本發(fā)明是一種電源電路，尤其是涉及一種激光器的脈沖恒流源可靠性的電路。

背景技術(shù)：

在可調(diào)激光器的領(lǐng)域，需要為激光器提供穩(wěn)定而可靠的恒流源，恒流源的輸出不能有大電流沖擊，且需穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

在本技術(shù)中，采用如圖1所示的電路為激光器提供可靠地恒定電流，該電路包括壓控恒壓源電路1、激光器保護(hù)電路2和充放電反饋電路3；壓控恒壓源電路從壓控輸入端Vset輸入控制電壓通過(guò)隔離光耦和放大器構(gòu)成的電壓跟隨器改變N溝道MOS管的柵極電壓，以控制MOS管的溝道寬度，達(dá)到改變輸出電流大小的作用，激光器保護(hù)電路采用電阻限流的方式以保證激光器LD在最大功率時(shí)的可靠性，充放電反饋電路能防止上電時(shí)，運(yùn)算放大器輸出端輸出突變高電壓使MOS管的漏源極間阻抗過(guò)小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提高脈沖恒流源可靠性的電路，能夠提供穩(wěn)定可靠的半導(dǎo)體激光器電源電路。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的。

一種提高激光器脈沖恒流源可靠性的電路，包括壓控恒壓源電路、激光器保護(hù)電路和充放電反饋電路，所述壓控輸入端Vset與光耦相連，控制光耦開(kāi)關(guān)，光耦通過(guò)可調(diào)節(jié)的5V直流電源輸出到反饋電路的放大器輸入正端，放大器的輸入正端與公共地端通過(guò)電阻R4相連，R4的作用是在沒(méi)有高電平輸入時(shí)，可以使放大器輸入正端穩(wěn)定地處于低電平狀態(tài)，防止可能出現(xiàn)的高電平干擾使其誤動(dòng)作。放大器設(shè)計(jì)為電壓跟隨器隔離輸出控制N溝道MOS管的柵極以調(diào)節(jié)MOS管的溝道帶寬，達(dá)到控制激光器的工作電流，激光器保護(hù)電路由R1、R2、MOS管和激光器負(fù)載LD組成，最大功率下的電流由R1、R2和MOS管的電阻決定，因此，采用R1、R2作為對(duì)負(fù)載激光器最大功率的限制電阻，由于電阻隨溫度的升高增大，因此，選取適當(dāng)?shù)碾娮鑂1和R2即可以保護(hù)激光器LD在額定功率范圍內(nèi)正常工作而不至于損壞激光器，以達(dá)到保護(hù)激光器負(fù)載的作用，為激光器用脈沖恒流源的供電電路提高了可靠性。

為了保護(hù)本發(fā)明提高脈沖恒流源可靠性電路的負(fù)載，所述的供電電路還包括充放電反饋電路，所述充放電反饋電路包括電容C、電阻R3和采樣電阻R2，所述采樣電阻R2連接在MOS管的源極并與地相連，充放電反饋電容與電阻R3串聯(lián)連接在MOS管的柵極和源極之間。激光器在上電后，壓控輸入端Vset輸入高電平，光耦導(dǎo)通，電壓跟隨器控制MOS管柵極改變導(dǎo)通帶寬，以控制電流。通過(guò)取樣電阻R2和R3對(duì)電容C充電，逐步達(dá)到設(shè)定的電壓值，使MOS管的柵極電壓平滑上升，而同時(shí)有電流從MOS管漏極向源極流出，并經(jīng)過(guò)采樣電阻R2流入公共地端，該電流在未達(dá)到要求的情況下，電容C仍然會(huì)持續(xù)充電，電容C的另一端也在逐步充電，以達(dá)到負(fù)反饋的效果。在此過(guò)程同時(shí)，電壓跟隨器輸入端電壓也隨之變化，導(dǎo)致正端電壓逐步上升，達(dá)到輸入端最大電壓即不再上升；當(dāng)壓控輸入端需要供電電流變小時(shí)，其原理和上述變化一樣，只是電容C在放電，放電過(guò)程是逐步的，因此可以逐漸減小MOS管的帶寬，減小MOS管漏源極電流，壓控輸入端周期性循環(huán)的高低電平控制，以達(dá)到控制電流的功能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提高脈沖恒流源可靠性的電路原理圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中提高脈沖恒流源可靠性電路原理圖的另一種形式。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中提高脈沖恒流源可靠性電路原理圖的等效替換形式。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式可以用多種方式達(dá)到此目的，現(xiàn)先以圖1的電路原理圖說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的提高脈沖恒流源可靠性的電路，包括壓控輸入端電路Vset、光耦隔離電路、充放電反饋電路和激光器保護(hù)電路。所述壓控輸入端電路與所述光耦隔離電路相連，光耦隔離與所述充放電反饋電路的放大器輸入正端相連，放大器的輸出端與所述激光器保護(hù)電路的N溝道MOS管的柵極相連，激光保護(hù)器由R1、R2、負(fù)載激光器和N溝道MOS管串聯(lián)組成，R2為采樣電阻與公共地端相連，充放電電路的電容C連接在放大器的輸入負(fù)端和輸出端之間，同時(shí)放大器的輸入負(fù)端連接R3再連接到MOS管的源極。

