CN117277039A - 脉冲激光器恒流控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种脉冲激光器恒流控制装置及方法，应用于脉冲激光器，包括：主控模块、脉冲信号接收模块、可调分压模块、恒流驱动模块、电源模块；可调分压模块包括多个分压电阻，其中至少包括一个可调电阻，可调分压模块分别与主控模块和脉冲信号接收模块连接；恒流驱动模块，包括比较单元、负反馈单元和开关单元；比较单元的第一输入端与可调分压模块的输出端连接，第二输入端与负反馈单元的输出端连接，输出端与开关单元的受控端连接；开关单元的输出端与脉冲激光器连接，反馈端与负反馈单元的输入端连接。本发明通过恒流驱动模块的调节使脉冲激光器的工作电流基本恒定；由于可调分压模块，使本发明可以应用在大功率激光器上。

Description

脉冲激光器恒流控制装置及方法

技术领域

本发明属于激光器驱动领域，尤其是脉冲激光器恒流控制装置及方法。

背景技术

目前市面上脉冲激光驱动装置，主要通过以下方式驱动脉冲激光器：通过脉冲信号直接控制单一三极管的通断，从而控制脉冲激光器的通断；通过改变脉冲激光器的电源端的限流电阻大小，从而改变脉冲激光器的输出电流，从而实现激光器脉冲光控制。通过这种方法控制脉冲激光器，由于限流电阻的阻值固定，无法调节脉冲激光器的脉冲幅值大小；且驱动电路会受限流电阻的固定限制，驱动功率无法做大，并不适用于大功率激光器驱动。

发明内容

一方面，根据本发明实施例的一种脉冲激光器恒流控制装置，应用于脉冲激光器，包括：

主控模块；

脉冲信号接收模块，用于获取脉冲信号；

可调分压模块，包括多个串联连接的分压电阻，其中至少一个所述分压电阻为可调电阻；所述可调分压模块分别与所述主控模块和所述脉冲信号接收模块电连接，所述可调分压模块用于通过多个所述分压电阻对所述脉冲信号进行分压，以获得第一电压；且所述主控模块能够调节所述可调电阻的阻值，以调节所述第一电压的大小；

恒流驱动模块，包括比较单元、负反馈单元和开关单元；所述比较单元的第一输入端与所述可调分压模块的输出端电连接，所述比较单元的第二输入端与所述负反馈单元的输出端电连接，所述比较单元的输出端与所述开关单元的受控端电连接，所述开关单元的输出端与所述脉冲激光器电连接，所述开关单元的反馈端与所述负反馈单元的输入端电连接；所述比较单元用于对所述第一电压与所述负反馈单元发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制所述开关单元的导通程度，以调节所述恒流驱动模块发送给所述脉冲激光器的驱动电流，实现对所述脉冲激光器的恒流驱动；

电源模块，所述电源模块分别与所述主控模块、所述脉冲信号接收模块、所述可调分压模块和所述恒流驱动模块电连接；所述电源模块用于为所述主控模块、所述脉冲信号接收模块、所述可调分压模块和所述恒流驱动模块提供工作电源。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲信号接收模块包括第一运算放大器、第一稳压管、第一电阻和第二电阻；所述脉冲信号通过所述第一电阻输入至所述第一运算放大器的同相输入端；所述第一稳压管的阴极与所述第一运算放大器的同相输入端电连接，所述第一稳压管的阳极接地；所述第一稳压管用于钳制所述脉冲信号的幅值；所述第二电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接；所述第一运算放大器的输出端与所述恒流驱动模块电连接，所述脉冲信号通过所述第一运算放大器的输出端传输至所述恒流驱动模块。

根据本发明的一些实施例，所述恒流驱动模块还包括信号反馈单元，所述信号反馈单元的第一端与所述负反馈单元电连接，所述信号反馈单元的第二端与所述主控模块电连接；所述信号反馈单元用于向所述主控模块反馈所述脉冲激光器的工作电压。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括温控模块；所述温控模块包括温度控制器和温度调节装置，所述温度控制器分别与所述温度调节装置及所述主控模块电连接；所述温度控制器用于根据所述主控模块的使能信号，控制所述温度调节装置，使所述温度调节装置调节所述脉冲激光器的工作温度。

