一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路，包括：PWM電路、控制開關(guān)和LC濾波電路，所述LC濾波電路包括電感L1和電容C1，所述控制開關(guān)包括控制端、第一電觸點(diǎn)和第二電觸點(diǎn)，所述控制端電連接所述PWM電路的PWM信號輸出端，所述第一電觸點(diǎn)電連接L1的第一端，所述第二電觸點(diǎn)接地，電感L1的第二端分別電連接電容C1的正極和摻鉺光纖激光器的負(fù)極，電容C1的負(fù)極接地。通過PWM電路可改變矩形脈沖的占空比，從而改變控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間，而控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間會改變LC濾波電路充放電的時(shí)間常數(shù)，達(dá)到控制電流大小的目的，經(jīng)過LC濾電路的平滑電流電壓作用，使流經(jīng)摻鉺光纖激光器的電流平滑為穩(wěn)定的直流。
【專利說明】
一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及摻鉺光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]摻鉺光纖激光器為摻鉺光纖放大器的核心器件，現(xiàn)有的摻鉺光纖激光器因其工作電流大，一般大于500mA，目前市場上采用的電流調(diào)節(jié)電路一般是采用圖1所示的驅(qū)動電路?，F(xiàn)有的驅(qū)動電路是利用場效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū)來控制摻鉺光纖激光器的電流，而電流的大小即決定激光器的輸出功率。
[0003]請參考圖2，圖2為場效應(yīng)管的輸出特性曲線圖。場效應(yīng)管的輸出特性曲線上有一個(gè)區(qū)域是可變電阻區(qū)，當(dāng)場效應(yīng)管工作于這個(gè)區(qū)域時(shí)，其漏極與源極之間相當(dāng)于一個(gè)電阻，而該電阻的阻值可通過改變柵極和源極之間的電壓Ugs進(jìn)行改變。在這個(gè)區(qū)域，漏極和源極之間的電壓Uds很小，不同的Ugs對應(yīng)的曲線斜率不同，Ugs越大，斜率越大，電阻越小。所以要把場效應(yīng)管當(dāng)可變電阻用，一是控制其Uds要小，二是改變其Ugs以獲得不同的等效電阻。
[0004]但是工作在可變電阻區(qū)的場效應(yīng)管因耗散功率大，若長時(shí)間工作，會產(chǎn)生的大量的熱量，可能會導(dǎo)致晶體管過熱而擊穿，設(shè)備發(fā)生故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路，來解決以上技術(shù)問題。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路，包括:PWM電路、控制開關(guān)和LC濾波電路;所述LC濾波電路包括電感LI和電容Cl;
[0008]所述控制開關(guān)包括控制端、第一電觸點(diǎn)和第二電觸點(diǎn);所述控制端電連接所述PWM電路的PWM信號輸出端，所述第一電觸點(diǎn)電連接LI的第一端，所述第二電觸點(diǎn)接地；電感LI的第二端分別電連接電容Cl的正極和摻鉺光纖激光器的負(fù)極，電容Cl的負(fù)極接地;摻鉺光纖激光器的正極電連接+VCC電源；
[0009]工作時(shí)，所述PWM電路產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的矩形脈沖，根據(jù)所述矩形脈沖的脈沖占空比控制所述控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間；LC濾波電路用于平滑所述摻鉺光纖激光器的工作電流，使所述摻鉺光纖激光器的工作電流為直流；
[0010]其中，所述開關(guān)時(shí)間包括第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)接通的時(shí)間，以及所述第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)斷開的時(shí)間。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例中，通過PffM電路可改變矩形脈沖的占空比，從而改變控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間，經(jīng)過LC濾電路的平滑電流電壓作用，使流經(jīng)摻鉺光纖激光器的電流平滑為穩(wěn)定的直流;而控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間會改變LC濾波電路充放電的時(shí)間常數(shù)，可使流經(jīng)摻鉺光纖激光器的電流發(fā)生變化，達(dá)到控制電流大小的目的。
[0012]優(yōu)選的，所述控制開關(guān)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管;所述控制端為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的柵極，所述第一電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的漏極，所述第二電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的源極。
[0013]本實(shí)施例中，作為一種較優(yōu)的實(shí)施方式，所述控制開關(guān)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管，而本實(shí)施例中的場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，降低了場效應(yīng)管的耗散功率，減少器件發(fā)熱量，增加了設(shè)備工作的穩(wěn)定性。