其中，為了保護(hù)本發(fā)明脈沖恒流源的供電電路上的負(fù)載激光器，防止MOS管的柵極電壓出現(xiàn)突變，使提供給負(fù)載的恒定供電電流出現(xiàn)電流沖擊，上述激光器的恒流源供電電路還設(shè)置有充放電反饋電路3，所述充放電反饋電路3包括放大器、電容C和電阻R3，電容C和電阻R3串聯(lián)，R3與采樣電阻相連，電容C連接在MOS管的柵極和放大器的輸入負(fù)端并與R3另一端相連。

本發(fā)明提高脈沖恒流源可靠性電路的工作原理如下。

在本發(fā)明提高激光器脈沖恒流源可靠性的電路上電后，壓控輸入端Vset輸入高電平，光耦導(dǎo)通，放大器構(gòu)成的電壓跟隨器控制MOS管柵極帶寬導(dǎo)通，逐步給電容C充電，逐步達(dá)到設(shè)定的電壓值，使MOS管的柵極電壓平滑上升，MOS管的導(dǎo)通帶寬逐步擴(kuò)大，而同時(shí)有電流從MOS管漏極向源極流出，電流也隨之逐步增加，并經(jīng)過(guò)采樣電阻R2流入公共地端，由于采樣電阻的存在，反饋電容C的另一端也同時(shí)充電，使電容C端的電壓平穩(wěn)上升，在此過(guò)程同時(shí)，電壓跟隨器輸入端電壓也隨之變化，導(dǎo)致正端電壓逐步上升，達(dá)到輸入端最大電壓即不再上升；當(dāng)壓控輸入端Vset輸入低電平，光耦關(guān)斷，電壓跟隨器上的電壓降為0V，由于電容C此時(shí)放電，放電過(guò)程是逐步的，因此可以逐漸減小MOS管的帶寬，減小電流，壓控輸入端周期性循環(huán)，以達(dá)到控制電流的功能。激光器保護(hù)電路由R1、R2、MOS管和負(fù)載激光器LD組成，最大功率下的電流由R1、R2和MOS管的電阻決定，因此，采用R1、R2作為對(duì)負(fù)載激光器最大功率的限制電阻，Vcc=I*R1+I*R2+I*Rmos+VLD，I=Vcc/（R1+R2+Rmos），I≈Vcc/R1+R2（Rmos的內(nèi)阻可忽略不計(jì)），由于電阻隨溫度的升高增大，因此，根據(jù)激光器的參數(shù)選取適當(dāng)?shù)碾娮鑂1和R2即可以保護(hù)激光器在額定功率范圍內(nèi)正常工作而不至于損壞激光器，以達(dá)到保護(hù)激光器負(fù)載的作用。

如圖2所示，本發(fā)明的提高脈沖恒流源可靠性的電路，本電路原理圖是圖1的另外一種形式，原理相同，故此不再贅述。

如圖3所示，本發(fā)明的提高脈沖恒流源可靠性的電路，本電路原理圖是圖1的等效替換形式，唯一差別是用電流傳感器U4替代了采樣電阻R2，電流傳感器得到一個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的輸出電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)R3對(duì)電容C反饋，對(duì)電容C充電，使電容C端的電壓平穩(wěn)上升，在此過(guò)程同時(shí)，電壓跟隨器輸入端電壓也隨之變化，導(dǎo)致正端電壓逐步上升，達(dá)到輸入端最大電壓即不再上升；當(dāng)壓控輸入端Vset輸入低電平，光耦關(guān)斷，電壓跟隨器上的電壓降為0V，由于電容C此時(shí)放電，放電過(guò)程是逐步的，因此可以逐漸減小MOS管的帶寬，減小電流，壓控輸入端周期性循環(huán)，以達(dá)到控制電流的功能。

根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普遍應(yīng)用技術(shù)手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思路的前提下，本發(fā)明還可以做出其它形式的等效修改、替換或變更，如上述激光器保護(hù)電路的組成和充放電反饋電路或采用其它相同電氣特性的電路以作替代，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。