CN115149397A - 激光器驱动电路及激光雷达 - Google Patents

Abstract

激光器驱动电路及激光雷达，所述激光器驱动电路适于与激光器及储能单元耦接，包括：驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；上电开关单元，响应于供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与驱动单元状态，调节上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。上述方案能够增强电路的可靠性。

Description

激光器驱动电路及激光雷达

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光器驱动电路及激光雷达。

背景技术

激光雷达是一种利用激光来实现精确测距的传感器。激光雷达发出激光脉冲，这些脉冲遇到周围物体会被反射回来，通过测量激光到达每个物体和返回物体所需的时间，可以计算出物体的精确距离。激光雷达每秒发出成千上万个脉冲，通过收集这些距离测量值，可以构建三维环境模型，即点云。

在激光雷达的测距应用中，为实现更高的测距精度，更远的探测距离，更高的扫描频率，需要激光器产生前沿快、峰值功率高、脉宽窄的激光脉冲信号。由于激光器本身的性能一般足够优良，通常能够基本满足这些需求，目前激光脉冲信号质量，主要影响因素为驱动电路的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种激光器驱动电路及激光雷达，其能够实现电路短路故障检测保护，增强激光器驱动电路的可靠性。

首先，本发明实施例提供了一种激光发射驱动电路，适于与激光器及储能单元耦接，包括：驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，其中：

所述驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；

所述上电开关单元，适于响应供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；

所述开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。

可选地，所述激光器驱动电路还包括：短路状态检测单元，适于检测所述驱动单元是否短路，输出短路标识信号；

所述开关控制单元，适于基于电源端检测信号与短路标识信号，调节所述上电开关单元，使得所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻。

可选地，所述上电开关单元包括：

第一开关，其第一端与所述电源耦接，第二端与所述储能单元耦接；

第一电阻，耦接于所述第一开关的第一端与控制端之间，所述第一电阻上的压降与所述第一开关的阻抗相关。

可选地，所述上电开关单元还包括：

第一电流源，通过第一支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第一电流源支路；

第一逻辑门电路，基于所述供电使能信号和所述短路标识信号的运算结果，触发所述第一支路开关通断，其中，在所述供电使能信号表征电源开始供电时，触发导通所述第一电流源支路，使所述第一开关处于高阻状态。

可选地，所述开关控制单元包括：

第二电流源，通过第二支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第二电流源支路，其中：所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流；

第一比较模块，适于当所述驱动单元未短路时，导通所述第二电流源支路；

所述第一逻辑门电路，还适于当所述短路标识信号表征所述驱动单元未短路时，触发关断所述第一电流源支路，使所述第一开关处于低阻状态。

可选地，所述激光器驱动电路还包括：

限流值闭环控制单元，耦接于所述第一开关的控制端与所述第一电流源支路之间，适于基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得所述第一开关输出的短路电流保持不变。

可选地，所述限流值闭环控制单元包括：

第二开关，其第一端与所述电源耦接，第二端输入参考电压，其控制端与所述第一开关的控制端耦接，且所述第二开关与所述第一开关构成满足预设比例的电流镜。

可选地，所述限流值闭环控制单元还包括：

差动对结构，所述差动对结构的第二端均与所述第一电流源支路耦接，所述差动对的栅极均输入所述参考电压，所述差动对包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端与所述第一开关的控制端耦接。

可选地，所述限流值闭环控制单元还包括第六电阻，耦接于所述第二开关的第二端与地之间，所述第六电阻的电压作为所述参考电压。

可选地，所述激光器驱动电路还包括：限流值调节单元，与所述限流值闭环控制单元耦接，适于调节所述限流值闭环控制单元的电路参数，使所述激光器驱动电路输出的短路电流发生改变。

可选地，所述限流值调节单元，适于基于输入的调节控制信号，调节所述参考电压或所述第二开关的电流，使所述第一开关输出的短路电流发生改变。

可选地，所述限流值调节单元包括：

第一电流镜结构；

同相放大器，其同相输入端适于输入所述调节控制信号，其反相输入端适于通过第七电阻接地；

第五晶体管，其控制端与所述同相放大器的输出端耦接，其第一端通过所述第一电流镜结构与参考电源耦接，其第二端与所述同相放大器的反相输入端及所述第七电阻耦接；

第二电流镜结构，通过所述第一电流镜结构与所述第五晶体管耦接，适于将所述同相放大器的输出电流镜像输出至所述第二开关的第二端，以调节所述第一开关输出的短路电流。

可选地，所述激光器驱动电路还包括：短路保护单元，与所述上电开关单元和短路状态检测单元耦接，适于在检测到所述驱动单元短路时，泄放电荷以拉低电压。

可选地，所述短路状态检测单元包括：

第二比较模块，适于当驱动单元检测信号小于预设的短路阈值时，输出第一比较信号；

第二逻辑门电路，基于所述供电使能信号的延时信号与所述第一比较信号的逻辑与运算结果，输出所述短路标识信号。

本说明书实施例还提供了一种激光雷达，包括：

激光发射电路，包括：激光器、与其耦接的储能单元，前述任一实施例所述的激光器驱动电路；激光接收电路，用于接收被障碍物反射返回的回波；

控制器，分别与所述激光发射电路和所述激光接收电路耦接，适于基于预设的发射控制参数，控制所述激光器发光；以及处理回波信号，以获取障碍物与所述激光雷达的距离。

可选地，所述控制器还适于响应于所述短路状态检测单元输出的短路标识信号，执行如下至少一种处理操作：

输出对应的短路告警信号；

更新所述发射控制参数，以停止向所述激光器驱动电路中的驱动单元输出触发信号。

采用本发明实施例中的激光器驱动电路，其中包括驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，由于所述开关控制单元可以基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流，因此，在上电短路检测过程中可以避免所述驱动单元由于短路而导致与之耦接的激光器损坏，因此可以增强所述激光器驱动电路的可靠性。

进一步地，通过短路状态检测单元检测所述驱动单元是否短路，输出短路标识信号，所述开关控制单元根据获取到的电源端检测信号与所述驱动单元检测信号的关系，调节所述上电开关单元，使得所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻，由上可知，通过所述短路检测单元能够实现短路故障的实时检测，而通过开关控制单元和所述短路检测单元配合，可以在获取到所述驱动单元短路时，调节所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻，进而能够使上电检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流，也即可以减小激光器驱动电路短路时的短路电流，从而可以避免激光器被破坏，实现激光器驱动电路短路故障检测保护，可以增强激光器驱动电路的可靠性。

进一步地，所述激光器驱动电路还包括限流值闭环控制单元，所述限流值闭环控制单元可以基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得激光器驱动电路短路时的短路电流保持不变，从而可以避免短路电流随工艺偏差或温度漂移等因素而发生变化，进一步提高激光器驱动电路的可靠性和稳定性。

进一步地，所述限流值闭环控制单元中包括第二开关，其第一端与所述电源耦接，第二端输入参考电压，其控制端与所述第一开关的控制端耦接，且所述第二开关与所述第一开关构成满足预设比例的电流镜，因此当所述第一开关的工艺或环境温度变化时，所述限流值闭环控制单元与所述上电开关单元构成环路自动调节，使得所述第一开关的输出电流，即所述激光器驱动电路短路时的短路电流基本不随工艺、温度变化而变化，从而可以提高激光器驱动电路的可靠性和稳定性。

进一步地，通过限流值调节单元，与所述限流值闭环控制单元耦接，调节所述限流值闭环控制单元的电路参数，使所述第一开关输出的短路电流发生改变，可以解决短路限制电流随工艺偏差温度漂移变化较大的问题，以及实现短路限值电流的线性调节。

进一步地，所述激光器驱动电路还包括限流值调节单元，所述限流值调节单元可以在激光器驱动电路短路时，基于输入的调节控制电压，调节所述参考电压或所述第二开关的电流，使所述第一开关输出的短路电流发生改变，从而可以实现对所述激光器驱动电路的短路电流的可控调节，因此可以提高所述激光器驱动电路的普适性。

进一步地，通过所述限流值调节单元中的第一电流镜结构、同相放大器、第五晶体管和第二电流镜结构配合，在通过所述同相放大器的同相输入端输入调节控制信号时，可以实现所述第一开关输出的短路电流的线性调节，通过所述限流值调节单元，可以实现所述激光器驱动电路输出端的缓启动，抵抗整个电路系统的浪涌，并且可以根据激光器的特性调节所述激光器驱动电路输出端的短路电流值，避免所述激光器在小电流下微弱发光。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了一种窄脉宽驱动电路的结构示意图；

