CN114336272A - 一种基于mos管的激光驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于MOS管的激光驱动电路。激光驱动电路包括：MOS管；前级驱动电路，用于将外界输入的调制脉冲信号放大输出，以调制MOS管开关状态；激光二极管，其负极与所述MOS管的漏极连接，其正极连接有储能电路；所述前级驱动电路与所述MOS管之间设有缓冲电路；本申请的技术方案中，在前级驱动电路和MOS管之间增加缓冲电路，缓冲电路可有效抑制前级驱动电路和MOS管之间信号的反射，从而抑制开启干扰，同时抑制MOS管关断时的误开启，消除光脉冲信号下降沿尾部出现的小反冲波峰。
Description
技术领域
本发明属于激光探测激光发射技术领域，具体涉及基于MOS管的激光驱动电路。
背景技术
随着激光探测技术的发展，更远的探测距离、更好的抗云雾干扰效果、更灵活紧凑的使用环境使得人们对激光探测技术提出了新的需求，高功率、窄脉冲和小体积也就成为了激光发射技术的一个重要的发展方向。
MOS管驱动的激光发射电路是实现高重频、窄脉冲的重要电路形式。在一般的高功率、窄脉冲、小体积应用电路中，由于放电回路的长度限制、及信号传导反射的影响在激光发射电路关断时会出现较强的干扰信号，甚至会干扰其他系统的工作。因此，在拟实现高功率、窄脉冲的MOS管驱动电路中，需要一种有效的方式来抑制发射干扰，提高系统整体的工作稳定性。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于MOS管的激光驱动电路。
第一方面本申请提供一种基于MOS管的激光驱动电路，包括：
MOS管；
前级驱动电路，用于将外界输入的调制脉冲信号放大输出，以调制MOS管开关状态；
激光二极管，其负极与所述MOS管的漏极连接，其正极连接有储能电路；
所述前级驱动电路与所述MOS管之间设有缓冲电路。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述缓冲电路为依次串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第一电阻和高速开关二极管。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述缓冲电路为串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第二电阻。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述储能电路包括由至少两个并联的储能电容。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述储能电路包括储能电容电路；所述储能电容电路由储能电容组成；所述储能电容电路的总容值C满足以下公式：
R＝R0+R阻
L＝L封+L调
其中，e为自然常数，I为激光二极管的额定工作电流，L封为激光二极管的封装电感，L杂为杂散电感；R0为MOS管的导通电阻，R杂为放电回路中的杂散电阻，T为MOS管的导通时间,V0为储能电路的供电电压的的。
基于MOS管的激光驱动电路中，在MOS管的打开和关断的瞬间，一般容易出现干扰。干扰不仅会对相连的其他电路造成串扰，而且会对本身的发射电路造成干扰，使得光脉冲信号下降沿尾部出现小反冲波峰，对探测电路造成影响。本申请的技术方案中，在前级驱动电路和MOS管之间增加缓冲电路，缓冲电路可有效抑制前级驱动电路和MOS管之间信号的反射，从而抑制开启干扰，同时抑制MOS管关断时的误开启，消除光脉冲信号下降沿尾部出现的小反冲波峰。
根据本申请的某些实施例，通过对储能电容的容值进行特别的限定，使得储能电路的储能电量刚好满足于所述激光二极管的标称功率，避免多余电量在MOS关断造成干扰。。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例的原理框图；
图2为本申请的一种实施方式的电路图；
图3为本申请第二种实施方式的电路图。
图中标号：
10、MOS管；20、前级驱动电路；30、激光二极管；40、储能电路；50、缓冲电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，本实施例一种基于MOS管的激光驱动电路，包括：
MOS管10；
前级驱动电路20，用于将外界输入的调制脉冲信号放大输出，以调制MOS管开关状态；
激光二极管30，其负极与所述MOS管10的漏极连接，其正极连接有储能电路40；
所述前级驱动电路20与所述MOS管10之间设有缓冲电路50。
具体地，如图2所示，前级驱动电路包括输入电阻R4，和MOS管的驱动器，在本实施例中MOS管的驱动器为深圳有信半导体的驱动芯片MIC5018YM4-TR。MOS管的源极接地。储能电路包括两个并联的储能电容C1和C2。激光二极管30为电路图2和图3中的VD。
在本实施例中，前级驱动电路将外界输入的调制脉冲信号放大输出，输出信号用于调制MOS管开关状态，MOS管打开控制储能电路放电，电流经过激光器，从而使激光器发光；当调制信号使MOS管关断时，储能电路充电，为下一次储能电路放电做准备。
本实施例中，在前级驱动电路和MOS管之间增加缓冲电路，缓冲电路可有效抑制前级驱动电路和MOS管之间信号的反射，从而抑制开启干扰，同时抑制MOS管关断时的误开启，消除光脉冲信号下降沿尾部出现的小反冲波峰。缓冲电路包括但不限于单电阻或其他多种元件组成的电路形式。例如可以选择性地采用以下方式：
1、如图2所示，所述缓冲电路为依次串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第一电阻R1和高速开关二极管V1。R1的作用就是衰减干扰震荡，V1的作用是阻挡干扰返回,二者结合作用消除光脉冲信号下降沿尾部出现的小反冲波峰，从而抑制开启干扰。
2、如图3所示，所述缓冲电路为串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第二电阻R3。第二电阻R3衰减干扰震荡,消除光脉冲信号下降沿尾部出现的小反冲波峰，从而抑制开启干扰。
