[發明專利]微型高功率脈沖激光器驅動電路

在審

• 申請號: 201810787500.2
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108649424A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 蔡震;韋春雷;李大明
• 申請（專利權）人: 無錫亮源激光技術有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 唐靜芳

本發明涉及一種微型高功率脈沖激光器驅動電路，包括電源模塊、脈沖激光驅動模塊和單片機控溫模塊，電源模塊向脈沖激光驅動模塊和單片機控溫模塊供電，所述單片機控溫模塊控制脈沖激光驅動模塊，所述電源模塊包括主供電模塊、輔助供電模塊和開關芯片；實現了脈沖斑激光器系統中激光器驅動電路的設計，能夠滿足電源設計指標、安裝尺寸小巧和性能穩定等要求，并能夠實現溫度報警功能，超過設定的溫度會自動停止工作，能夠防止設備在極端惡劣的天氣下損壞，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，具體而言涉及一種體積較小的激光脈沖激光器驅動電路。

背景技術

現有技術中，激光器系統產品體積普遍較大，在某些特殊應用場合不便于客戶系統集成，無法安裝在空間要求苛刻的設備中，影響了激光器的應用前景，并且也提高了使用的成本。

激光器系統在極端惡劣天氣條件下使用時，系統的功率過大和惡劣的使用管徑可能導致使用壽命比較短，因此考慮設計一種小體積激光器系統產品，并且能夠到達設定溫度自動保護。如何減小半導體激光器驅動電路尺寸是減小系統體積的核心內容。

發明內容

本發明提供一種微型高功率脈沖激光器驅動電路，包括電源模塊和脈沖激光驅動模塊，其特征在于：還包括單片機控溫模塊，所述電源模塊向脈沖激光驅動模塊和單片機控溫模塊供電，所述單片機控溫模塊控制脈沖激光驅動模塊，所述電源模塊包括主供電模塊、輔助供電模塊和開關芯片；

所述主供電模塊包括主供電降壓模塊，所述主供電降壓模塊通過開關芯片與激光器連接；

所述開關芯片的使能端EN通過上拉電路與單片機的I/O接口連接；

所述輔助供電模塊包括12V穩定降壓模塊、5V穩定降壓模塊和3.3V穩定降壓模塊，所述12V穩定降壓模塊的輸出接口與5V穩定降壓模塊輸入接口連接，所述5V穩定降壓模塊的輸出接口與3.3V穩定降壓模塊的輸入接口連接；所述輔助供電模塊的12V穩定降壓模塊和主供電模塊的5V穩定降壓模塊通過排針連接；

所述單片機控溫模塊包括單片機系統和A/D采集模塊，所述單片機系統的I/O接口與A/D采集模塊的輸出端連接，所述A/D采集模塊包括熱敏電阻；所述熱敏電阻與激光器熱接觸，所述A/D采集模塊將采集到的模擬溫度信號轉化為數字信號，所述單片機系統內預設參考數字信號；

所述脈沖激光驅動模塊包括運算放大電路和推挽驅動電路，所述運算放大電路的輸入端與單片機系統的輸出端連接，脈沖信號通過所述運算放大電路與推挽電路的PWM端連接，所述推挽電路的輸出端與激光器連接。

單片機的I/O口通過上拉電路連接到LM3150的使能端EN，可以利用單片機內部程序輸出高低電平控制開關芯片的通斷。

輔助供電模塊包括12V穩定降壓模塊、5V穩定降壓模塊和3.3V穩定降壓模塊，所述12V穩定降壓模塊的輸出接口與5V穩定降壓模塊輸入接口連接，所述5V穩定降壓模塊的輸出接口與3.3V穩定降壓模塊的輸入接口連接，可以為系統中的其他單元以及單片機供電。

當輸出短路或過載時穩壓輸出電壓會下降約標稱輸出電壓的40％，此時振蕩頻率下降約11khz，這一自我保護特性將最小占空比從5％降到2％來減小集成電路的品均損耗，具有很好的線性和負載調節特性，具有自我保護功能，整個電路采用外圍電路較少的電源芯片，以節省PCB布局空間。

單片機I/O口P1.6獲得A/D采集模塊的電壓信號變化，經過單片機內部C程序編譯，換算出對應的阻值，通過查詢熱敏電阻阻值對應的溫度表，再獲得出當前的溫度值。所述A/D采集模塊將采集到的模擬溫度信號轉化為數字信號，所述單片機系統內預設參考數字信號。