CN107293937A - 一种恒流源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒流源电路,属于光纤激光器技术领域,包括开关电路、反馈控制电路、电流调节电路、采样电路及过冲电流消除电路。本发明中的过冲电流消除电路可以消除调制模式下的过冲电流,实现了一种无过冲电流的恒流源,避免了过冲电流对半导体激光器的影响。
Description
技术领域
本发明属于光纤激光器技术领域,具体涉及一种恒流源电路。
背景技术
半导体激光器的驱动需要恒流源,常规的恒流源在调制模式时,会产生不同程度的过冲电流,过冲电流会造成半导体激光器的性能恶化、激光功率大幅度下降、使用寿命缩短、甚至永久性损坏。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提出了一种恒流源电路,设计合理,克服了现有技术的不足,具有良好的效果。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种恒流源电路,包括开关电路、反馈控制电路、电流调节电路、采样电路及过冲电流消除电路;
开关电路,包括第一功率场效应管,被配置为用于为半导体激光器打开或关闭供电;
反馈控制电路,包括可运算放大器,被配置为用于将采样电压与参考电压进行差分放大,产生控制电流调节电路的电压;
电流调节电路,包括第二功率场效应管,被配置为用于产生需要的电流信号;
采样电路,包括精密采样电阻,被配置为用于将电流信号转换成电压信号;
过冲电流消除电路,包括可调电阻和二极管,被配置为用于将调制电流信号的过冲消除。
优选地,所述过冲电流消除电路,包括可调电阻R131、第一电阻R135、第二电阻R133、二极管D103和第一直流5V电源,可调电阻R131的一端与第一直流5V电源连接,其另一端与第一电阻R135的一端连接,第一电阻R135的另一端与第二电阻R133的一端组成公共端连接至二极管D103的阳极,第二电阻R133的另一端接地,二极管D103的阴极连接至运算放大器U104的反相输入端。
在开关电路关闭时,通过可调电阻R131可以为运算放大器的反相输入端提供电压V1。
在开关电路打开时,使用二极管D103可以将采样电压VR1提供给运算放大器的反相输入端。
本发明工作原理如下:
当开关电路关闭时,整个回路没有电流流过,反馈控制电路中的运算放大器处于开环状态,会输出5V的电压,5V的电压会在开关电路开启的一瞬间,产生一个高于正常反馈通路的电流,这样就会产生电流过冲。
要想消除电流过冲,需要运算放大器处于开环状态时,输出电压为0V,这样才会产生无过冲的调制电流信号。
运算放大器处于开环状态时,实际是起比较器的作用,只需在初始状态时,在运算放大器的反相端加一个合适的电压,运算放大器就输出0V;适当调节过冲电流消除电路中的可调电阻R131的阻值,便会在运算放大器的反相输入端加上一合适的电压V1,此时运算放大器输出0V。当采样电路的电压VR1超过V1时,过冲电流消除电路中的二极管D103截止,电压VR1会加到运算放大器的反向输入端,形成正常的反馈通路。本发明所带来的有益技术效果:
本发明中的过冲电流消除电路可以消除调制模式下的过冲电流,实现了一种恒流源,避免了过冲电流对半导体激光器的影响。
附图说明
图1为一种恒流源电路的结构示意图。
图2为一种恒流源电路的电路原理图。
其中,1-开关电路;2-反馈控制电路;3-电流调节电路;4-采样电路;5-过冲电流消除电路。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
一种恒流源电路,其结构如图1所示,包括开关电路1、反馈控制电路2、电流调节电路3、采样电路4及过冲电流消除电路5;
开关电路1,被配置为用于为激光器半导体激光器打开或关闭供电;
反馈控制电路2,被配置为用于将采样电压与参考电压进行差分放大,产生控制电流调节电路3的电压;
电流调节电路3,被配置为用于产生需要的电流信号;
采样电路4,被配置为用于将电流信号转换成电压信号;
过冲电流消除电路5,被配置为用于将调制电流信号的过冲消除。
如图2所示,开关电路1,包括第一功率场效应管Q101,其栅极与输出调制信号的元器件连接,源极与开关电源连接,漏极与半导体激光器的正极连接。
反馈控制电路2,包括运算放大器U104。
电流调节电路3,包括第二功率场效应管Q103,栅极与运算放大器U104的输出端连接,源极与精密采样电阻R116的一端组成公共端连接至运算放大器U104的反相输入端,漏极与半导体激光器的负极连接。
采样电路4,包括精密采样电阻R116,R116的另一端接地。
过冲电流消除电路5,包括可调电阻R131、第一电阻R135、第二电阻R133、二极管D103和第一直流5V电源,可调电阻R131的一端与第一直流5V电源连接,其另一端与第一电阻R135的一端连接,第一电阻R135的另一端与第二电阻R133的一端组成公共端连接至二极管D103的阳极,第二电阻R133的另一端接地,二极管D103的阴极连接至运算放大器U104的反相输入端。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种恒流源电路,其特征在于,包括开关电路、反馈控制电路、电流调节电路、采样电路及过冲电流消除电路;
开关电路,包括第一功率场效应管,被配置为用于为激光器半导体激光器打开或关闭供电;
反馈控制电路,包括运算放大器,被配置为用于将采样电压与参考电压进行差分放大,产生控制电流调节电路的电压;
电流调节电路,包括第二功率场效应管,被配置为用于产生需要的电流信号;
采样电路,包括精密采样电阻,被配置为用于将电流信号转换成电压信号;
过冲电流消除电路,包括可调电阻和二极管,被配置为用于将调制电流信号的过冲消除。
2.根据权利要求1所述的恒流源电路,其特征在于,所述过冲电流消除电路,包括可调电阻、第一电阻、第二电阻、二极管和第一直流5V电源,可调电阻的一端与第一直流5V电源连接,其另一端与第一电阻的一端连接,第一电阻的另一端与第二电阻的一端组成公共端连接至二极管的阳极,第二电阻的另一端接地,二极管的阴极连接至运算放大器的反相输入端。
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