根据本发明的一些实施例，所述温控模块还包括电压监测单元和电流监测单元，所述电压监测单元用于监测所述温度控制器的工作电压并将监测数值传输至所述主控模块；所述电流监测单元用于监测所述温度控制器的工作电流并将监测数值传输至所述主控模块。

根据本发明的一些实施例，所述温控模块还包括温度监测单元；所述温度监测单元用于监测所述脉冲激光器的工作温度并将监测数值传输至主控模块。

根据本发明的一些实施例，所述温度提交装置包括加热片和制冷片；所述加热片用于提高所述脉冲激光器的工作温度；所述制冷片用于降低所述脉冲激光器的工作温度。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括通信模块，所述主控模块能够通过所述通信模块与上位机通信；所述通信模块包括串口通信电路和IO通信电路，所述串口通信电路与所述主控模块电连接；所述IO通信电路与所述主控模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括存储模块，所述存储模块与所述主控模块电连接，所述存储模块用于存储所述主控模块的数据。

另一方面，根据本发明的一种脉冲激光器恒流控制方法，基于如上所述的脉冲激光器恒流控制装置，包括：

脉冲信号接收模块获取脉冲信号；

可调分压模块对所述脉冲信号进行分压，获得第一电压；

比较单元对所述第一电压以及负反馈单元发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制开关单元的导通程度，以调节恒流驱动模块发送给脉冲激光器的驱动电流，实现对所述脉冲激光器的恒流驱动。

根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置及方法，至少具有如下有益效果：通过主控模块调节可调分压模块的可调电阻的阻值，改变输入进恒流驱动模块中比较单元的脉冲信号幅值，从而改变开关单元的导通程度，进而改变脉冲激光器的工作电流。脉冲激光器的工作电流改变后，本装置的负反馈单元和比较单元会对该工作电流进行负反馈调节，使脉冲激光器的工作电流基本恒定；由于可调分压模块的存在，使得驱动电路的限流电阻的阻值可调，使本发明可以应用在大功率激光器上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置的示意框图；

图2为本发明实施例的脉冲信号接收模块、恒流驱动模块和可调分压模块示意图；

图3为本发明实施例的第一连接器示意图；

图4为本发明实施例的主控模块示意图；

图5为本发明实施例的电源模块示意图；

图6为本发明实施例的温控模块示意图；

图7为本发明实施例的温度检测单元示意图；

图8为本发明实施例的串口通信单元的示意图；

图9为本发明实施例的IO通信单元和第二连接器示意图；

图10为本发明实施例的存储模块示意图；

附图标记：

脉冲信号接收模块100、可调分压模块200、恒流驱动模块300、主控模块400、温控模块500、通信模块600、电源模块700、存储模块800、温度控制器510、温度监测单元520、串口通信单元610、IO通信单元620、第二连接器630、防反接保护电路710、第一电压转换器720、第二电压转换器730、电荷泵740。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前市面上脉冲激光驱动装置，主要通过以下方式驱动脉冲激光器：通过脉冲信号直接控制单一三极管的通断，从而控制脉冲激光器的通断；通过改变脉冲激光器的电源端的限流电阻大小，从而改变脉冲激光器的输出电流，从而实现激光器脉冲光控制。通过这种方法控制脉冲激光器，由于限流电阻的阻值固定，无法调节脉冲激光器的脉冲幅值大小，且驱动电路会受限流电阻的限制，驱动功率无法做大，并不适用于大功率激光器驱动。

参照图2～图5，本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置，应用于脉冲激光器，包括：

主控模块400；

脉冲信号接收模块100，用于获取脉冲信号；

可调分压模块200，包括多个串联连接的分压电阻，其中至少一个分压电阻为可调电阻；可调分压模块200分别与主控模块400和脉冲信号接收模块100电连接，可调分压模块200用于通过多个所述分压电阻对脉冲信号进行分压，以获得第一电压；且主控模块400能够调节所述可调电阻的阻值，以调节所述第一电压的大小；