[0014]優(yōu)選的，所述控制開關(guān)為NPN三極管;所述控制端為NPN三極管的基極，所述第一電觸點(diǎn)為NPN三極管的的集電極，所述第二電觸點(diǎn)為NPN三極管的發(fā)射極。
[0015]本實(shí)施例中，控制開關(guān)還可以采用NPN三極管，同樣的，NPN三極管工作在開關(guān)狀
??τ O
[0016]優(yōu)選的，所述驅(qū)動電路還包括限流電阻；
[0017]所述限流電阻的第一端電連接摻鉺光纖激光器的正極，所述限流電阻的第二端電連接+VCC電源。
[0018]優(yōu)選的，所述限流電阻的兩端還連接有用于測試所述限流電阻兩端電壓的電壓表。
[0019]所述限流電阻在電路中起限流作用，也可用于摻鉺光纖激光器的電流檢測，通過電阻Rl兩端的電壓差即可得知摻鉺光纖激光器的電流大小。
[0020]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明實(shí)施例中，通過PffM電路可改變矩形脈沖的占空比，從而改變控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間，經(jīng)過LC濾電路的平滑電流電壓作用，使流經(jīng)摻鉺光纖激光器的電流平滑為穩(wěn)定的直流;而控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間會改變LC濾波電路充放電的時(shí)間常數(shù)，可使流經(jīng)摻鉺光纖激光器的電流發(fā)生變化，達(dá)到控制電流大小的目的。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0022]圖1是現(xiàn)有的摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2是場效應(yīng)管的輸出特性曲線圖。
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路。
[0025]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路。
[0026]圖中:
[0027 ] 10、摻鉺光纖激光器;20、PffM電路;30、控制開關(guān);40、LC濾波電路。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0030]請參考圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種摻鉺光纖激光器10的驅(qū)動電路。該驅(qū)動電路包括PWM電路20、控制開關(guān)30和LC濾波電路40。
[0031]具體的，LC濾波電路40包括電感LI和電容Cl?？刂崎_關(guān)30包括控制端、第一電觸點(diǎn)和第二電觸點(diǎn)。
[0032]所述控制端電連接PffM電路20的PffM信號輸出端，所述第一電觸點(diǎn)電連接LI的第一端，所述第二電觸點(diǎn)接地；電感LI的第二端分別電連接電容Cl的正極和摻鉺光纖激光器10的負(fù)極，電容Cl的負(fù)極接地;摻鉺光纖激光器10的正極電連接+VCC電源。
[0033]工作時(shí)，PffM電路20產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的矩形脈沖，根據(jù)所述矩形脈沖的脈沖占空比控制控制開關(guān)30的開關(guān)時(shí)間；LC濾波電路40用于平滑摻鉺光纖激光器10的工作電流，使摻鉺光纖激光器10的工作電流穩(wěn)定為直流;其中，所述開關(guān)時(shí)間包括第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)接通的時(shí)間，以及所述第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)斷開的時(shí)間。
[0034]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，控制開關(guān)30采用N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管;所述控制端為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的柵極，所述第一電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的漏極，所述第二電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的源極。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例中，通過PWM電路20可改變發(fā)送至控制開關(guān)30的控制端的矩形脈沖的占空比；矩形脈沖的占空比直接影響控制開關(guān)30的開關(guān)時(shí)間；而LC濾電路40起平滑電流電壓的作用，其可使流經(jīng)摻鉺光纖激光器10的電流平滑為穩(wěn)定的直流;而控制開關(guān)30的開關(guān)時(shí)間會改變LC濾波電路40充放電的時(shí)間常數(shù)，可使流經(jīng)摻鉺光纖激光器10的電流發(fā)生變化，達(dá)到控制電流大小的目的。此外，N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，降低了場效應(yīng)管的耗散功率，減少器件發(fā)熱量，增加了設(shè)備工作的穩(wěn)定性。
