动变阻器W4的一端接地，另一端作为显示驱动模块(4)的功率显示输入端，记为端口P_disp，与功率取样模块(22)的端口P_F相连，滑动变阻器W4的滑线端与单刀三掷开关S2的第一个选择端相连，运放U7B的同相输入端作为显示驱动模块(4)的温度显示输入端，记为端口T_disp，与激光器模块(1)的端口NTC+相连，运放U7B的反相输入端与输出端相连，还与滑动变阻器W5的一端相连，滑动变阻器W5的另一端接地，滑线端接单刀三掷开关S2的第二个选择端，滑动变阻器W6的一端接地，另一端作为显示驱动模块(4)的报警温度显示输入端，记为端口A_disp，与超温处理模块(25)的端口Alert_disp相连，滑动变阻器W6的滑线端接单刀三掷开关S2的第三个选择端，单刀三掷开关S2的公共端接电阻R47的一端，电阻R47的另一端接运放U8A的同相输入端，运放U8A的正负电源端分别接电源VCC和地，反相输入端接电阻R48的一端和电阻R49的一端，电阻R48的另一端接地，电阻R49的另一端接可调电阻W7的一端，可调电阻W7的另一端接运放U8A的输出端，并作为显示驱动模块(4)的输出端，与前面板(5)中表头50的信号输入端相连；所述的前面板(5)的结构有表头(50)、显示模式(51)、电源开关(52)、功率设置(53)、温度设置(54)、超温预置(55)、工作指示灯(56)、超温报警指示灯(57)、激光输出端口(58)和输出控制(59)；所述的表头(50)是一个4位半的数字电压表头，显示模式(51)是显示驱动模块(4)的单刀三掷开关S2，电源开关(52)是整个装置的总电源开关，功率设置(53)是功率设置模块(21)中的滑动变阻器W1的调节旋钮，温度设置(54)是温度控制模块(3)中的用于调节工作温度的滑动变阻器的调节旋钮，超温预置(55)是超温处理模块(25)中的可调电阻W3的调节旋钮，工作指示灯(56)是软启动模块(26)中的发光二极管D4，超温报警指示灯(57)是超温处理模块(25)中的发光二极管D2，激光输出端口(58)与激光器模块(1)的尾纤相连，输出控制(59)是软启动模块(26)中的开关S1。