图2示出了一种激光器驱动电路的具体电路结构图；

图3示出了图2所示的激光器驱动电路采用快速上电正常工作时的激光器驱动电路中相应监测点的波形图；

图4示出了图2所示的激光器驱动电路采用快速上电短路时的激光器驱动电路中相应监测点的波形图；

图5示出了图2所示的激光器驱动电路短路时的等效电路示意图；

图6示出了图2所示的激光器驱动电路采用分段上电短路时的激光器驱动电路中相应监测点的波形图；

图7示出了图2所示的激光器驱动电路采用分段上电时短路电流随分段电压变化的波形图；

图8示出了本发明实施例中一种激光器驱动电路的结构示意图；

图9示出了本发明实施例中一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图；

图10示出了图9所示的激光器驱动电路正常工作时相应监测点的波形图；

图11示出了图9所示的激光器驱动电路短路时相应监测点的波形图；

图12示出了图9所示的激光器驱动电路的输出端在上电过程中电压随工艺温度偏差变化的波形图；

图13示出了图9所示的激光器驱动电路短路时的短路电流随工艺温度偏差变化的波形图；

图14示出了本发明实施例中又一种激光器驱动电路的结构示意图；

图15示出了本发明实施例中又一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图；

图16示出了图15所示的激光器驱动电路输出端电压随工艺温度偏差变化的波形图；

图17示出了图15所示的激光器驱动电路短路时的短路电流随工艺温度偏差变化的波形图；

图18示出了本发明实施例中又一种激光器驱动电路的结构示意图；

图19示出了本发明实施例中又一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图；

图20示出了图19所示的激光器驱动电路输出端电压随调节控制信号电压变化的波形图；

图21示出了图19所示的激光器驱动电路输出端上电时间随调节控制信号电压变化的波形图；

图22示出了图19所示的激光器驱动电路短路时不同调节控制信号电压下的短路电流变化的波形图；

图23示出了图19所示的激光器驱动电路短路时短路电流值随调节控制信号电压变化的波形图；

图24A和图24B分别示出了本发明实施例中的激光雷达的结构示意图。

具体实施方式

激光雷达在自动驾驶、地图测绘、智慧城市、车对万物(Vehicle to Everything，即Vehicle to X，简称V2X)、机器人及安防等多个领域成为最为核心的传感器设备，因此，激光雷达包括激光雷达发射端的正常稳定地工作，是各领域配置了激光雷达的设备的正常工作的必要保障，然而目前激光发射端的激光器驱动电路，监测保障机制有待改善，其中电路短路故障检测保护，增强激光器驱动电路的可靠性。

为使本领域技术人员更加明了现有技术问题，以下结合一种窄脉宽驱动电路进行说明。

参照图1所示的窄脉宽驱动电路的结构示意图，窄脉冲驱动电路10包括栅极驱动器11、驱动开关12、激光器LD以及储能电容C_HV。

通过触发信号Tr的脉冲宽度或者电源HV端的电压，可以改变所述激光器LD的发光能量值。具体而言，每个触发信号Tr的宽度对应激光器LD发光的时长，当所述触发信号Tr有输入时，驱动开关12方可打开，激光器LD方可发光。发光功率与输入激光器LD的电流成正比，因此，改变驱动输入的触发信号Tr的脉冲宽度可以改变发光能量。

当栅极驱动器11未接收到触发信号Tr时，所述驱动开关12(例如，可以为功率场效应管Power FET)开路，充电回路(电源HV→电容C_HV→地GND)导通，由电源HV为所述储能电容C_HV充电，激光器LD不发光；当栅极驱动器11有触发信号Tr输入时，驱动开关12导通，放电回路(电容C_HV→激光器LD→驱动开关12→地GND)导通，电源HV与储能电容C_HV之间的连接断开，由所述储能电容C_HV向所述激光器LD供电，所述激光器LD发光。

然而，在实际工作过程中，因所述驱动开关12老化或者误导通，而发生短路时，所述激光器LD内部会流过很大的电流，过大的电流会烧毁激光器。

针对上述问题，目前存在多种上电短路检测方案，可以减小驱动开关短路时的短路电流。

参照图2所示的一种激光器驱动电路的结构示意图，其中，激光器驱动电路20包括高压开关201、短路状态检测单元202和驱动单元203，所述激光器驱动电路20与储能单元C_HVDD1和激光器LD耦接，驱动单元203例如可以是驱动开关SW0。

激光器驱动电路20的工作原理为：当高压开关201输入端的供电使能信号ENB由0跳变为1时，即由低电平变为高电平时，电源HVDD-电阻R1-电流源I0-地GND路导通，所述高压开关201的栅源极形成电压差，进而将高压开关201闭合导通，由电源HVDD为储能单元21供电，激光器驱动电路输出端电压HVDD1(也即储能单元21输出端电压)开始增大。由短路状态检测单元202获取激光器驱动电路输出端电压HVDD1的分压检测端电压HVDD1_div，并将分压检测端电压HVDD1_div与预设的短路阈值电压Vth_short比较，若分压检测端电压HVDD1_div低于所述短路阈值电压Vth_short持续达预设时长(即延时模块DO的输出的使能延时信号Enb-delay相对于供电使能信号ENB的延时时长)，例如持续时长超过100μs，则比较器输出的结果Vcom与使能延时信号Enb-delay相与后输出短路标识信号sd，从而可以关断电源HVDD-电阻R1-电流源I0-地GND路。其中预设的短路阈值电压Vth_short适于表征所述激光器驱动电路20输出端发生短路的阈值电压。

其中，短路状态检测单元202的检测结果包括两种情况，正常工作和短路。

首先，若驱动单元203正常工作，参照图2，结合图3所示所述激光器驱动电路采用快速上电正常工作时的激光器驱动电路中相应监测点的波形图。

当驱动开关SW0为正常状态(未短路)，且触发信号Tr的电压为0V时，电源HVDD快速上电，由图3可知，在10μs时刻电源HVDD开始上电，经1μs，从0V升至40V，在20μs时刻开始，高压开关201输入端的供电使能信号ENB从0V跳变为5V，高压开关201闭合导通，由电源HVDD为电路供电，驱动电路输出端电压HVDD1跟随电源HVDD的电压升高，由0V升至40V，相应的，经分压得到的HVDD1_div由0V升至4V，短路阈值电压Vth_short等于2V，因此分压检测端电压HVDD1_div大于短路阈值电压Vth_short，此时，所述短路状态检测单元202中的比较器CMP0输出比较信号Vcom，所述比较信号Vcom＝0V。

此外，所述供电使能信号ENB经延时模块DO延时后，在120μs时刻开始输出使能延时信号Enb_delay，将所述比较信号Vcom与使能延时信号Enb_delay进行与操作，输出短路标识信号sd，所述短路标识信号sd为0V，即所述短路标识信号sd输出为低电平，表明驱动单元203(例如，驱动开关SW0)未短路。

继续参照图2，结合图4所示采用快速上电的激光器驱动电路发生短路时相应监测点的波形图，对驱动单元短路时快速上电过程中的电路状态进行说明。

由图4可知，在10μs时刻，电源HVDD上电，在1μs的时间内，电源HVDD的电压升至从0V升至40V，在20μs时刻，高压开关201输入端的供电使能信号ENB电压从0V跳变为5V，高压开关201闭合导通，电源HVDD为电路供电，激光器驱动电路输出端HVDD1的电压跟随电源HVDD而升高，但是激光器驱动电路输出端电压HVDD1无法升高至40V。

关于激光器驱动电路输出端电压HVDD1无法升高至40V的原因，具体的，在驱动开关SW0短路时，可以将其等效为一低压电阻R_SW0，如图5所示的激光器驱动电路的短路的等效电路示意图，所述电阻R_SW0约为1Ω，所述激光器LD自身存在电阻R_LD，因此激光器驱动电路输出端HVDD1的电压无法升高至电源HVDD的电压，所述激光器驱动电路输出端HVDD1的最大电压HVDD1_max＝(HVDD-V_{th_laser})*(R_LD+R_SW0)/(R_LD+R_SW0+R_PM0)+V_{th_laser}，其中，V_{th_laser}为激光器的导通阈值电压。

其中，通常激光器的导通阈值电压约为V_{th_laser}＝5V，若电阻R_LD、R_SW0、R_PM0的阻值分别为1Ω、1Ω、7Ω，则当电源HVDD升高至最高压40V时，所述激光器驱动电路输出端电压HVDD1可以升高至12.7V。相应的，经分压得到的分压检测端电压HVDD1_div由0V升至1.27V，其小于短路阈值电压2V，由所述短路状态检测单元202中的比较器CMP0输出比较信号Vcom，由图4可知，所述比较信号Vcom＝5V，所述供电使能信号ENB经使能延时模块DO延时后，在120μs时刻开始输出使能延时信号Enb_delay，使能延时信号Enb_delay电压为5V。

将所述比较信号Vcom与使能延时信号Enb_delay进行逻辑与运算，输出短路标识信号sd，所述短路标识信号sd为5V，即短路标识信号sd输出为高电平，表明驱动开关SW0发生短路。

所述驱动标识信号sd关断I0通路，也即关断开关PM0，使得激光器驱动电路输出端电压HVDD1＝0V。

由图3可知，在所述激光器驱动电路稳定运行时，流过激光器的电流I_laser约为200nA。而由图4可知，在输出短路标识信号sd之前，即在20～120μs时间段内，激光器LD会流过很大的电流。具体的，流过激光器LD的电流I_laser＝(HVDD-V_{th_laser})/(R_LD+R_SW0+R_PM0)＝(40-5)/(1+1+7)＝3.88A，远远大于所述激光器驱动电路20稳定运行时流过激光器的电流。

