連續(xù)或脈沖輸出功率可調LD驅動電源設計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
由于選取的取樣電阻R為歐姆級，而(Ra+Rb)為數十千歐姆級，因此有：μ2>μ1>μ3≈μ4，這說明影響輸出電流穩(wěn)定度的主要因素是取樣電阻的溫度系數和電壓基準的穩(wěn)定度。在本恒流源中，選用取樣電阻精度是0．1％，溫度系數是±2．5×10-5／℃，電壓基準的溫度系數小于1×10-6／℃。
1．3 脈沖控制電路
對許多LD應用來說，有時希望脈沖輸出，因為脈沖輸出時LD結發(fā)熱很小。LD工作在低占空比和短脈寬狀態(tài)時允許比CW電流電平高得多的脈沖電流電平，而且多數不需要制冷。
脈沖LD電源控制技術的關鍵在于對電流脈沖波形的控制，外控調制信號采用TTL方波，LD輸出跟隨控制信號以開關方式輸出。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180532.htm
根據上述設計思想設計脈沖控制接口電路，其原理圖如圖4所示。由非門單元，晶體管VQ3，光電耦合器組成。當脈沖為高電平時，非門輸出低電壓，使光電耦合器截止，光電耦合器輸出低電平，使晶體管VQ3截止，VQ3集電極輸出高電平使VQ1、VQ2導通，LD正常工作；反之，光電耦合器導通，使VQ3導通，VQ3集電極輸出低電平，使VQl、VQ2截止，LD不工作。在沒有外控脈沖控制信號時，接口懸空，非門輸入高電平，輸出低電壓，光電耦合器不工作，晶體管VQ3截止，VQ3集電極為高電平，使VQ1導通，保證LD的正常連續(xù)發(fā)光。
1．4 保護電路
考慮到LD的易損性，在穩(wěn)流控制中保護電路的設計也是很重要的一個方面。本設計中，選用供電電壓波動較小，內部具有慢啟動、過流、過熱保護、尖峰電流限制功能的集成直流穩(wěn)壓器，只需在LD兩端反向并聯一個普通二極管以防止反向過壓，同時并聯小容量電容防止回路電流毛刺損壞管芯。
2 結果與分析
表l是該電路驅動波長650 nm，功率200 mW的LD連續(xù)工作時，基準電壓與輸出電流的測試結果，其電壓-電流關系如圖5所示。
圖5結果表明基準電壓與輸出電流成正比例關系，通過調節(jié)基準電壓，可以改變LD的輸出功率，即LD輸出功率連續(xù)可調。
圖6顯示了該驅動電源輸出的脈沖波形。曲線Input為輸入控制脈沖信號，曲線Output為LD上電壓脈沖。結果表明：LD上電壓脈沖的上升和下降時間都很短，中間段電壓的穩(wěn)定使輸出電流恒定，恒定的電流幅度保證了LD輸出功率的穩(wěn)定。通過改變輸入脈沖的頻率、脈寬，可得到所需的LD激光脈沖信號。
3 結論
提出了可用于連續(xù)或脈沖輸出的半導體激光器驅動電源的設計方法，測試結果表明：1)驅動波長范圍為650～980 nm：2)輸出功率0～300 mW連續(xù)可調；3)連續(xù)或脈沖輸出可選。電源穩(wěn)定、可靠、控制簡單，功率連續(xù)可調，可廣泛地用于對半導體激光驅動電源體積要求較小的應用中。
評論