[0036]其中，LC濾電路40起平滑電流電壓的作用，具體為:電容Cl在其正極電壓升高時(shí)，處于充電工作狀態(tài)，把部分能量存儲在電容Cl中，在其正極電壓降低時(shí)，開始以指數(shù)形式放電，把存儲于電容Cl的電量釋放出來，因?yàn)殡姼蠰I的電流不能突變，故電感LI可平滑工作電流的波形，使流經(jīng)激光器的電流平滑為固定的直流。
[0037]請繼續(xù)參考圖4，圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種摻鉺光纖激光器10的驅(qū)動電路。
[0038]作為一種次優(yōu)的實(shí)施方式，控制開關(guān)30還可采用NPN三極管。
[0039]具體的，所述控制端為NPN三極管的基極，所述第一電觸點(diǎn)為NPN三極管的的集電極，所述第二電觸點(diǎn)為NPN三極管的發(fā)射極。
[0040]本實(shí)施例中，控制開關(guān)30還可以采用NPN三極管，同樣的，NPN三極管工作在開關(guān)狀態(tài)。通過PffM電路20輸出的矩形脈沖的占空比調(diào)節(jié)，也可使流經(jīng)摻鉺光纖激光器10的電流發(fā)生變化，達(dá)到控制電流大小的目的。
[0041 ] 此外，所述驅(qū)動電路還包括限流電阻，即電阻Rl。所述限流電阻的第一端電連接摻鉺光纖激光器的正極，所述限流電阻的第二端電連接+VCC電源。
[0042]本實(shí)施例中，電流Rl起限流作用，也可用于摻鉺光纖激光器的工作電流檢測，通過電阻Rl兩端的電壓差即可計(jì)算出該工作電流的大小。優(yōu)選的，所述限流電阻的兩端還可連接用于測試所述限流電阻兩端電壓的電壓表。
[0043]可以理解的是，控制開關(guān)30還可以用其他的開關(guān)元件代替，如繼電器、PNP三極管、P溝道增強(qiáng)型MOSFET管等，只是在電路結(jié)果上略做調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)和本發(fā)明實(shí)施例相同或相近的技術(shù)效果，其不脫離本發(fā)明的思想，且不需要經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動即可得出，故均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0044]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，“第一端”為上端或左端、“第二端”為下端或右端，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0045]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種摻鉺光纖激光器的驅(qū)動電路，其特征在于，包括:PffM電路、控制開關(guān)和LC濾波電路;所述LC濾波電路包括電感LI和電容Cl; 所述控制開關(guān)包括控制端、第一電觸點(diǎn)和第二電觸點(diǎn)；所述控制端電連接所述PWM電路的PWM信號輸出端，所述第一電觸點(diǎn)電連接LI的第一端，所述第二電觸點(diǎn)接地；電感LI的第二端分別電連接電容Cl的正極和摻鉺光纖激光器的負(fù)極，電容Cl的負(fù)極接地;摻鉺光纖激光器的正極電連接+VCC電源； 工作時(shí)，所述PWM電路產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的矩形脈沖，根據(jù)所述矩形脈沖的脈沖占空比控制所述控制開關(guān)的開關(guān)時(shí)間；LC濾波電路用于平滑所述摻鉺光纖激光器的工作電流，使所述摻鉺光纖激光器的工作電流為直流； 其中，所述開關(guān)時(shí)間包括第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)接通的時(shí)間，以及所述第一電觸點(diǎn)和所述第二電觸點(diǎn)斷開的時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制開關(guān)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管;所述控制端為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的柵極，所述第一電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的漏極，所述第二電觸點(diǎn)為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的源極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制開關(guān)為NPN三極管;所述控制端為NPN三極管的基極，所述第一電觸點(diǎn)為NPN三極管的的集電極，所述第二電觸點(diǎn)為NPN三極管的發(fā)射極。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的驅(qū)動電路，其特征在于，還包括限流電阻； 所述限流電阻的第一端電連接摻鉺光纖激光器的正極，所述限流電阻的第二端電連接+VCC電源。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其特征在于，所述限流電阻的兩端還連接有用于測試所述限流電阻兩端電壓的電壓表。
【文檔編號】H01S3/09GK106058627SQ201610653785
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月10日 公開號201610653785.1, CN 106058627 A, CN 106058627A, CN 201610653785, CN-A-106058627, CN106058627 A, CN106058627A, CN201610653785, CN201610653785.1
【發(fā)明人】陳國湘
【申請人】東莞市金厚田光電有限公司