由上述过程可知，若以电源电压HVDD快速上电的方式启动所述激光器驱动电路20，在发生短路时会产生比较大的直流电流。为解决这一问题，目前有试图通过采取分段上电的方式启动所述激光器驱动电路，以限制短路电流的大小。

继续参照图3，并结合图6所示的采用分段上电短路时的激光器驱动电路中相应监测点的电压电流波形图，在10μs时刻，电源HVDD以一较小电压(例如6V)上电，在1μs内，激光器驱动电路输出端电压HVDD1升至6V，并持续至130μs(结束时刻晚于使能延时信号的上升沿)，然后在130μs时刻，电源HVDD的电压由6V升至40V，由图6可知，在20至120μs时段内，流过激光器LD的直流电流I_laser约为459mA，远小于以电源HVDD电压快速上电的方式启动所述激光器驱动电路20的短路电流。在120μs时刻开始，所述激光器驱动电路20处于稳定运行状态，由图6可知，流过激光器LD的静态电流I_laser约为8.8nA。

采用分段上电的方式，可以减小激光器驱动电路发生短路时的短路电流，然而，短路电流易受到分段电压值的影响。如图7所示激光器驱动电路采用分段上电时短路电流随分段上电的中间电压值变化的趋势图，结合图2和图6，其中，从20μs至120μs阶段，为对应的驱动单元203处于短路阶段时的流过激光器LD的电流，即短路电流的变化趋势，从下至上，在20μs至120μs阶段对应的中间电压值从4V逐渐升高为6V。

由图7可知，当分段上电采用的中间电压值为4V时，短路电流为19.6mA，当采用的分段电压值为6V时，短路电流I_laser为459mA。

由上可知，采取分段上电的方式启动所述激光器驱动电路，对电源HVDD上电的时序要求较高，产生的短路电流峰值与电源HVDD分段上电的中间电压值强相关，此外，当所述激光器存在工艺偏差时，短路电流不易限制在较低的电流值。

为此，目前有方案试图通过缩短短路电流时长的方式来改进，具体而言，减少使能延时信号Enb_delay相对于供电使能信号ENB的延时时间，相对于快速上电和分段上电启动激光器驱动电路的方案，一旦比较器CMP0的输出信号Vcom为高电平，通过与提早的使能延时信号Enb_delay进行与运算，从而可以相对更早地输出短路标识信号sd，进而触发保护机制，使得激光器驱动电路输出端电压HVDD1为0V，缩短短路电流的持续时长。

然而，提前输出短路标识信号sd容易出现误报，导致激光器驱动电路失电，而且电源HVDD的上电时间难以控制，导致误报后会无法上电。

综上所述，现有激光器驱动电路的上电短路检测方案均是通过调整驱动电路的外部控制信号来减小所述驱动电路短路时的电流，例如采用电源HVDD分段上电、减小使能延时信号Enb_delay的延时时长等方式。然而，采用上述方式调整驱动电路的外部控制信号，得到的短路电流不易控制，因此激光器驱动电路的可靠性仍有待改善。

为解决上述问题，在本发明实施例中，通过开关控制单元基于获取到的电源状态与驱动单元状态，调节上电开关单元，从而使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流，故可以避免损坏激光器，实现电路短路故障检测保护，进一步增强激光器驱动电路的可靠性。

具体地，可以通过使上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻，从而使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。

在本说明书中，所述驱动单元未短路，即未发生短路的故障，正常发光。这里，正常发光并非限定激光器按照一定的强度或者频率等发光，而只是与发生短路时的状态相对的概念，此处的正常是表达激光器处于可以发光的状态，而非因为短路故障而无法发光。

为使本领域技术人员更好地理解本说明书所提供方案的构思、优点以及实施本说明书的方案，以下参照附图，并通过具体实施例对本发明实施例提供的激光发射驱动电路、激光发射控制方法及激光雷达等方案的原理进行详细的描述及示例说明。

参照图8所示的本发明实施例的激光器驱动电路的结构图，在本发明实施例中，激光器驱动电路U0，适于与激光器U2及储能单元U1耦接，所述激光器驱动电路U0可以包括：驱动单元U04、上电开关单元U01以及开关控制单元U03，其中：

所述驱动单元U04，适于基于触发信号Tr，导通包括所述储能单元U1及激光器U2的发光通路；

所述上电开关单元U01，适于响应于供电使能信号ENB，导通电源HVDD与所述储能单元U2，形成充电通路；

所述开关控制单元U03，可以与所述上电开关单元U01耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元U04状态，调节所述上电开关单元U01，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器U2的电流小于所述激光器U2正常发光时流过的电流。

具体地，如图8所示，所述开关控制单元U03可以与所述电源HVDD、所述激光器驱动电路U0输出端和所述上电开关单元U01耦接，适于基于电源端检测信号和短路标识信号，调节所述上电开关单元U01，以使在所述上电开关单元处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。

在本发明一实施例中，可以通过调节所述上电开关单元U01在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元U04未短路时的等效电阻。

在本说明书一些实施例中，继续参照图8，所述激光器驱动电路U0还可以包括短路状态检测单元U02，其适于检测所述驱动单元U04是否短路，也就是进行上电短路检测，进而输出短路标识信号；相应地，所述开关控制单元U03可以基于电源端检测信号与短路标识信号，调节所述上电开关单元U01，使所述上电开关单元U01在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元U04未短路时的等效电阻。

通过开关控制单元U03，提供上电开关单元U01在对驱动单元U04进行短路检测时处于的高阻状态和驱动单元U04处于正常时进行激光器U2驱动时需要的低阻状态，从而可以既保证驱动单元U04短路状态时的限制电流(流过激光器U02的电流)较小，又保证上电开关单元U01正常(非短路)时可以提供较大的平均电流(流过激光器U02的电流)。

具体而言：1)在上电的短路检测过程(具体指：自电源HVDD给储能单元U1充电开始，至短路状态检测单元U02输出短路标识信号sd结束，短路标识信号sd可表征驱动单元U04是否发生了短路)中，需要电源HVDD到激光器驱动电路输出端HVDD1具有弱通流能力(上电开关单元U01，更具体而言，第三晶体管PM0的等效电阻比较大)，保证短路检测后的保护效果；2)当检测结束后，电源HVDD为激光器U2正常供电时，需要电源HVDD到激光器驱动电路输出端HVDD1具有强的通流能力(上电开关单元U01，更具体而言，所述第三晶体管PM0的等效电阻比较大)，保证激光器可以高频、高光发光。

在具体实施中，当检测到所述激光器驱动电路U0发生短路时，所述激光器驱动电路U0还可以包括短路保护单元U05，其可以与所述上电开关单元U01和短路状态检测单元U02耦接，在所述短路状态检测单元U02检测到所述驱动单元U04短路时，泄放电荷以拉低电压。作为一具体示例，短路标识信号sd触发短路保护单元U05启动，将激光器驱动电路输出端HVDD1的电压下拉至0V，从而可以实现驱动电路短路保护，提升电路安全性。

在本发明实施例中，当上电开关单元U01的输入端接收到供电使能信号ENB时，所述上电开关单元U01闭合导通，与电源HVDD和储能单元U1形成充电通路，由电源HVVD向所述储能单元U1充电；当驱动单元U04的控制端接收到触发信号Tr时，所述储能单元U1、激光器U2、驱动单元U04与地形成发光通路，所述储能单元U1放电使得所述激光器U2发光，所述储能单元U1的第一端，即所述激光器驱动电路U0的输出端HVDD1的电压跌落。与此同时，由所述短路状态检测单元U02检测所述驱动单元U04的工作状态，检测所述驱动单元U04是否短路。

作为一具体示例，所述短路状态检测单元U02检测驱动电路输出端电压信号，当所述短路检测单元U02的控制端接收到的预设的短路阈值电压信号Vth_short大于检测到的电压信号时，确定所述驱动单元U04短路，生成短路标识信号sd，进而由所述开关控制单元U03获取短路标识信号sd，调节所述上电开关单元U01，使其等效电阻大于所述驱动单元U04未短路时的等效电阻，由于驱动单元U04短路时，所述上电开关单元U01对应的等效电阻相对较大，因此可以减小短路电流，进而可以避免激光器U2在驱动单元U04发生短路时被烧坏。

此外，为进一步增强短路保护能力，如前所述，可以通过短路状态检测单元U02检测得到的所述短路标识信号sd触发所述短路保护单元U05，所述短路保护单元U03可以泄放电荷，拉低所述驱动电路输出端HVDD1的电压，例如变为0V，防止因过大的短路电流烧毁激光器U2，进一步增强电路短路保护可靠性。

为清楚说明上述电路短路故障检测保护原理，以下通过具体应用示例进行详细说明。

参照图9所示的一具体应用场景的激光器驱动电路的结构示意图，其中，所述激光器驱动电路U0，适于与激光器U2及储能单元U1耦接，所述激光器驱动电路U0可以包括：驱动单元U04、上电开关单元U01、短路状态检测单元U02以及开关控制单元U03。

