[發明專利]脈沖發射控制電路及控制方法

在審

• 申請號: 202010033201.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN113109788A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 何世棟;蔡中華;張化紅;高磊;錢振海
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01S7/484
• 分類號: G01S7/484
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 王洪

本申請提供一種脈沖發射控制電路及控制方法，涉及脈沖控制技術領域。該脈沖發射控制電路包括脈沖發生單元、第一開關子電路、功率控制子電路；脈沖發生器與第一節點、第一開關子電路連接，儲能子單元與第一節點和第一電壓端連接，第一節點與電源電壓端連接；第一開關子電路與脈沖發生單元、第一控制信號端、第二節點連接；脈沖發生單元用于在脈沖發生器與第二節點導通時，控制脈沖發生器產生脈沖信號；功率控制子電路包括儲能單元、控制單元；儲能單元與第二節點和第二電壓端連接；控制單元與第二節點和第二控制信號端連接；功率控制子電路用于控制第二節點的電壓大小。該脈沖發射控制電路能夠解決脈沖能量不可調的問題。

技術領域

本申請涉及脈沖控制技術領域，尤其涉及一種脈沖發射控制電路及控制方法。

背景技術

光學測距(也即測量光往返目標所需要的時間來計算目標的距離)作為目前一種常用的距離測定方式。以激光雷達為例，通過計算激光從發出到接收的時間，從而準確得到目標物體與激光雷達之間的距離。實際中，為了獲得較遠的探測距離，需要提高激光發射器的出射光能量，這種光能量的形式是脈沖式，脈沖的持續時間在幾納秒到幾十納秒，在脈沖時間內，光能量的峰值功率可以達到幾十瓦到上百瓦，此時通過激光器的電流會達到幾十安培到上百安培。

由于激光發射器對電源輸出能力和負載驅動能力要求高，無法通過電源動態快速實時調整激光器的工作電壓，從而使得激光器發出的光脈沖能量不可調，也即激光器的光功率不可調；在此情況下，當激光雷達應用在車載領域時，若激光發射器以大功率發出光脈沖能量照射到近端物體時，會反射非常強的激光能量到激光雷達的光探測器，由于光探測器的動態范圍有限，光能量超過了光探測器的最大輸出限制，會導致光探測器的輸出信號發生飽和，從而無法有效檢測光脈沖的返回時間，造成探測范圍受到限制。

發明內容

本申請提供一種脈沖發射控制電路及控制方法，能夠解決脈沖能量不可調的問題。

本申請提供一種脈沖發射控制電路，包括脈沖發生單元、第一開關子電路、功率控制子電路、第一控制信號端；所述脈沖發生單元包括脈沖發生器、儲能子單元、電源電壓端和第一電壓端；所述脈沖發生器與第一節點、所述第一開關子電路連接，所述儲能子單元與所述第一節點和所述第一電壓端連接，所述第一節點與所述電源電壓端連接；所述第一開關子電路與所述脈沖發生單元、所述第一控制信號端、第二節點連接；所述第一開關子電路用于通過所述第一控制信號端的第一控制信號，控制所述脈沖發生器與所述第二節點之間的通斷；所述脈沖發生單元用于在所述脈沖發生器與所述第二節點導通時，控制所述脈沖發生器產生脈沖信號；所述功率控制子電路包括儲能單元、控制單元、第二控制信號端、第二電壓端；所述儲能單元與所述第二節點和所述第二電壓端連接；所述控制單元與所述第二節點和所述第二控制信號端連接；所述功率控制子電路用于控制所述第二節點的電壓大小。

本實施例提供的脈沖發射控制電路，通過控制單元將第二控制信號端的第二控制信號輸出至第二節點控制儲能單元的充放電，對第二節點的電壓大小進行控制(也即第二節點的電壓可控)，從而能夠在第一控制信號端的第一控制信號通過第一開關子電路控制脈沖發生器與第二節點之間的導通時，實現對脈沖發生器產生的脈沖信號的能量大小的控制。

在一些可能實現的方式中，所述儲能單元包括第二電容；所述第二電容的第一極與所述第二節點連接，所述第二電容的第二極與所述第二電壓端連接；所述控制單元包括第一電阻；所述第一電阻的一端與所述第二節點連接，所述第一電阻的另一端與所述第二控制信號端連接。

在一些可能實現的方式中，所述脈沖發生器為激光二極管。

在一些可能實現的方式中，所述第一開關子電路包括第一晶體管；所述第一晶體管的柵極與所述第一控制信號端連接，所述第一晶體管的第一極與所述脈沖發生器連接，所述第一晶體管的第二極與所述第二節點連接。

在一些可能實現的方式中，所述儲能子單元包括第一電容；所述第一電容的第一極與所述第一節點連接，所述第一電容的第二極與所述第一電壓端連接。