CN106357098A - 带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源 - Google Patents

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周世平
沈宏华
张坚发
柯顺琦
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Raylight Precise Photonics Technologies Wuxi Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor

Abstract

本发明涉及激光二极管驱动源领域，具体为一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源。现有的脉冲式激光二极管驱动源不带有基流输出，响应速度慢、使用寿命短。针对上述问题，本发明提供一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源，包括24VDC电源输入端、熔断滤波模块、辅助电源模块、功率DC‑DC变换模块，恒流功率模块、控制信号输入模块、控制信号输出模块、基流信号模块、脉冲电流控制信号合成模块、CPU模块、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块、输出电压采样模块和输出连接端。本发明具有响应速度快和使用寿命长的优点。

Description

带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源
技术领域
本发明涉及激光二极管驱动源领域，具体为一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源。
背景技术
现有的脉冲式激光二极管驱动源，如中国专利公开号为CN102306902B的发明专利，公开了一种激光二极管驱动电源，其技术方案为：一种激光二极管驱动电源，由隔离型CAN通讯模块、嵌入式控制器、三个场效应管驱动芯片、P沟道场效应管、两个N沟道场效应管、电流传感器、放大器、扼流线圈和肖特基二极管构成。这种激光二极管驱动电源，输出脉冲电流直接由0A进行上升，导致激光二极管驱动源的响应速度慢，使用寿命短。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源。
为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:
一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源，包括24VDC电源输入端、熔断滤波模块、辅助电源模块、功率DC-DC变换模块，恒流功率模块、控制信号输入模块、控制信号输出模块、基流信号模块、脉冲电流控制信号合成模块、CPU模块、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块、输出电压采样模块和输出连接端，所述控制信号输入模块包括电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端和使能信号端，所述控制信号输出模块包括输出电流采样端和故障报警信号端；
所述24VDC电源输入端经熔断滤波模块分别与辅助电源模块和功率DC-DC变换模块相连；
所述功率DC-DC变换模块分别与恒流功率模块、电压控制模块和第一开关控制模块相连；
所述脉冲电流控制信号合成模块分别与基流信号模块、电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端、使能信号端、恒流功率模块和第二开关控制模块相连；
所述CPU模块分别与使能信号端、输出电流采样端、故障报警信号端、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块和输出电压采样模块相连；
所述输出连接端分别与输出电压采样模块和恒流功率模块相连。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：输出连接端的输出信号带有基流信号，脉冲输出响应速度快，脉冲式激光二极管驱动源使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
结合附图，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1所示，一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源，包括24VDC电源输入端、熔断滤波模块、辅助电源模块、功率DC-DC变换模块，恒流功率模块、控制信号输入模块、控制信号输出模块、基流信号模块、脉冲电流控制信号合成模块、CPU模块、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块、输出电压采样模块和输出连接端；
控制信号输入模块包括电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端和使能信号端；所述控制信号输出模块包括输出电流采样端和故障报警信号端；
24VDC电源输入端经熔断滤波模块分别与辅助电源模块和功率DC-DC变换模块相连；
功率DC-DC变换模块分别与恒流功率模块、电压控制模块和第一开关控制模块相连；
脉冲电流控制信号合成模块分别与基流信号模块、电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端、使能信号端、恒流功率模块和第二开关控制模块相连；
CPU模块分别与使能信号端、输出电流采样端、故障报警信号端、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块和输出电压采样模块相连；
输出连接端分别与输出电压采样模块和恒流功率模块相连。
工作原理如下：
电源信号由24VDC电源输入端输入；
熔断滤波模块为电源输入端提供10A熔丝保护并进行LC滤波；
滤波后的电源信号由功率DC-DC变换模块实现DC-DC变换后输入恒流功率模块；
控制信号输入模块的三个端口信号和基流信号模块的基流信号均输入到脉冲电流控制信号合成模块，然后脉冲电流控制信号合成模块进行处理后输出到恒流功率模块；
恒流功率模块对输入的信号进行恒率功率控制后输出到输出连接端；
CPU模块通过电压控制模块和第一开关控制模块对功率DC-DC变换模块进行控制；
CPU模块通过第二开关控制模块对恒流功率数字使能模块进行控制；
CPU模块接收来自控制信号输入模块的使能信号端信号；
输出电压采样模块对输出连接端的输出信号进行电压采样并反馈给CPU模块；
过欠压检测电路模块对电路进行过压、欠压检测并将结果反馈给CPU模块；
控制信号输出模块输出来自CPU模块的电流采样信号和故障报警信号；
如图2所示，为本实施例的电路原理图。
本实施例具有以下技术指标：
1.输入：DC24V±10％(≦5A)
2.输出:恒流脉冲模式，最大电流7A；负载电压≦12V
3.脉冲控制方式：由外部TTL电平信号控制
4.功能参数：
(1)工作温度0℃～50℃(较好通风条件下)；
(2)过压、欠压时停机并通过DB9接口送出故障信号；
(3)上下升沿：≦10uS；
(4)最大脉冲频率：≦5kHz；
(5)允许最小脉冲宽度：50uS；
(6)可在100％占空比下连续工作；
(7)基流可通过电位器在0～3A间调整。
5.控制信号及输出信号：DB9接口插针(母)
引脚1：电压控制电流信号：0V～10V(对应0～100％)；
引脚2：输出电流监控模拟信号；
引脚3：脉冲输入：0-5V TTL；
引脚4：使能端口：0-5V TTL；
引脚5：故障输出IO：漏极开路，耐压20V，导通时最大允许电流20mA；开路代表故障，导通代表正常；
引脚6～9脚：接地。
6.效率不低于80％(12V/7A,100％占空比满载输出时)
7.具备多项保护功能：
(1)输入过欠压保护，当输入电压超出正常范围时停止工作；
(2)输出开路限电压保护，当输出开路时，限制输出电压不超过13VDC；
(3)输出限流保护；
(4)快速切断输出功能：当发生输入掉电等需要关机保护的情况时，首先快速切断电流输出，避免控制电路因电源异常而误动作(误动作有可能导致输出大电流脉冲损伤负载)；
(5)输出端反向肖特基保护；
(6)输入端10A熔丝保护；
(7)TTL控制信号端ESD保护；
(8)开机及故障恢复时延时启动。
综上所述，本发明具有以下优点：输出连接端的输出信号带有基流信号，脉冲输出响应速度快，脉冲式激光二极管驱动源使用寿命长。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带基流输出的脉冲式激光二极管驱动源，其特征在于：包括24VDC电源输入端、熔断滤波模块、辅助电源模块、功率DC-DC变换模块，恒流功率模块、控制信号输入模块、控制信号输出模块、基流信号模块、脉冲电流控制信号合成模块、CPU模块、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块、输出电压采样模块和输出连接端，所述控制信号输入模块包括电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端和使能信号端，所述控制信号输出模块包括输出电流采样端和故障报警信号端；
所述24VDC电源输入端经熔断滤波模块分别与辅助电源模块和功率DC-DC变换模块相连；
所述功率DC-DC变换模块分别与恒流功率模块、电压控制模块和第一开关控制模块相连；
所述脉冲电流控制信号合成模块分别与基流信号模块、电流检测模拟量端、脉冲控制数字量端、使能信号端、恒流功率模块和第二开关控制模块相连；
所述CPU模块分别与使能信号端、输出电流采样端、故障报警信号端、电压控制模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、过欠压检测电路模块和输出电压采样模块相连；
所述输出连接端分别与输出电压采样模块和恒流功率模块相连。
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