恒流驱动模块300，包括比较单元310、负反馈单元320和开关单元330；比较单元310的第一输入端与可调分压模块300的输出端电连接，比较单元310的第二输入端与负反馈单元320的输出端电连接，比较单元310的输出端与开关单元330的受控端电连接，开关单元330的输出端与脉冲激光器电连接，开关单元330的反馈端与负反馈单元320的输入端电连接；比较单元310用于对所述第一电压与负反馈单元320发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制开关单元310的导通程度，以调节恒流驱动模块300发送给脉冲激光器的驱动电流，实现对脉冲激光器的恒流驱动；

电源模块700，电源模块700分别与主控模块400、脉冲信号接收模块100、可调分压模块200和恒流驱动模块300电连接；所述电源模块用于为主控模块400、脉冲信号接收模块100、可调分压模块200和恒流驱动模块300提供工作电源。

根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置，至少具有如下有益效果：通过主控模块400调节可调分压模块200的可调电阻的阻值，改变输入进恒流驱动模块300中比较单元310的脉冲信号幅值，从而改变开关单元330的导通程度，进而改变脉冲激光器的工作电流。脉冲激光器的工作电流改变后，本装置的负反馈单元320和比较单元310会对该工作电流进行负反馈调节，使脉冲激光器的工作电流基本恒定；由于可调分压模块200的存在，使得驱动电路的限流电阻的阻值可调，使本发明可以应用在大功率激光器上。

参照图2，在本发明的一些实施例中，脉冲信号接收模块包括第一运算放大器U11、第一稳压管D4、第一电阻和第二电阻；所述脉冲信号通过所述第一电阻输入至所述第一运算放大器的同相输入端；所述第一稳压管的阴极与所述第一运算放大器的同相输入端电连接，所述第一稳压管的阳极接地；所述第二电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接；所述第一运算放大器的输出端与所述恒流驱动模块电连接。如图1所示，外部信号发生器产生脉冲信号后，将脉冲信号发送给脉冲信号接收模块100，脉冲信号从图2中的Frequency端口输入进脉冲信号接收模块100，随后脉冲信号再通过第一电阻R25输入进第一运算放大器U11的同相输入端，第一运算放大器U11再将脉冲信号通过其输出端传输至可调分压模块200。脉冲信号用于驱动脉冲激光器，能够用于决定脉冲激光器的峰值功率和带宽。

本发明实施例中，脉冲信号接收模块100可看作电压跟随器，对后级电路起到缓冲、隔离的作用，并可以提高后级电路的带载能力。第二电阻R100可以防止第一运算放大器U11工作时产生自激振荡，对后级电路造成干扰。第一稳压管D4的，作用是将电压钳制在限定的范围内，防止Frequency端口接收的脉冲信号幅值过高，对装置造成损坏。

如图2所示，脉冲信号接收模块100还包括磁珠L4，磁珠L4的第一端与电源连接，第二端与第一运算放大器U11的引脚6(正电源端)电连接，作用是抑制第一运算放大器U11的高频噪声和尖峰干扰。

参照图2，根据本发明实施例所述的可调分压模块200，可调分压模块200包括多个串联连接的分压电阻，其中至少一个分压电阻为可调电阻。本发明实施例中，上述分压电阻为电阻R19和数字电位器U10，其中数字电位器U10作为上述的可调电阻，电阻R19的第一端与脉冲信号接收模块100的输出端电连接，电阻R19的第二端与数字电位器U10的第一端(引脚5、6)电连接；电阻R19的第二端还与恒流驱动模块300电连接；数字电位器U10的引脚1、2、3、4分别与主控模块400的第33、34、35、36引脚PB12、PB13、PB14、PB15电连接。主控模块400通过上述连接与可调分压模块200通信，并改变可调分压模块接入电路的阻值。可调分压模块200通过电阻R19和数字电位器U10对脉冲信号进行分压，由于数字电位器U10的阻值可调，所以主控模块400能够通过调节数字电位器U10的阻值大小，来调节脉冲信号经过分压后所得到的第一电压的大小；同时，可调分压模块200将第一电压发送给恒流驱动模块300。