本实施例中，所述储能电路包括由至少两个并联的储能电容。所述储能电路的储能电量刚好满足所述激光二极管的标称功率。并联的多个储能电容的设置使得容值便于进行调整，进而使得储能电路的储电量便于调整。
本实施例中，在保证储能电路的储电量能满足激光发光二极管功率的情况下，总容量尽量低一些，在放电周期内能把电容器电放完，从而避免多余电量在MOS关断造成干扰。
在本实施例中，所述储能电路包括储能电容电路；所述储能电容电路由储能电容组成；所述储能电容电路的总容值C满足以下公式：
R＝R0+R杂
L＝L封+L杂
其中，e为自然常数，I为激光二极管的额定工作电流，L封为激光二极管的封装电感，L杂为杂散电感，在本实施例中其值为0；R0为MOS管的导通电阻，R杂为放电回路中的杂散电阻，在本实施例中R杂包括储能电容电路与激光发光二极管之间的杂散电阻，激光发光二极管与MOS管之间的杂散电阻，还包括MOS管与地之间的杂散电阻；在本实施例中，依据经验将R杂＝0，T为MOS管的导通时间,V0为储能电路的供电电压。MOS管和地之间如串联有电阻，则R杂进一步包括该串联电阻的阻值。
杂散电感L杂和杂散电阻R杂由电路板的设计人员根据其设计的电路，依据经验估算得出。
其中，本实施例中，额定工作电流I和封装电感L封可从激光二极管的使用手册上得到；R0和T在MOS管的使用手册上可提供。
储能电容是储能电路工作的重要部件，容值较大的储能电容，可以为储能电路和激光驱动电路提供充足稳定的能量。但是容值较大，光脉冲信号状态只能由发控信号进行调制，在放电回路较长时，MOS管关断瞬间会出现关断干扰。在本发明方法中，可以选用一定的储能电容容值，既能保证激光器有足够的功率输出，同时保证在MOS管开启状态下，储能电容的电能全部释放，这也就回避了MOS管受调制信号调制关断时产生的干扰。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (5)
1.一种基于MOS管的激光驱动电路，其特征在于，包括：
MOS管；
前级驱动电路，用于将外界输入的调制脉冲信号放大输出，以调制MOS管开关状态；
激光二极管，其负极与所述MOS管的漏极连接，其正极连接有储能电路；
所述前级驱动电路与所述MOS管之间设有缓冲电路。
2.根据权利要求1所述的基于MOS管的激光驱动电路，其特征在于，所述缓冲电路为依次串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第一电阻和高速开关二极管。
3.根据权利要求1所述的基于MOS管的激光驱动电路，其特征在于，所述缓冲电路为串联在所述前级驱动电路与所述MOS管之间的第二电阻。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于MOS管的激光驱动电路，其特征在于，所述储能电路包括由至少两个并联的储能电容。
5.根据权利要求4所述的基于MOS管的激光驱动电路，其特征在于，所述储能电路包括储能电容电路；所述储能电容电路由储能电容组成；所述储能电容电路的总容值C满足以下公式：
R＝R0+R杂
L＝L封+L杂
其中，e为自然常数，I为激光二极管的额定工作电流，L封为激光二极管的封装电感，L杂为杂散电感；R0为MOS管的导通电阻，R杂为放电回路中的杂散电阻，T为MOS管的导通时间,V0为储能电路的供电电压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202111666670.3A CN114336272A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于mos管的激光驱动电路 |
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| CN202111666670.3A CN114336272A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于mos管的激光驱动电路 |
Publications (1)
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| CN114336272A true CN114336272A (zh) | 2022-04-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202111666670.3A Pending CN114336272A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于mos管的激光驱动电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN114336272A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103474873A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-25 | 中国科学院半导体研究所 | 一种窄脉宽的大功率半导体激光器驱动电路 |
| CN106253686A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 华中科技大学 | 一种用于抑制激光器脉冲过冲现象的激励电源 |
| CN206041199U (zh) * | 2016-09-13 | 2017-03-22 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种小型窄脉宽高峰值功率半导体激光器驱动电路 |
| CN109921280A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-06-21 | 西安谦兴电子科技有限公司 | 提高半导体激光器重频和脉宽的驱动电路 |
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2021
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