[實用新型]大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820150413.8
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN201247906Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張濤;陳鋒華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海拜安信息科技有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/062
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔;鄭 暄

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及激光器直流驅(qū)動電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，半導(dǎo)體激光已廣泛應(yīng)用于信息通信、醫(yī)療與軍事等許多領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展對激光器的功率要求也越來越高，隨之而來的是要求對大功率激光器穩(wěn)定可靠高效的驅(qū)動。因為激光器驅(qū)動電路是激光系統(tǒng)的最重要組成部分。這也就要求相應(yīng)的大功率激光器驅(qū)動電路的性能的提升。就目前而言激光器驅(qū)動采用的方法都是用MOSFET，大功率三極管，或功率運放的驅(qū)動，請參閱圖1所示。這些驅(qū)動電路在驅(qū)動小功率激光器(一般驅(qū)動電流<1A)時是一種可行有效的方法，但在驅(qū)動大功率激光器(一般驅(qū)動電流>2A，甚至達到幾十安培以上)時，由于流過器件的電流很大，而一般這些器件為了方便控制輸出電流都工作在器件的線性放大區(qū)。由于半導(dǎo)體器件固有特性，單工作于線性區(qū)時，器件壓降很大，這也是采用這些器件用于控制電流的原因：通過器件本身的壓降來控制輸出的電流。

但在大功率激光器驅(qū)動中，由于電流很大，如果器件壓降太大，則器件本身功耗很大，會導(dǎo)致以下問題：

(1)器件本身發(fā)熱量很大，對系統(tǒng)的散熱要求非常高；

(2)器件長期在高溫下工作，器件的壽命降低；

(3)供電電源功率需求大，效率低；

(4)在極端情況下，根本就很難做到大電流驅(qū)動。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠有效控制激光器的功率輸出、電路功耗較小、工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠、高效實用、適用范圍較為廣泛的大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成：

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，包括外部控制信號輸入端，其主要特點是，所述的電路結(jié)構(gòu)中包括方波發(fā)生功能模塊、功率驅(qū)動功能模塊和濾波功能模塊，所述的外部控制信號輸入端依次通過所述的方波發(fā)生功能模塊、功率驅(qū)動功能模塊和濾波功能模塊與激光器功能電路相連接。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的方波發(fā)生功能模塊可以為電流開關(guān)整形器、PWM發(fā)生器或者單片機方波發(fā)生器。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的單片機方波發(fā)生器為LTC3729方波發(fā)生功能芯片。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的功率驅(qū)動功能模塊可以為MOSFET場效應(yīng)管電流開關(guān)電路或者功率三極管電流開關(guān)電路。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的MOSFET場效應(yīng)管電流開關(guān)電路包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管，所述的第一場效應(yīng)管和第二場效應(yīng)管串聯(lián)跨接于電源和地之間，所述的第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管也串聯(lián)跨接于電源和地之間，所述的第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管的柵極分別與方波發(fā)生功能模塊的輸出端相連接，所述的濾波功能模塊的輸入端接于所述的第一場效應(yīng)管和第二場效應(yīng)管之間，且所述的濾波功能模塊的輸入端還接于所述的第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管之間。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的MOSFET場效應(yīng)管電流開關(guān)電路中還包括第一穩(wěn)壓保護二極管和第二穩(wěn)壓保護二極管，所述的第一穩(wěn)壓保護二極管的正極接地，其負極接于第一場效應(yīng)管和第二場效應(yīng)管之間，所述的第二穩(wěn)壓保護二極管的正極接地，其負極接于第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管之間。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的濾波功能模塊可以為LC濾波電路或者RC濾波電路。

該大功率激光器中的直流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中的LC濾波電路包括第一電感、第二電感第一電容和第二電容，所述的第一電感和第一電容串聯(lián)跨接于所述的功率驅(qū)動功能模塊的輸出端與地之間，所述的第二電感和第二電容也串聯(lián)跨接于所述的功率驅(qū)動功能模塊的輸出端與地之間，所述的激光器功能電路的輸入端接于所述的第一電感和第一電容之間，且所述的激光器功能電路的輸入端還接于所述的第二電感和第二電容之間。