参照图2，根据本发明实施例的恒流驱动模块300，包括依次电连接的比较单元310、负反馈单元320、开关单元330。其中，比较单元310包括第二运算放大器U9，第二运算放大器U9的同相输入端与电阻R19的第二端电连接，第二运算放大器U9的输出端通过电阻R32与开关单元330，即场效应管U12的栅极G电连接。场效应管U12漏极D与第二稳压管D7的阳极电连接；脉冲激光器通过端口LD1_Anode连接在第二稳压管D7的阴极，通过端口LD1_Cathode连接在第二稳压管D7的阳极；第二稳压管D7的阴极通过电阻R35、R37、R38、R39与电源电连接；场效应管U12引脚3、4(源极S)与负反馈单元320的电阻R31、R33、R34的共同连接端电连接，采样电阻R33、R34彼此并联，并通过电阻R31与第二运算放大器U9的反相输入端电连接；电阻R33、R34为负反馈单元的采样电阻。

具体地，脉冲信号接收模块100将上述脉冲信号通过电阻R19传输至比较单元310中的第二运算放大器U9，第二运算放大器U9对第一电压和负反馈单元330发送的反馈电压进行比较，当第一电压大于负反馈单元330向比较单元310发送的反馈电压时，第二运算放大器U9的输出端输出高电平，通过电阻R32传输至开关模块320中的场效应管U12，使得场效应管U12的导通程度提高，致使脉冲激光器的工作电流增大，功率上升，此时又因为负反馈单元330的采样电流与脉冲激光器的工作电流相同，因此负反馈单元330的采样电流也随之增大，致使负反馈单元330向比较单元310发送的反馈电压增大，直至反馈电压大于第一电压；同理，当第一电压小于负反馈单元330发送的反馈电压时第二运算放大器U9的输出端输出低电平，使得场效应管U12的导通程度降低，致使脉冲激光器的工作电流减小，功率下降，此时负反馈单元330的采样电流也随之减小，致使负反馈单元330向比较单元310发送的反馈电压减小，直至反馈电压小于第一电压。本发明实施例中，当可调分压模块200中的数字电位器U10的阻值增大时，脉冲信号经过分压后所得到的第一电压减小；当数字电位器U10的阻值减小时，脉冲信号经过分压后所得到的第一电压增大。每一次人为的改变输入的脉冲信号幅值后，比较单元310、负反馈单元320、开关单元330不断重复上述负反馈调节，直至脉冲激光器的工作电流最终稳定。因此，本发明实施例的脉冲激光器的工作电流是恒定的，当电路出现了异常的波动时，电路由于上述负反馈调节的存在，脉冲激光器的工作状态不会产生过多的波动。

在本发明的一些实施例中，恒流驱动模块300还包括第二稳压管D7、电流监测单元340，图2中第二稳压管D7利用了稳压二极管被反向击穿后电压恒定的特性，能够稳定脉冲激光器的工作电压；脉冲激光器的工作信号还会传输至电流监测单元340，具体为工作电流会通过电阻R36传输至第三运算放大器U13B的同相输入端，而第三运算放大器U13B的输出端与主控模块400的第24引脚PC4电连接，因此脉冲激光器的工作电流的变化情况也会通过电流监测单元340传输至主控模块400。

本发明实施例中，脉冲激光器通过第一连接器与恒流驱动模块300间接连接，参照图3，图3中连接器FPC1为第一连接器，连接器FPC1的引脚6、8分别与图2中的LD1_Anode端口、LD1_Cathode端口电连接，脉冲激光器通过第一连接器的与恒流驱动模块300电连接。