在本说明书的一些实施例中，所述上电开关单元U01可以包括第一开关K1，其可以为高边开关；相应地，所述开关控制单元U03，可以触发所述第一开关K1的控制端导通/关断第一电流源支路和/或第二电流源支路，其中，所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流。更具体而言，所述开关控制单元U03可以在电源HVDD为储能单元U1上电充电时，导通第一电流支路，使得U01处于高阻状态(即具有比相对于低阻状态更高的阻抗)，激光器驱动电路输出端电压HVDD1增大，同时短路状态检测单元U02判断驱动单元U04是否发生短路，在确定所述驱动单元U04短路时，控制所述第一开关K1的控制端关断第一电流源支路，而在确定所述驱动单元U04未短路时，控制导通所述第二电流源支路，拉低所述上电开关单元U01的阻抗，使得所述上电开关单元U01处于低阻状态(即具有比相对于高阻状态更低的阻抗)，电源HVDD可以更高效地为激光器发光供电。

采用上述实施例，基于所述驱动单元U04是否短路，所述开关控制单元U03可以控制导通不同的电流源支路，进而可以调节所述上电开关单元U01的等效电阻/阻抗，使得所述上电开关单元U01在上电短路检测过程(未输出短路检测结果时)中的等效电阻大于确认所述驱动单元未短路时的等效电阻。

以下继续参照图9，示出一上电开关单元U01的具体结构。其中，所述上电开关单元U01可以包括第一开关K1和第一电阻R1，其中：

所述第一开关K1，其第一端可以与所述电源HVDD耦接，第二端与所述储能单元U1耦接；

所述第一电阻R1，耦接于所述第一开关K1的第一端与控制端之间，所述第一电阻R1上的压降与所述第一开关K1的阻抗相关。

所述第一开关K1具体可以为第三晶体管PM0。如图9所示，所述第一电阻R1可以耦接于第三晶体管PM0的源极与栅极之间。

可以理解的是，在具体实施中，所述第一开关除了可以是P型晶体管，可以为高边开关，还可以是其他类型的开关，本发明实施例中并不限定其具体的开关类型。

此外，作为具体示例，所述上电开关单元U01还可以包括：第一电流源I01、第一逻辑门电路A0，其中：

所述第三晶体管PM0，其第一端与所述电源HVDD耦接，第二端与所述储能单元U1耦接；

所述第一电流源I01，通过第一支路开关HR耦接于所述第三晶体管PM0的控制端与地之间，形成所述第一电流源支路；

所述第一逻辑门电路A0，基于所述供电使能信号ENB和所述短路标识信号sd的运算结果，触发所述第一支路开关HR通断，其中，在所述供电使能信号ENB表征电源HVDD开始供电时，触发导通所述第一电流源支路，使所述第一开关K1处于高阻状态。

在本说明书的一些实施例中，所述开关控制单元U03可以包括第二电流源I02和第一比较模块U03A，其中：

所述第二电流源I02，可以通过第二支路开关LR耦接于所述第一开关K1的控制端与地之间，形成第二电流源支路，其中：所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流；

所述第一比较模块U03A，适于当所述驱动单元U04未短路时，导通所述第二电流源支路；

所述第一逻辑门电路A0，还适于当所述短路标识信号sd表征所述驱动单元U04未短路时，触发关断所述第一电流源支路，使所述第一开关K1处于低阻状态。

在本说明书的一些实施例中，所述短路状态检测单元U02可以包括第二比较模块U02A和第二门逻辑电路A1，其中：

所述第二比较模块U02A，适于当驱动单元检测信号小于预设的短路阈值时，输出第一比较信号Vcom1；

所述第二逻辑门电路A1，适于基于所述供电使能信号的延时信号，即使能延时信号Enb_delay与所述第一比较信号Vcom1的逻辑与运算结果，输出所述短路标识信号sd。

所述驱动单元检测信号具体可以是电压检测信号，预设的短路阈值对应可以为短路阈值电压。

在具体的电路实现过程中，考虑到激光器的供应电压较大，需要采用高压器件，若第二比较模块U02A直接与激光器驱动电路输出端HVDD1相连，比较器一般是低压器件(可以为5V)，无法耐住激光器驱动电路输出端HVDD1的电压(例如40V)。

针对这种情况，在具体实施中，可以不直接将第二比较模块U02A与所述激光器驱动电路输出端HVDD1相连，而是设置一分压子模块进行分压，具体地，所述第二比较模块U02A可以包括第一分压子模块DV1和第一比较器CMP0。

其中，所述第一分压子模块DV1，可以耦接于所述储能单元U1的第一端(即所述激光器驱动电路输出端HVDD1)与地之间，并通过第一分压采样端输出表征所述驱动单元电压状态的第一分压采样信号Hvdd1_div。作为一具体示例，所述第一分压子模块DV1可以包括串联的第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一分压采样端设置于所述第二电阻R2和第三电阻R3之间。

所述第一比较器CMP0可以基于所述第一分压采样信号HVDD1_div与预设的短路阈值电压Vth_short的比较结果，输出所述第一比较信号Vcom1，进而，所述第二比较模块U02A可以将所述第一比较信号Vcom1输出至所述第二逻辑门电路A1，由所述第二逻辑门电路A1根据所述供电使能信号ENB的延时信号，即使能延时信号Enb_delay与所述第一比较信号Vcom1的逻辑与运算结果，输出所述短路标识信号sd。

在具体的电路实现过程中，与第二比较模块U02A类似，为适应高压工作环境，可以不直接将第一比较模块U03A与所述电源HVDD相连，而是设置一分压子模块，具体地，所述第一比较模块U03A可以包括第二分压子模块DV2和第二比较器CPM1。其中，所述第二分压子模块DV2耦接于所述电源HVDD与地之间，并通过第二分压采样端输出所述表征所述电源电压状态的第二分压采样信号HVDD_div。作为一具体示例，所述第二分压子模块DV2可以包括串联的第四电阻R4和第五电阻R5。进而，所述第二比较器CMP1可以基于所述第二分压采样信号HVDD_div与所述第一分压采样信号HVDD1_div的比较结果，输出第二比较信号Vcom2。

更具体而言，所述第一比较模块U03A可以根据所述第一分压采样信号HVDD1-div与所述第二分压采样信号HVDD-div信号的相对大小确定是否开启第二电流源I02，具体地，在供电使能信号ENB刚输入时，由于充电尚未完成，则所述第一分压信号HVDD1-div小于所述第二分压信号HVDD-div，进而电源HVDD-电阻R1-第二电流源I02-地GND的通路处于关断状态；当确定驱动单元U04(例如驱动开关SW0)未发生故障，则导通电源HVDD-电阻R1-第二电流源I02-地GND的通路，使得第三晶体管PM0处于低阻状态。

其中，由于所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流，进而导致所述第三晶体管PM0的栅源极的压差在导通第一电流源I01时小于导通第二电流源I02时，因此，所述上电开关单元U01选择导通所述第一电流源I01的等效电阻大于选择导通所述第二电流源I02的等效电阻。

在具体实施中，电源HVDD做好升压准备，一旦有供电使能信号ENB输入，导通第一电流源支路(即，包含第一电流源I01的支路)，第三晶体管PM0的栅源极形成压差，进而给储能单元U1(例如电容C_HVDD1)充电，激光器驱动电路输出端HVDD1电压开始增大，此时，第二分压采样信号HVDD_div大于第一分压采样信号HVDD1_div，所述开关控制单元U03基于所述比较结果，使得第二电流源支路(包含电流源I02的支路)处于关断不导通状态。当驱动单元U04(驱动开关SW0)未发生短路故障时，第一分压采样信号HVDD1_div不断增大，当第二分压采样信号HVDD_div小于第一分压采样信号HVDD1_div，所述开关控制单元U03基于所述比较结果，触发导通第二电流源支路(包含电流源I02的支路)，另外，还可以触发关断第一电流源支路(包含所述第一电流源I01)所在的通路，改变所述第三晶体管PM0的栅源极形成的压差，进而将第三晶体管PM0从高阻状态调整至低阻状态，加速电源HVDD的充电，从而可以支持激光器LD更迅速和高效地发光，进而应用所述激光器驱动电路的激光雷达可以进行更加精确的探测。

继续参照图9，采用激光器驱动电路U0，所述第一分压采样端设置于所述第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述第二分压采样端设置于所述第四电阻R4和第五电阻R5之间。在具体实施中，所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的阻值可以按照预设比例设置，以使当第二分压采样信号HVDD_div大于所述第一分压采样信号HVDD1_div，即HVDD1_div＜HVDD_div，所述第一开关K1(例如第三晶体管PM0)处于高阻状态，当第二分压采样信号HVDD_div小于所述第一分压采样信号HVDD1_div，所述第一开关K1(例如第三晶体管PM0)处于低阻状态。

在一些激光器驱动电路中，还可以包括短路保护单元U05，继续参照图9，所述短路保护单元U05，可以与所述上电开关单元U01和短路状态检测单元U02耦接，适于在所述短路状态检测单元U02检测到所述驱动单元U04短路时，拉低所述激光器驱动电路输出端HVDD1的电压。具体地，所述短路保护单元U05可以包括NMOS型晶体管NM0，所述晶体管NM0第一端与所述上电开关单元U01耦接，其第二端接地，其控制端与短路状态检测单元U02耦接，在接收到所述短路状态检测单元U02输出的短路标识信号sd后，所述晶体管NM0导通，即可拉低所述激光器驱动电路输出端HVDD1的电压。

