大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路方案

　　3　保護(hù)電路的設(shè)計(jì)原理

　　3.1　限流電路的設(shè)計(jì)

　　這是個(gè)雙限流電路，兩個(gè)限流電路確保通過(guò)激光二極管（LD）電流不會(huì)超過(guò)設(shè)定值。具體工作原理如圖1所示。

　　Q1為P型MOS管，Q2為N型MOS管。流過(guò)Q1的電流通過(guò)采樣電路1變?yōu)殡妷盒盘?hào)與基準(zhǔn)電壓相比較，通過(guò)負(fù)反饋電路1控制，可使得流過(guò)Q1的電流恒定。通過(guò)半導(dǎo)體激光器LD的電流經(jīng)過(guò)采樣電路2變?yōu)殡妷盒盘?hào)與電流調(diào)節(jié)端電壓相比較，如果流過(guò)半導(dǎo)體激光器的電流超過(guò)設(shè)定值，經(jīng)過(guò)負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)使得通過(guò)Q2的電流增加，導(dǎo)致通過(guò)LD電流減??；流過(guò)LD的電流太小，經(jīng)過(guò)采樣電路2、負(fù)反饋電路2調(diào)節(jié)可使得流過(guò)Q2的電流變小，導(dǎo)致流過(guò)LD的電流變大，如此反復(fù)，通過(guò)負(fù)反饋電路的控制可使得流過(guò)半導(dǎo)體激光器的電流恒定，這種負(fù)反饋過(guò)程建立的時(shí)間很快。

　　3.2　浪涌吸收電路及慢啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

　　浪涌多發(fā)生在功率器件開通和關(guān)斷的瞬間，因?yàn)檫@個(gè)瞬間電路會(huì)有很大電流流過(guò)或者電路中某個(gè)器件兩端會(huì)有很大的電壓。圖2為浪涌吸收及慢啟動(dòng)電路原理圖。

　　這種電路是利用功率器件的開通或關(guān)斷來(lái)強(qiáng)制吸收或隔離浪涌對(duì)器件的沖擊。這個(gè)電路作用分三個(gè)階段：

　　1）在使能端電壓為低電平階段。使能端電壓為低電平，Q3導(dǎo)通，通過(guò)負(fù)反饋電路1的控制，Q1斷開，強(qiáng)制隔離電源V+對(duì)半導(dǎo)體激光器LD的沖擊；使能端為低電平，Q4導(dǎo)通，通過(guò)負(fù)反饋電路2控制，使Q2導(dǎo)通，這樣即使有浪涌沖擊，也會(huì)被Q2強(qiáng)制吸收，不會(huì)影響半導(dǎo)體激光器LD。

　　2）使能端從低電平到高電平階段。Q3、Q4斷開。設(shè)C1上的電壓從V+降到基準(zhǔn)電壓值所要的時(shí)間為t1,C2從V+降到電流調(diào)節(jié)端設(shè)定電壓值的時(shí)間為t2。

　　調(diào)節(jié)R5、C1和R6、C2參數(shù)可以使得t2mt1。這樣在t1階段，通過(guò)負(fù)反饋電路1的控制使得Q1慢慢導(dǎo)通，流過(guò)Q1電流從零直到恒定，這時(shí)由于t2mt1,C2上還有電壓，通過(guò)負(fù)反饋電路2的控制使得Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣流過(guò)Q1的電流，以及由于Q1開通產(chǎn)生的浪涌電流全部由Q2吸收，然后隨著時(shí)間的增加C2電壓慢慢降為零，流過(guò)Q2的電流慢慢減小，LD上電流慢慢增加直到達(dá)到設(shè)定值。