参照图4，根据本发明实施例所述的主控模块400，主控模块400主要用于改变可调分压模块200的阻值，以限制所述脉冲激光器的输出功率。在本发明的一些实施例中，主控模块400采用STM32F103RCT6作为主控芯片，也可采用其它种类、功能相近的芯片对其进行替换。图4中U22A为芯片主要引脚示意图，U22B为芯片供电引脚示意图。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，主控芯片上还包括下载端口J1和下载源选择端口J2。J1的第2、3引脚与主控芯片第46、49引脚电连接；J2的引脚2与的第60引脚BOOT0连接。其中，下载端口J1可与外部的上位机连接，用于更新本发明实施例系统装置的程序，可采用JTAG下载方式；下载源选择端口J2用于程序启动的地址选择。

参照图5，根据本发明实施例的电源模块700，电源模块700用于为脉冲信号接收模块100、可调分压模块200、恒流驱动模块300、主控模块400提供工作电源。具体地，如图4所示，电源模块700包括防反接保护电路710、第一电压转换器720、第二电压转换器730以及电荷泵740。其中，场效应管U1、TVS管D1组成了防反接保护电路710，将电源模块700的其余部分与外部电压阻隔，防止使用人员操作失误，将电源反接，损坏装置电路；第一电压转换器720、第二电压转换器730的作用分别是将5V电源电压转换为3.3V、2.5V，本发明的一些实施例中采用的是TPS7A7002型号的稳压器，也可采用其它型号；此外，第一电压转换器720中，721的部分用于为电路提供模拟电源，模拟电源主要提供给电路中的运算放大器，722的部分用于为电路提供数字电源，数字电源蛀牙提供给电路中的各类芯片；电路740为电荷泵，作用是将+3.3V电压转换为-3.3V电压，发明的一些实施例中采用的是TPS60403DBV型号的电荷泵，也可采用其它型号。

参照图6～图7，根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括温控模块500，温控模块500用于控制脉冲激光器的工作时的电路温度，温控模块500包括温度控制器510和温度调节装置。如图6所示，温度控制器510的第16、29、30引脚与主控模块400的第8、9引脚PC7、PC0、PC1电连接；温度控制器510还通过场效应管U16、U17与温度调节装置电连接，具体引脚连接关系如图6所示；温度调节装置包括加热片、制冷片，加热片、制冷片通过图3所示的第一连接器引脚15、20与温度控制器510电连接。

具体地，本发明的一些实施例中，温度控制器510采用的是ADN8831型号的热电冷却器控制器，其配套的温度传感器(图中未示出)设置在脉冲激光器的附近，温度控制器510通过控制场效应管U16、U17的通断，向加热片、制冷片传输信号，控制加热片在工作温度低于设定温度时加热，制冷片在工作温度高于设定温度时制冷；本发明实施例中，设定温度设置为25℃。此外，温度控制器510还提供了电压监测功能和电流监测功能，通过温度控制器510的第29、30引脚ITEC、VTEC实现，引脚ITEC是一个模拟电流输出引脚，其电流与温度控制器510的电流成比例；同上，引脚VTEC是一个模拟电压输出引脚，其电压温度控制器510的电压成比例，因此主控模块400可以从ITEC、VTEC引脚中分别获得温度控制器510的工作电流和工作电压；温度控制器510的第16引脚为使能端，引脚/>使能后可进行温度控制器510开始工作，进行温度控制。

参照图6～图7，根据本发明实施例的温控模块500，温控模块500还包括温度监测单元520。温度控制器510的第4引脚OUT1与温度监测单元520中的第四运算放大器U19B的同相输入端电连接；第四运算放大器U19B的输出端LD1_TEMP_ADC与主控模块400的第10引脚PC2电连接。具体地，温度监测单元520将可将温度控制器510检测到的脉冲激光器的工作温度通过该连接关系监测脉冲激光器的温度，并将温度信息传输至主控模块400。