在本发明实施例中，通过所述开关控制单元U03，可以将短路电流I0分为两部分，其中一部分流向第一电流源支路，作为第一电流I1；一部分流向第二电流源支路，作为第二电流I2，其中I1＜I2。

为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下结合图2和图9所示的激光器驱动电路90，说明本说明书一些实施例中可以减小激光器驱动电路的短路电流的具体原理。

在本说明书一些实施例中，假设图2所示的电流源I0的电流等于本发明实施例中第一电流源支路和第二电流源支路的电流之和，即I0＝I1+I2，且I1＜I2。

当电源HVDD在供电使能信号ENB信号下，开始给储能单元U1充电，HVDD1_div<HVDD_div(也即激光器的升压上电尚未完成时，电源HVDD尚未给储能单元完成充电，原则上可以通过测量其他如电流等电路参数来表征此情况，此处只是一种实施例)时，电源HVDD-第一电阻R1-第一电流源I01-地的通路导通，电源HVDD-第一电阻R1-第二电流源I02-地的通路不导通，第三晶体管的栅极电压HVgate＝HVDD-I01*R1，对第三晶体管PM0而言，栅源极电压差Vsg＝HVDD-(HVDD-I01*R1)＝I01*R1；电源HVDD至所述激光器驱动电路输出端HVDD1的导通阻抗＝M*R_PM0，R_PM0＝1/k*(Vsg-Vth)，因此短路电流I_laser(流过激光器LD的电流)可以衰减为原来的1/M。

经过短路状态检测单元U02的检测后，若确定驱动开关SW0正常(即未出现短路故障时)，则激光器驱动电路输出端HVDD1上电最终可以达到电源HVDD的最大值，直到在HVDD1_div>HVDD_div时，电源HVDD-第一电阻R1-第二电流源I02-地的通路导通，第三晶体管的栅极电压HVgate＝HVDD-I02*R1，对第三晶体管PM0而言，第三晶体管的栅源极电压Vsg＝HVDD-(HVDD-I02*R1)＝I02*R1；电源HVDD至所述激光器驱动电路输出端HVDD1的导通阻抗变为R_PM0，R_PM0＝1/k*(Vsg-Vth)，调整到低阻状态，相对于只有电流源I0(参考图5)时，电源HVDD至所述激光器驱动电路输出端HVDD1的导通能力不变。

经过短路状态检测单元U02的检测后，若确定驱动开关SW0短路，则：HVDD1＝(HVDD--V_{th_laser})*(R_LD+R_SW0)/(R_LD+R_SW0+M*R_PW0)+V_{th_laser}；

其中，V_{th_laser}为激光二极管LD的导通阈值电压。

此时，通过设置第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6的相对比例，可以使得满足HVDD1_div<HVDD_div,从而使得第三晶体管PM0维持在高阻状态，将短路电流I_laser(流过激光器LD的电流)衰减为原来(参考图5)的1/M。

具体地：

HVDD1_div＝R3/(R2+R3)*HVDD1＝

R3/(R2+R3)*[(HVDD-V_{th_laser})*(R_LD+R_SW0)/(R_LD+R_SW0+M*R_PW0)+V_{th_laser]}；

HVDD_div＝R4/(R4+R5)*HVDD；

HVDD1_div＜HVDD_div，即：

R3/(R2+R3)*[(HVDD-Vth_laser)*(R_LD+R_SW0)/(R_LD+R_SW0+M*R_PW0)+

V_{th_lase}]<R5/(R4+R5)*HVDD；

因此，可以配置第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的比例，满足上述对应关系。

作为一具体示例，经配置后，可以检测得到：

当驱动开关SW0短路时，HVDD1＝4.8V，HVDD1_div＝0.48V，HVDD＝40V，HVDD_div＝3.5V；

当驱动开关SW0正常时，HVDD1＝40V，HVDD1_div＝4V，HVDD＝40V，HVDD_div＝3.5V。

以下通过波形图，详细说明激光器驱动电路U0短路时和正常工作时的关键节点的电压、电流变化。

如图10所示的所述激光器驱动电路U0正常工作时相应监测点的电压电流波形图，其中示出了供电使能信号ENB、电源HVDD、激光器驱动电路输出端HVDD1、第一分压采样信号HVDD1_div、第二分压采样信号HVDD_div、使能延时信号Enb_delay、短路标识信号sd的电压和流过激光器的电流I_laser的关系示意图。

具体而言，参照图10，当所述激光器驱动电路90正常工作(未短路)且触发信号的电压为0V时，电源HVDD快速上电，在10μs时刻开始经1μs，电源HVDD电压由0V升至40V，在20μs时刻，供电使能信号ENB的电压由0V跳变为5V，第一电流源I01导通，进而所述上电开关单元U01处于高阻状态下导通工作，所述激光器驱动电路输出端HVDD1的电压跟随电源HVDD电压升高，其中，在20μs至120μs时间段内，所述激光器驱动电路输出端HVDD1的电压最高能够达到40V。

从90μs时刻开始，第一分压采样信号HVDD1_div电压为4V，第二分压采样信号HVDD_div的电压约为3.5V，即HVDD1_div＞HVDD_div，由前述实施例可知，此时表明所述激光器驱动电路U0未发生短路，电源HVDD、第一电阻R1、第二电流源I02以及地形成导电通路，I01关断，HVgate＝HVDD-I02*R1，对于第三晶体管PM0，Vsg＝HVDD-HVgate＝I02*R1，即与图2所述的激光器驱动电路相比，所述电源HVDD至所述激光器驱动电路输出端HVDD1的导通能力未发生变化。

需要说明的是，在所述激光器驱动电路稳定运行时，由图10可知，流过激光器的静态电流I_laser(即激光器驱动电路的短路电流)约为200nA。

参照图11所示的激光器驱动电路短路时相应监测点的电压电流波形图，对于图9所示的激光器驱动电路U0，图11示出了供电使能信号ENB、电源HVDD、激光器驱动电路输出端HVDD1、第一分压采样信号HVDD1_div、第二分压采样信号HVDD_div、使能延时信号Enb_delay、短路标识信号sd的电压和流过激光器的电流I_laser的关系示意图。

具体而言，如图11所示，电源HVDD快速上电，在10μs时刻起并经1μs，电源HVDD电压从0V上升至40V，在20μs时刻，供电使能信号ENB由0V跳变为5V，所述上电开关单元U01导通。之后，直至120μs时刻，第一分压采样信号HVDD1_div电压一直小于第二分压采样信号HVDD_div的电压，即HVDD1_div＜HVDD_div，则第一电流源I01导通，第二电流源I02不导通，第三晶体管PM0处于高阻工作状态。且在120μs时刻开始，短路标识信号sd输出高电平，表明所述激光器驱动电路U0短路，关断第一电流源I01，且维持第二电流源I02不导通状态。此时，所述驱动单元U04可以看作是一个较低阻抗的电阻R_SW0，考虑到激光器U2自身的电阻R_LD，因此激光器驱动电路输出端HVDD1的电压V_HVDD1＝(HVDD-V_{th_laser})*(R_LD+R_SW0)/(R_LD+R_SW0+R_PM0)+V_{th_laser}。并且，在20μs至120μs时间端内，通过调节第三晶体管PM0于未确认驱动开关SW0的短路结果前的上电过程处于高阻状态，使得流过激光器的静态电流被限制到120mA以下。

对比图4和图6所示的相应监测点的波形图，在驱动单元发生短路故障时，采用本发明实施例中的激光器驱动电路，通过调节所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻(通过导通第一电流源I01，不导通第二电流源I02)大于所述驱动单元未短路时的等效电阻(通过导通第二电流源I02路，关断第一电流源I01)，能够明显减小流过激光器的静态电流I_laser(即激光器驱动电路的短路电流)，因而可以避免激光器由于驱动单元发生短路故障而被烧坏，实现对激光器驱动电路短路故障的检测及保护，可以增强激光器驱动电路的可靠性，延长其使用寿命。

采用上述实施例中的激光器驱动电路，对电源电压上电的时序要求非常低，可以支持电源HVDD快速上电(例如上电时间范围可以为1μs～100μs)，不需要分段上电，直接单调线性上电即可。

采用本发明前述实施例中的激光器驱动电路，可以减小短路时的短路电流，经进一步研究发现，由于工艺制作偏差以及温漂的存在，会导致所述激光器驱动电路输出端的上电时间及短路电流不一致。对于存在多个激光器需要按照一定时序驱动的场景，例如在激光雷达中，通常每个发射通道均对应一个激光器，并需要相应的激光器驱动电路进行驱动，上述由于工艺制作偏差及温漂原因导致的激光器驱动电路输出端的上电时间及短路电流的不一致，可能会影响激光雷达的探测精度及稳定性。

