[發(fā)明專利]一種激光器的恒流驅(qū)動(dòng)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210435637.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN115579730A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何青;方政;王曉牛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽皖儀科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/042
• 分類號(hào): H01S5/042;H01S3/09
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34153
• 代理人: 何梓秋

本發(fā)明公開了一種激光器的恒流驅(qū)動(dòng)電路，屬于恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，包括：緩啟動(dòng)模塊與恒流驅(qū)動(dòng)模塊，所述緩啟動(dòng)模塊包括線性穩(wěn)壓器，三極管Q1，電感L1，電阻R1、R2、R3，電容C1、C2、C3、C4、C5；所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊包括運(yùn)算放大器U2，電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，電容C6、C7、C9，二極管D2，發(fā)光二極管D3。本發(fā)明基于通用電子器件，利用運(yùn)算放大器的“虛短”原理與歐姆定律，通過固定精密電阻阻值Rx，改變運(yùn)算放大器同相輸入端電壓信號(hào)Vin的大小，從而得到不同的恒流源I；利用電容的充放電原理消除了在溫控沒有穩(wěn)定的情況下啟動(dòng)恒流電路對(duì)激光器的潛在危險(xiǎn)，以及結(jié)電容充放電對(duì)激光器的潛在危險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光器的恒流驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

在氣體檢測(cè)領(lǐng)域，激光器的應(yīng)用越來(lái)廣泛，通過氣體經(jīng)過光時(shí)光對(duì)不同氣體的吸收程度不一樣從而檢測(cè)當(dāng)下氣體的濃度，恒流驅(qū)動(dòng)激光器的硬件電路被廣泛運(yùn)用。

對(duì)于一些用小電流來(lái)驅(qū)動(dòng)的激光器來(lái)說，現(xiàn)有的恒流電路中存在的結(jié)電容現(xiàn)象會(huì)使得結(jié)電容在充放電的過程中，對(duì)激光器的穩(wěn)定帶來(lái)影響；在溫控沒有穩(wěn)定的情況下啟動(dòng)恒流電路對(duì)激光器存在潛在危險(xiǎn)，問題嚴(yán)重的甚至?xí)p壞激光器，為此，提出一種激光器的恒流驅(qū)動(dòng)電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：如何解決現(xiàn)有的恒流電路中存在的結(jié)電容現(xiàn)象會(huì)使得結(jié)電容在充放電的過程中，對(duì)激光器的穩(wěn)定帶來(lái)影響，嚴(yán)重情況下的甚至?xí)p壞激光器的問題，如何控制只有在激光器溫控穩(wěn)定后再打開激光器驅(qū)動(dòng)電路的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的，本發(fā)明包括：緩啟動(dòng)模塊與恒流驅(qū)動(dòng)模塊，所述緩啟動(dòng)模塊通過給電容配合三極管的導(dǎo)通關(guān)斷實(shí)現(xiàn)，電源上電后三極管導(dǎo)通，線性穩(wěn)壓器不能正常輸出所需電壓，充電時(shí)間t后三極管關(guān)斷，線性穩(wěn)壓器正常輸出所需電壓VCC；所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊利用運(yùn)算放大器的“虛短”原理實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器的反相輸入端與同相輸入端的電壓相等，固定回路中的電阻，改變運(yùn)算放大器同相輸入端的信號(hào)輸入電壓Vin，從而得到在不同信號(hào)輸入電壓條件下的恒流I，其中電壓VCC為運(yùn)算放大器的供電電壓。

更進(jìn)一步地，所述緩啟動(dòng)模塊包括線性穩(wěn)壓器，三極管Q1，電感L1，電阻R1、R2、R3，電容C1、C2、C3、C4、C5；所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊包括運(yùn)算放大器U2，電阻R4、R5、R7、R8、R9、R10、R11，電容C8，二極管D2，發(fā)光二極管D3；

在所述緩啟動(dòng)模塊中，電源輸入端連接電感L1的一端，電感L1的另一端接電容C2、C3、C4的一端，電容C2、C3、C4的另一端接地，電阻R3一端連接線性穩(wěn)壓器的1腳和電阻R1和R2的一端，電阻R1的另一端與接線性穩(wěn)壓器的2腳連接，電阻R2的另一端連接三極管Q1的基極和緩啟動(dòng)電容C5的一端，三極管Q1的發(fā)射極與線性穩(wěn)壓器的1腳連接，三極管Q1的集電極與緩啟動(dòng)電容C5的另一端相連后接地，線性穩(wěn)壓器的輸出電壓VCC與恒流驅(qū)動(dòng)模塊中的運(yùn)算放大器U2的供電端連接，為運(yùn)算放大器供電；電容C1的一端接地，另一端與線性穩(wěn)壓器的2腳連接；

在所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊中，電阻R7下拉接地，為運(yùn)算放大器提供偏置電流，電阻R4的一端與信號(hào)輸入電壓Vin連接，另一端連接運(yùn)算放大器U2的同相輸入端，電阻R5的一端連接運(yùn)算放大器U2的反相輸入端，電阻R8、R9、R10、R11并聯(lián)后連接至電阻R5的另一端，二極管D2的負(fù)極連接運(yùn)算放大器U2的輸出端，并與發(fā)光二極管D3的正極連接，二極管D2的正極連接發(fā)光二極管D3的負(fù)極，Vout為運(yùn)算放大器的輸出電壓，其中，發(fā)光二極管D3為模擬激光器。

更進(jìn)一步地，所述三極管Q1的緩啟動(dòng)電時(shí)間為：

t＝RCLn[E/Vt]

其中，R＝R1+R2，單位為Ω；C＝C5，單位為F；Ln[]是e為底數(shù)的對(duì)數(shù)；E為線性穩(wěn)壓器輸出電壓值，單位為V；Vt為任意時(shí)刻電容C5上的電壓。