参照图8～图9，根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括通信模块600，通信模块600用于与上位机通信，将温控模块500的获取的脉冲激光器的工作温度、工作电流、工作电压等数据传输至上位机。

具体地，通信模块600包括串口通信单元610和IO通信单元620。图8为串口通信单元610的控制芯片U21示意图，控制芯片U21的第11、12引脚T1IN、R1OUT与主控模块的第43、44引脚PA9、PA10电连接(图4、图8中PA9_TXD1、PA10_RXD1所示)；第13、14引脚与图9中第二连接器630的第5、6引脚电连接。图9为IO通信单元620控制芯片U24和第二连接器630的第8、9引脚电连接。在本发明的一些实施例中，串口通信芯片通讯芯片U21采用了max232型号的芯片，通信单元620控制芯片采用的是双施密特触发器缓冲器SN74LVC2G17DBVR，也可采用也可采用其它种类、功能相近的芯片对其进行替换，用于和上位机通讯、实现数据上传和参数设置。

参照图9，图9中的第二连接器630除了与通信模块600连接，还与外部的脉冲信号发生器电连接，第二连接器630第7引脚与脉冲信号接收模块110的Frequency端口电连接，外部信号发生器通过该连接关系为脉冲激光器提供脉冲信号。

参照图10，根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制装置，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括存储模块800，存储模块800用于存储所述脉冲激光器恒流控制装置的设置参数、版本号以及脉冲激光器的工作电流、工作温度以及温度控制器510的工作电流、工作电压等信息。在本发明的一些实施例中，存储模块800采用的是M24C02-RMN6TP型号的存储芯片，也可采用也可采用其它种类、功能相近的芯片对其进行替换。

另一方面，本发明实施例还提出了一种脉冲激光器恒流控制方法，该方法具体包括以下步骤：

S1.脉冲信号接收模块100获取脉冲信号；

S2.可调分压模块200对所述脉冲信号进行分压，获得第一电压；

S3.比较单元310对所述第一电压以及负反馈单元320发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制开关单元330的导通程度，以调节恒流驱动模块300发送给脉冲激光器的驱动电流，实现对所述脉冲激光器的恒流驱动。

步骤S1～S3中，操作人员控制上位机，启动脉冲激光器恒流控制装置，通过串口芯片U21与脉冲激光器恒流控制装置与主控模块400进行通讯，通过设置数字电位器(可调分压模块200)的阻值设置脉冲激光器的工作电流，主控模块400再将当前的电流值I2写入到存储芯片U20中；由外部信号发生器通过恒流驱动电流100向脉冲激光器提供脉冲信号，脉冲激光器开始工作。

根据本发明实施例的脉冲激光器恒流控制方法，至少具有如下有益效果：通过主控模块400调节可调分压模块200的可调电阻的阻值，改变输入进恒流驱动模块300中比较单元310的脉冲信号幅值，从而改变开关单元330的导通程度，进而改变脉冲激光器的工作电流。脉冲激光器的工作电流改变后，本装置的负反馈单元320和比较单元310会对该工作电流进行负反馈调节，使脉冲激光器的工作电流基本恒定；由于可调分压模块200的存在，使得驱动电路的限流电阻的阻值可调，使本发明可以应用在大功率激光器上。

除此之外，本发明实施例还包括以下脉冲激光器恒流控制方法：主控模块400使能温度控制器510，开始进行温度控制，主控模块400同时开始监控脉冲激光器的工作温度，并由此得到脉冲激光器的工作功率；温度控制器510开始工作后，主控模块400还可检测温度控制器510的工作电流和工作电压；

当需要调整脉冲激光器的输出功率时，操作人员可通过改变外部信号发生器的脉冲信号的幅值，脉冲激光器恒流控制装置的恒流驱动电流100会自动调节脉冲信号幅值改变造成的影响，使脉冲激光器的在工作时的电流基本恒定；

或者，操作人员可通过主控模块400改变数字电位器U10(可调分压模块200)的阻值，在脉冲激光器工作时实时调节其工作功率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种脉冲激光器恒流控制装置，应用于脉冲激光器，其特征在于，包括：

