[發明專利]一種具有過熱保護功能的半導體激光器驅動電源

無效

• 申請號: 201310012191.9
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103066493A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王斌;王憲濤;王勇
• 申請（專利權）人: 長春長理光學精密機械有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;G05D23/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于半導體激光器的驅動電源，?具體是用電池驅動的便攜式設備中的半導體激光器的驅動電源。

背景技術

半導體激光器是一種電致發光器件，具有體積小、壽命長、容易調制、結構簡單采用電流注入的方式抽運和轉換效率高等優點，被廣泛應用于微型激光投影儀以及便攜式激光器等便攜式設備中。但是當半導體激光器連續工作時，激光器本身會產生大量的熱量，由于便攜式設備受體積和重量限制，因此對于激光器來說沒有足夠的熱沉散熱，導致溫度升高，從而對激光器的功率和壽命產生重要影響，甚至損壞激光器。所以為保證半導體激光器的壽命和可靠性，有必要對激光器的溫度進行檢測和控制。現有的一些過溫保護電路，雖然能實現半導體激光器的過熱保護功能，但實施較復雜，成本較高，這些過溫保護電路，往往需要復雜的溫度檢測傳感器和微處理器。本發明提出了一種電路更加簡單，成本更低的具有過熱保護功能的半導體激光器驅動電源。

發明內容

本發明的目的是，提供一種具有過熱保護功能的半導體激光器驅動電源，通過一種簡單有效的手段，可以實現對半導體激光器的過熱保護。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:

一種具有過熱保護功能的半導體激光器驅動電源，特征在于由精密基準源，溫度檢測，溫度控制和恒流源驅動四部分組成，其連接關系如下：精密基準源連接溫度檢測和恒流源驅動，溫度檢測連接溫度控制，溫度控制連接恒流源驅動。

精密基準源為溫度檢測和恒流源驅動提供精密參考電壓，溫度檢測檢測半導體激光器的溫度，將溫度信號輸入到溫度控制系統產生溫控信號，上述溫控信號控制恒流源驅動輸出電流。當檢測到溫度大于等于T0時，減小半導體激光器的電流，從而降低半導體激光器的發熱量和溫度，有效的保護半導體激光器。當檢測到溫度低于T0時，半導體激光器的驅動電流不變。????????????????????????????????

上述精密基準源由第1電阻和并聯調節基準芯片組成。第1電阻一端連接電源VCC，第1電阻另一端連接并聯調節基準芯片的陰極；并聯調節基準芯片的陽極連接地GND；第1電阻和并聯調節基準芯片的陰極的節點，作為精密基準源的輸出。

所述溫度檢測由溫度傳感器Rt和第2電阻組成。溫度傳感器Rt一端連接精密基準源的輸出，另一端連接第2電阻；第2電阻另一端連接地GND；溫度傳感器Rt和第2電阻的節點，作為溫度檢測的輸出端。溫度傳感器Rt安裝在半導體激光器上，監測激光器的溫度。

所述溫度控制由第4電阻，第1二極管，晶體三極管和第3電阻組成。第4電阻一端接精密基準源的輸出，第4電阻另一端連接第1二極管的陰極和晶體三極管的集電極的節點；晶體三極管的基極連接溫度檢測的輸出，晶體三極管的集電極連接第3電阻一端；第3電阻另一端連接地GND；第1二極管的陰極作為溫度控制的輸出端。

所述恒流源驅動由第5電阻，第6電阻，第2二極管，可調電位器，第7電阻，第1電容，集成運算放大器，第2電容，第8電阻，第9電阻，第10電阻，功率調整MOS管和第3電容組成。第10電阻為采樣電阻，通過采樣電阻將電流轉換為電壓信號。第5電阻一端連接精密基準源的輸出端，第5電阻另一端連接第6電阻和第2二極管的陰極節點；第6電阻另一端接地GND；第2二極管陽極接溫度控制的輸出端和可調電位器的節點；可調電位器另一端接地，可調電位器的滑動端連接第7電阻的一端；第7電阻的另一端連接第1電容和集成運算放大器同相輸入端的節點；第1電容另一端接地GND；所述集成運算放大器的反相輸入端與第2電容和第8電阻的一端相連；第2電容另一端與所述集成運算放大器的輸出端和第9電阻的一端相連；第8電阻另一端與功率調整MOS管的漏極和第10電阻一端相連；第9電阻另一端連接功率調整MOS管的柵極；第10電阻另一端連接地GND；該功率調整MOS管的源極連接第3電容和半導體激光器LD的陰極的節點；第3電容的另一端連接電源VCC和半導體激光器LD的陽極。

第7電阻和第1電容組成RC濾波器，過濾高頻信號，起到電流緩變保護功能，避免因輸出電流突變損壞半導體激光器。

通過改變第5電阻，第6電阻和第10電阻的阻值，可以限制驅動電源最大輸出電流。

所述晶體三極管的基極偏置電壓由第2電阻和溫度傳感器Rt分壓而得，當溫度高于T0時，所述晶體三極管的基極偏置電壓急劇變大，引起第4電阻與第1二極管的陰極節點的電壓急劇減小；使第1二極管，第2二極管和可調電位器的節點電壓受控于第1二極管的陰極節點電壓；從而減小半導體激光器的電流和發熱量，降低半導體激光器的溫度，從而實現過溫保護。