在具体实施中，工艺制作偏差可以以工艺角(Process Corner)的形式体现，其思想是，将NMOS和PMOS晶体管的工艺波动范围限制在由四个角所确定的矩形内，若采用5角模型(5-corner model)，按照NMOS对应的工艺角在前PMOS晶体管对应的工艺角在后的描述顺序，则会有NMOS典型PMOS典型(NMOS Typical PMOS Typical，简称TT)、快NMOS和快PMOS(Fast NMOS Fast PMOS，FF)、慢NMOS和慢PMOS(Slow NMOS Slow PMOS，SS)、快NMOS慢PMOS(Fast NMOS Slow PMOS，FS)和慢NMOS快PMOS(Slow NMOS Fast PMOS，SF)共五个角，其中快(Fast)和慢(Slow)都是相对于典型(Typical)而言。其中，TT、FF和SS分别对应矩形的中心、右上角和左下角。

对于本发明实施例前述激光器驱动电路，参照图12，其示出了激光器驱动电路输出端HVDD1在上电过程中电压随工艺温度偏差变化的波形图，其中，横坐标表示时间，单位为ms，纵坐标示出了不同温度和工艺参数的激光器驱动电路对应的激光器驱动电路输出端HVDD1的电压，一共对应TT、FF和SS三种工艺，各工艺分别对应-40℃、55℃和125℃。具体的，采用“工艺角_温度”的描述方式，各电压变化曲线对应的工艺和温度参数分别为：TT_-40℃、TT_55℃、TT_125℃、FF_-40℃、FF_55℃、FF_125℃、SS_-40℃、SS_55℃、SS_125℃，对应的电压曲线依次为：V1_TT1、V1_TT2、V1_TT3、V1_FF1、V1_FF2、V1_FF3、V1_SS1、V1_SS2和V1_SS3。就图9所示的激光器驱动电路而言，FF和SS是指第三晶体管PM0的电流传输能力相对于TT而言更快还是更慢。

由图12可知，采用不同的工艺及温度，激光器驱动电路输出端HVDD1的上电时间从26μs变化至1.25ms。

参照图13所示的激光器驱动电路短路时的短路电流随工艺温度偏差变化的波形图，其中横坐标表示时间，单位为ms，纵坐标示出了不同温度和工艺参数的激光器驱动电路对应的短路电流。仍采用“工艺角_温度”的描述方式，各电流变化曲线对应的工艺和温度参数分别为：TT_-40℃、TT_55℃、TT_125℃、FF_-40℃、FF_55℃、FF_125℃、SS_-40℃、SS_55℃、SS_125℃，对应的电流曲线依次为：I1_TT1、I1_TT2、I1_TT3、I1_FF1、I1_FF2、I1_FF3、I1_SS1、I1_SS2和I1_SS3。

结合图12和图13可知，在26μs时刻上电时对应的短路电流为1.7mA，而在1.25μs上电的短路电流则上升到493mA，短路电流从1.7mA变化至493mA。

由上数据对比可知，工艺制作偏差及温漂会导致激光器驱动电路输出端的上电时间及短路电流的不一致，进而可能会影响激光雷达的探测精度及稳定性。

为了使短路时的短路电流保持不变，在本发明一些实施例中，在所述第一开关K1的控制端与所述第一电流源支路之间耦接一限流闭环控制单元。

参照图14所示的本发明实施例的又一种激光器驱动电路的结构图，与前述实施例中所述的激光器驱动电路U0的不同之处在于，所述激光器驱动电路U0A还包括限流闭环控制单元U06，所述限流闭环控制单元U06适于基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得所述第一开关输出的短路电流保持不变。

在本说明书的一些实施例中，参照图15所示的在一具体应用场景中的激光器驱动电路的具体电路结构图，相对于图9所示的激光器驱动电路U0，所述激光器驱动电路U0A还包括限流闭环控制单元U06。

在本发明一些实施例中，所述限流值闭环控制单元U06可以包括第二开关K2，其第一端可以与所述电源HVDD耦接，其第二端可以输入参考电压Vr，其控制端可以与所述第一开关K1的控制端耦接，且所述第二开关K2与所述第一开关K1可以构成满足预设比例的电流镜。

在本发明另一些实施例中，所述限流值闭环控制单元U06除了可以包括第二开关K2外，还可以包括差动对结构U06A，其中：

所述差动对结构U06A的第二端均与所述第一电流源支路耦接，所述差动对栅极均输入所述参考电压Vr；

且所述第二开关K2与所述第一开关K1构成满足预设比例的电流镜，例如可以假设所述预设比例为N。

作为一具体示例，所述第一开关K1为第三晶体管PM0，所述第二开关K2为第四晶体管PM1，第三晶体管PM0和第四晶体管PM1的电流镜比例为N；所述差动对可以包括第一晶体管NM1和第二晶体管NM2，其中，所述第一晶体管NM1的第一端与所述第三晶体管PM0的控制端耦接。

在具体实施中，为了向所述差动对结构U06A提供所需的参考电压，所述限流值闭环控制单元U06还可以包括第六电阻R6，所述第六电阻R6可以耦接于所述第二开关K2(例如第四晶体管PM1)的第二端和地之间，所述第六电阻R6的电压作为所述参考电压Vr。

采用上述实施例，通过增加限流值闭环控制单元U06，可以提供控制第一电流I1流入第一电阻R1的电流，从而改变第一开关K1的阻抗，使得所述第一开关K1输出的短路电流保持不变。

以下简述上述实施例所述限流值闭环控制单元U06能够抑制由于工艺偏差和温漂导致激光器驱动电路的输出参数(例如电源上电时间、短路电流)不一致的原理：

由于所述限流值闭环控制单元U06在所述第一开关K1和所述第一电流源支路之间形成稳定环路，根据环路稳定性原理，有第一晶体管NM1控制端输入电压为参考电压Vref，其等于第二晶体管NM2控制端电压Vr，即Vref＝Vr，则流过第四晶体管PM1的电流I_PM1＝Vr/R6＝Vref/R6；由于所述第三晶体管PM0和第四晶体管PM1的栅源极的电压差Vsg相同，所以二者可以构成预设比例为N的电流镜结构，即I_PM0＝I_PM1/N，因此所述第三晶体管PM0的输出电流I_PM0＝Vref/(R6*N)。

当第三晶体管PM0的工艺温度变化时，参考电压Vref和第六电阻R6受温度的影响很小，基本不变，因此I_PM0＝Vref/(R6*N)也保持不变，即通过上电开关单元U01和限流值闭环控制单元U06构成环路，可以自动调节第三晶体管PM0的栅源极的电压差Vsg，使得I_PM0＝gm*(Vsg-V_th,PM0)保持不变，其中V_th,PM0为第三晶体管的导通阈值电压。

采用上述实施例，由于限流值闭环控制单元U06可以通过控制第一电流I1，使得第三晶体管PM0的阻抗随温度和工艺的变化较小，因此电源上电时间只在很小范围内变化，在发生短路时，短路电流也可以控制在很小的变化范围内，从而可以提高激光器驱动电路的稳定性及可靠性。

以下通过上述实施例中激光器驱动电路U0A在采用不同工艺和工作温度时对应的激光器驱动电路输出端的电压和电流波形图，详细说明采用图15所示的激光器驱动电路U0A对激光器驱动电路输出端的电压和电流的影响。

仍采用“工艺角_温度”的描述方式，各电流变化曲线对应的工艺和温度参数分别为：TT_-40℃、TT_55℃、TT_125℃、FF_-40℃、FF_55℃、FF_125℃、SS_-40℃、SS_55℃、SS_125℃。首先参照图16所示的激光器驱动电路输出端电压随工艺及温度偏差变化的波形图，采用限流值闭环控制单元U06后，得到相应的电压曲线依次为：V2_TT1、V2_TT2、V2_TT3、V2_FF1、V2_FF2、V2_FF3、V2_SS1、V2_SS2和V2_SS3，由图16所示可知，激光器驱动电路输出端HVDD1的上电时间的浮动范围为200～225μs，与图12所示的电压曲线对比可知，可以极大地缩小激光器驱动电路输出端的上电时间的浮动范围，因而可以提高激光器驱动电路对工艺偏差及温漂的抵抗能力，提高激光器驱动电路的可靠性和稳定性。

继续参照图17所示的激光器驱动电路U0A短路时的短路电流随工艺温度偏差变化的波形图，其中横坐标表示时间，单位为ms，纵坐标示出了不同温度和工艺参数的激光器驱动电路对应的短路电流。仍采用“工艺角_温度”的描述方式，各电流变化曲线对应的工艺和温度参数分别为：TT_-40℃、TT_55℃、TT_125℃、FF_-40℃、FF_55℃、FF_125℃、SS_-40℃、SS_55℃、SS_125℃，对应的电流曲线依次为：I2_TT1、I2_TT2、I2_TT3、I2_FF1、I2_FF2、I2_FF3、I2_SS1、I2_SS2和I2_SS3。由图17可知，同样的工艺参数和温度环境，短路电流的变化范围为7.9mA至8.25mA，与图13所示的短路电流波形对比可知，短路电流的变化范围也大大缩小，大大提高了整个激光器驱动电路短路电流的一致性。

另经一组实验数据发现，通过采用限流值闭环控制单元U06，相对于未采用限流值闭环控制单元的激光器驱动电路，在同样的工艺参数和环境温度下，激光器驱动电路输出端HVDD1电压信号的上升沿(对应上电时刻)变化范围可以从-86％～+540％减小为-3％～+3％，在驱动单元U04发生短路时，对应的短路电流的变化范围从-94％～+325％减小为-2％～+2％。

由上述示例可知，通过限流值闭环控制单元，可以减小工艺偏差及温漂等因素对激光器驱动电路输出端电压对应的上电时间及短路电流等参数的影响，因此可以提高整个激光器驱动电路的稳定性及可靠性。

当激光器驱动电路短路时，若产生的短路电流过大，会对电路造成损伤，为降低短路电流，本发明实施例还提供了又一种激光器驱动电路。

参照图18所示的本发明实施例的激光器驱动电路的结构图，激光器驱动电路U0B与图14所示的激光器驱动电路U0A的不同之处在于，其还包括限流值调节单元U07，所述限流值调节单元U07与所述限流值闭环控制单元U06耦接，适于调节所述限流值闭环控制单元U06的电路参数，使所述激光器驱动电路U0B输出的短路电流发生改变。

参照图19所示的激光器驱动电路的具体电路结构图，所述激光器驱动电路U0B与图15所示的激光器驱动电路U0A相比，所述激光器驱动电路U0B还包括限流值调节单元U07。在具体实施中，所述限流值调节单元U07，可以调节所述参考电压Vref或所述第二开关K2的电流，使所述第一开关K1输出的短路电流发生改变。

在本发明一些实施例中，如图19所示，所述限流值调节单元U07可以包括第一电流镜结构U07A、同相放大器AMP0、第五晶体管NM3以及第二电流镜结构U07B，其中：

所述同相放大器AMP0，其同相输入端适于输入所述调节控制信号Vth_cl，其反相输入端适于通过第七电阻R7接地；

所述第五晶体管NM3，其控制端与所述同相放大器AMP0的输出端耦接，其第一端通过所述第一电流镜结构U07A与参考电源VDD5耦接，其第二端与所述同相放大器AMP0的反相输入端及所述第七电阻R7耦接；

所述第二电流镜结构U07B，通过所述第一电流镜结构U07A与所述第五晶体管NM3耦接，适于将所述同相放大器AMP0的输出电流镜像输出至所述第二开关K2的第二端，以调节所述第一开关K1输出的短路电流。

作为一具体示例，所述第一电流镜结构U07A可以包括第六晶体管P1和第七晶体管P2，其中所述第六晶体管P1的栅极和第七晶体管P2的栅极相连，所述第六晶体管P1的漏极与所述第五晶体管NM3的漏极耦接，所述第七晶体管P2的漏极与第二电流镜结构U07B耦接，且所述第六晶体管P1的源极和第七晶体管P2的源极均连接参考电源VDD5；

继续参照图19，作为一具体示例，所述第二电流镜结构U07B可以包括第八晶体管NM4和第九晶体管NM5，其中，所述第八晶体管NM4的栅极和第九晶体管NM5的栅极均与所述第七晶体管P2的漏极耦接，所述第八晶体管NM4的漏极与所述第七晶体管P2的漏极耦接，所述第九晶体管NM5的漏极与所述第四晶体管PM1的输出端耦接，所述第八晶体管NM4的栅极和第九晶体管NM5的源极均接地。

以下结合图19简述通过所述限流值调节单元U07调节所述激光器驱动电路U0B输出的短路电流的基本原理：

控制信号Vth_cl经同相放大器在第七电阻R7上产生电流I_R7，I_R7＝Vth_cl/R7，所述电流I_R7经第五晶体管NM3传递至第一电流镜结构U07A，由于所述第一电流镜U07A与第二电流镜结构U07B耦接，因此所述电流I_R7经第二电流镜结构U07B镜像输出至限流值闭环控制单元U06的第四晶体管PM1的输出端，则I_PM1＝I_R7+I_R6＝Vref/R6+Vth_cl/R7＝Vth_cl/R6+Vth_cl/R7。

由于所述第三晶体管PM0和第四晶体管PM1构成比例系数为N的电流镜结构，因此，所述第三晶体管PM0输出的电流I_PM0＝(Vth_cl/R6+Vth_cl/R7)/N。

故当驱动单元U04发生短路时，通过调节控制信号Vth_cl的电压值，可以改变驱动电路短路时，由于所述第六电阻R6和第七电阻R7均为固定值，因此，通过调节所述调节控制信号Vth_cl，可以实现第三晶体管PM0输出的短路电流I_PM0的线性调节。

在具体实施中，当将所述短路电流I_PM0调节到小于一定阈值时，可以避免与之耦接的激光器U2启动，从而可以避免激光器U2在小的短路电流下微弱发光，而对探测结果产生干扰。

当所述激光器驱动电路未短路时，通过调节所述激光器驱动电路输出端输出的电流I_PM0，由于激光器驱动电路U0B输出端HVDD1的电压V_HVDD1＝Vr＝Vth_cl，由于激光器驱动电路的上电时间与所述激光器驱动电路输出端的上电电压相关，因此通过调节所述调节控制信号Vth_cl，可以控制所述激光器驱动电路的上电时间。具体地，当增大所述调节控制信号Vth_cl时，可以实现激光器驱动电路输出端HVDD1的缓启动，抵抗系统上的电流浪涌。

参照图20所示的激光器驱动电路输出端HVDD1的上电电压随调节控制信号Vth_cl电压变化的波形图，其中，示出了调节控制信号Vth_cl按照0.2V的增幅从0.2V递增至2V驱动电路输出端HVDD1的对应的输出端电压曲线依次为：V_H10、V_H11、V_H12、V_H13、V_H14、V_H15、V_H16、V_H17、V_H18、和V_H19。

由图20可知，当调节控制信号Vth_cl的电压为0.2V时，在20μs时刻，激光器驱动电路输出端HVDD1的电压从0V开始上升，在893μs时刻，激光器驱动电路输出端HVDD1的电压上升至40V，整个上电过程比较缓慢，上电时间较长；当调节控制信号Vth_cl的电压为2V，在20μs时刻激光器驱动电路输出端HVDD1的电压从0V开始上升，在140.5μs时刻，上升至40V，整个上电过程比较迅速，上电时间较快，由图20可知，通过控制调节控制信号Vth_cl的输入电压从0.2V变化至2V，相应的激光器驱动电路输出端的上电时刻从893μs变化至140.5μs。因此，通过调节所述调节控制信号Vth_cl的输入电压，可以控制所述激光器驱动电路输出端的上电时长，例如，当减小所述调节控制信号Vth_cl的输入电压，可以使得激光器驱动电路输出端HVDD1的上电时间更长，即可以实现缓慢启动，以抵抗系统上的电流浪涌，从而可以提高整个激光器驱动电路的运行稳定性。

如图21所示的激光器驱动电路输出端上电时间随调节控制信号电压变化的波形图，当调节控制信号Vth_cl的电压为0.2V时，激光器驱动电路输出端HVDD1的电压上升至40V的上升沿时刻(上电时间)为893μs；当调节控制信号Vth_cl的电压为2V时，激光器驱动电路输出端HVDD1的电压上升至40V的上升沿时刻(上电时间)为140.5μs，因此，由图21可知，激光器驱动电路输出端HVDD1的上电时间与所述调节控制信号Vth_cl的电压呈反相关关系，故通过提高Vth_cl的电压，可以缩短激光器驱动电路输出端HVDD1的上电时间。

参照图22所示的激光器驱动电路短路时不同调节控制信号电压下的短路电流变化的波形图，其中示出了调节控制信号Vth_cl按照0.2V的增幅从0.2V递增至2V驱动电路输出端HVDD1的短路电流曲线依次为：I₁₀、I₁₁、I₁₂、I₁₃、I₁₄、I₁₅、I₁₆、I₁₇、I₁₈和I₁₉，具体而言，当调节控制信号Vth_cl的电压为0.2V时，对应的短路电流I₁₀为1.8mA；而当调节控制信号Vth_cl的电压为2V，短路电流I₁₉为10.9mA。

继续参照图23所示的激光器驱动电路短路时短路电流值随调节控制信号电压变化的波形图，其中，纵坐标表示激光器驱动电路输出端的短路电流I_laser，横坐标表示调节控制信号Vth_cl的电压。

由图23可知，激光器驱动电路输出端的短路电流值与调节控制信号Vth_cl的电压近似成正比，当增大调节控制信号Vth_cl的输入电压时，激光器驱动电路输出端的短路电流I_lasert随之增大；当减小调节控制信号Vth_cl的电压时，激光器驱动电路输出端的短路电流I_laser随之减小，因此，可以通过减小Vth_cl的电压，减小短路电流。在具体实施中，通过将调节控制信号Vth_cl的电压调小至一定值，可以避免与之耦接的激光器U2启动，从而可以避免激光器在微小电流下出现微弱发光的情况。

上述各实施例中的激光器驱动电路可以应用于激光雷达中，为使本领域技术人员更好的理解和实施本发明实施例，以下参照附图，通过具体实施例进行对应描述。

如图24A和图24B所示的激光雷达的结构示意图，在本发明实施例中，激光雷达可以包括：激光发射电路M0、激光接收电路N0和控制器MP0。

在具体实施中，所述激光发射电路M0，可以包括激光器M0A、与其耦接的储能单元M0B以及激光器驱动电路M2，适于发射激光；

所述激光接收电路N0，用于接收被障碍物反射返回的回波；

所述控制器MP0，与所述激光发射电路M0及所述激光接收电路N0耦接，适于基于预设的发射控制参数，控制所述激光器M0A发光；以及处理回波信号，以获取障碍物与所述激光雷达的距离。

在具体实施中，如图24A所示，所述激光器驱动电路M2，可以包括：驱动单元M2A、上电开关单元M2B和开关控制单元M2D，其中：

所述驱动单元M2A，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元M0B及激光器M0A的发光通路；

所述上电开关单元M2B，适于响应于供电使能信号，导通电源与所述储能单元M0B，形成充电通路；

所述开关控制单元M2D，与所述上电开关单元M2B耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元M2A的状态，调节所述上电开关单元M2B，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。作为具体示例，所述开关控制单元M2D可以使所述上电开关单元M2B在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元M2A未短路时的等效电阻。

作为可选示例，所述激光器驱动电路M2还可以包括短路状态检测单元M2C，适于检测所述驱动单元M2A是否短路，输出短路标识信号。

另外，所述控制器MP0还可以响应于所述短路状态检测单元M2C的检测结果，执行对应的处理操作。

在具体实施中，所述激光器驱动电路M2可以采用前述任一实施例所述的激光器驱动电路，具体结构及工作原理、优点等均可以参见前述实施例的描述，在此不再赘述。

在本发明实施例中，控制器MP0具体可以通过数字逻辑装置、单片机、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、现场可编辑门阵列(Filed-Programmable Gate Array，FPGA)等实现。

在具体实施中，所述控制器MP0可以响应于所述短路状态检测单元M2C输出的短路标识信号，执行如下至少一种处理操作：

1)输出对应的短路告警信号sd；

2)更新所述发射控制参数，以停止向所述激光器驱动电路中的驱动单元输出触发信号Tr。

作为一具体示例，当短路检测单元M2C检测到所述激光器驱动电路输出端HVDD1的分压电压HVDD1_div小于预设的阈值电压Vth_short达预设时长时，输出短路标识信号sd至控制器MP0，所述控制器MP0基于所述短路标识信号sd，执行对应的处理操作，例如可以输出所述短路告警信号sd，又如可以更新所述发射控制参数，使得后续停止向所述驱动单元输入触发信号Tr，使得所述驱动单元M2A耦接的激光器M0A后续不再发光。

作为一具体实例，所述控制器MP0可以基于所述短路标识信号sd，输出对应的短路警告信号。

作为另一具体实例，所述控制器MP0更新所述发射控制参数，以停止向所述驱动单元M2A输出触发信号Tr，控制相应的通道停止工作。

采用上述实施例中的激光雷达进行测距等工作时，若其中任一通道的激光器驱动电路中的驱动单元存在短路故障时，则可以实时地被监测得到，进而可以执行相应的故障保护操作。

由上可知，采用本发明实施例中的激光雷达，在驱动单元发生短路故障时，可以及时发现，进而可以采用相应的故障保护操作，从而可以提高激光雷达的可靠性及探测性能。

在具体实施中，可以在激光雷达中各发射通道采用本发明实施例所介绍的激光器驱动电路，对于多线扫描雷达，则可以在每一通道均采用上述激光器驱动电路和激光器，以实现激光扫描，获得点云数据。

需要说明的是，为描述简便，图24A中各部件仅示出一个，在具体实施中，各部件均可包含一个或多个。以上示例仅用于便于理解激光雷达的工作原理，并不限定能够适用的激光雷达的实际结构。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种激光器驱动电路，适于与激光器及储能单元耦接，其特征在于，包括：驱动单元、上电开关单元和开关控制单元，其中：

所述驱动单元，适于基于触发信号，导通包括所述储能单元及激光器的发光通路；

所述上电开关单元，适于响应供电使能信号，导通电源与所述储能单元，形成充电通路；

所述开关控制单元，与所述上电开关单元耦接，适于基于获取到的电源状态与所述驱动单元状态，调节所述上电开关单元，以使处于上电短路检测过程中流过所述激光器的电流小于所述激光器正常发光时流过的电流。

2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：短路状态检测单元，适于检测所述驱动单元是否短路，输出短路标识信号；

所述开关控制单元，适于基于电源端检测信号与短路标识信号，调节所述上电开关单元，使得所述上电开关单元在上电短路检测过程中的等效电阻大于所述驱动单元未短路时的等效电阻。

3.根据权利要求2所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述上电开关单元包括：

第一开关，其第一端与所述电源耦接，第二端与所述储能单元耦接；

第一电阻，耦接于所述第一开关的第一端与控制端之间，所述第一电阻上的压降与所述第一开关的阻抗相关。

4.根据权利要求3所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述上电开关单元还包括：

第一电流源，通过第一支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第一电流源支路；

第一逻辑门电路，基于所述供电使能信号和所述短路标识信号的运算结果，触发所述第一支路开关通断，其中，在所述供电使能信号表征电源开始供电时，触发导通所述第一电流源支路，使所述第一开关处于高阻状态。

5.根据权利要求4所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：

第二电流源，通过第二支路开关耦接于所述第一开关的控制端与地之间，形成第二电流源支路，其中：所述第一电流源支路的电流小于所述第二电流源支路的电流；

第一比较模块，适于当所述驱动单元未短路时，导通所述第二电流源支路；

所述第一逻辑门电路，还适于当所述短路标识信号表征所述驱动单元未短路时，触发关断所述第一电流源支路，使所述第一开关处于低阻状态。

6.根据权利要求4所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：

限流值闭环控制单元，耦接于所述第一开关的控制端与所述第一电流源支路之间，适于基于预设的参考电压，控制所述第一电流源支路流入所述第一电阻的电流，以调整所述第一开关的阻抗，使得所述第一开关输出的短路电流保持不变。

7.根据权利要求6所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值闭环控制单元包括：

第二开关，其第一端与所述电源耦接，第二端输入参考电压，其控制端与所述第一开关的控制端耦接，且所述第二开关与所述第一开关构成满足预设比例的电流镜。

8.根据权利要求7所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值闭环控制单元还包括：

差动对结构，所述差动对结构的第二端均与所述第一电流源支路耦接，所述差动对的栅极均输入所述参考电压，所述差动对包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的第一端与所述第一开关的控制端耦接。

9.根据权利要求8所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值闭环控制单元还包括第六电阻，耦接于所述第二开关的第二端与地之间，所述第六电阻的电压作为所述参考电压。

10.根据权利要求7至9任一项所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：限流值调节单元，与所述限流值闭环控制单元耦接，适于调节所述限流值闭环控制单元的电路参数，使所述激光器驱动电路输出的短路电流发生改变。

11.根据权利要求10所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值调节单元，适于基于输入的调节控制信号，调节所述参考电压或所述第二开关的电流，使所述第一开关输出的短路电流发生改变。

12.根据权利要求11所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述限流值调节单元包括：

第一电流镜结构；

同相放大器，其同相输入端适于输入所述调节控制信号，其反相输入端适于通过第七电阻接地；

第五晶体管，其控制端与所述同相放大器的输出端耦接，其第一端通过所述第一电流镜结构与参考电源耦接，其第二端与所述同相放大器的反相输入端及所述第七电阻耦接；

第二电流镜结构，通过所述第一电流镜结构与所述第五晶体管耦接，适于将所述同相放大器的输出电流镜像输出至所述第二开关的第二端，以调节所述第一开关输出的短路电流。

13.根据权利要求5所述的激光器驱动电路，其特征在于，还包括：短路保护单元，与所述上电开关单元和短路状态检测单元耦接，适于在检测到所述驱动单元短路时，泄放电荷以拉低电压。

14.根据权利要求13所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述短路状态检测单元包括：

第二比较模块，适于当驱动单元检测信号小于预设的短路阈值时，输出第一比较信号；

第二逻辑门电路，基于所述供电使能信号的延时信号与所述第一比较信号的逻辑与运算结果，输出所述短路标识信号。

15.一种激光雷达，其特征在于，包括：

激光发射电路，包括：激光器、与其耦接的储能单元，权利要求1至14任一项所述的激光器驱动电路；激光接收电路，用于接收被障碍物反射返回的回波；

控制器，分别与所述激光发射电路和所述激光接收电路耦接，适于基于预设的发射控制参数，控制所述激光器发光；以及处理回波信号，以获取障碍物与所述激光雷达的距离。

16.根据权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述控制器还适于响应于所述短路状态检测单元输出的短路标识信号，执行如下至少一种处理操作：

输出对应的短路告警信号；

更新所述发射控制参数，以停止向所述激光器驱动电路中的驱动单元输出触发信号。

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