主控模块；

脉冲信号接收模块，用于获取脉冲信号；

可调分压模块，包括多个串联连接的分压电阻，其中至少一个所述分压电阻为可调电阻；所述可调分压模块分别与所述主控模块和所述脉冲信号接收模块电连接，所述可调分压模块用于通过多个所述分压电阻对所述脉冲信号进行分压，以获得第一电压；且所述主控模块能够调节所述可调电阻的阻值，以调节所述第一电压的大小；

恒流驱动模块，包括比较单元、负反馈单元和开关单元；所述比较单元的第一输入端与所述可调分压模块的输出端电连接，所述比较单元的第二输入端与所述负反馈单元的输出端电连接，所述比较单元的输出端与所述开关单元的受控端电连接，所述开关单元的输出端与所述脉冲激光器电连接，所述开关单元的反馈端与所述负反馈单元的输入端电连接；所述比较单元用于对所述第一电压与所述负反馈单元发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制所述开关单元的导通程度，以调节所述恒流驱动模块发送给所述脉冲激光器的驱动电流，实现对所述脉冲激光器的恒流驱动；

电源模块，所述电源模块分别与所述主控模块、所述脉冲信号接收模块、所述可调分压模块和所述恒流驱动模块电连接；所述电源模块用于为所述主控模块、所述脉冲信号接收模块、所述可调分压模块和所述恒流驱动模块提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述脉冲信号接收模块包括第一运算放大器、第一稳压管、第一电阻和第二电阻；所述脉冲信号通过所述第一电阻输入至所述第一运算放大器的同相输入端；所述第一稳压管的阴极与所述第一运算放大器的同相输入端电连接，所述第一稳压管的阳极接地；所述第二电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接；所述第一运算放大器的输出端与所述恒流驱动模块电连接。

3.根据权利要求1所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述恒流驱动模块还包括信号反馈单元，所述信号反馈单元的第一端与所述负反馈单元电连接，所述信号反馈单元的第二端与所述主控模块电连接；所述信号反馈单元用于向所述主控模块反馈所述脉冲激光器的工作电压。

4.根据权利要求1所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括温控模块；所述温控模块包括温度控制器和温度调节装置，所述温度控制器分别与所述温度调节装置及所述主控模块电连接；所述温度控制器用于根据所述主控模块的使能信号，控制所述温度调节装置，使所述温度调节装置调节所述脉冲激光器的温度。

5.根据权利要求4所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述温控模块还包括电压监测单元和电流监测单元，所述电压监测单元用于监测所述温度控制器的工作电压并将监测数值传输至所述主控模块；所述电流监测单元用于监测所述温度控制器的工作电流并将监测数值传输至所述主控模块。

6.根据权利要求4所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述温控模块还包括温度监测单元；所述温度监测单元用于监测所述脉冲激光器的工作温度并将监测数值传输至主控模块。

7.根据权利要求4所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述温度提交装置包括加热片和制冷片；所述加热片用于提高所述脉冲激光器的工作温度；所述制冷片用于降低所述脉冲激光器的工作温度。

8.根据权利要求1所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括通信模块，所述主控模块能够通过所述通信模块与上位机通信；所述通信模块包括串口通信电路和IO通信电路，所述串口通信电路与所述主控模块电连接；所述IO通信电路与所述主控模块电连接。

9.根据权利要求1所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，所述脉冲激光器恒流控制装置还包括存储模块，所述存储模块与所述主控模块电连接，所述存储模块用于存储所述主控模块的数据。

10.一种脉冲激光器恒流控制方法，基于如权利要求1-9任一项所述的脉冲激光器恒流控制装置，其特征在于，包括：

脉冲信号接收模块获取脉冲信号；

可调分压模块对所述脉冲信号进行分压，获得第一电压；

比较单元对所述第一电压以及负反馈单元发送的反馈电压进行比较，并根据比较结果控制开关单元的导通程度，以调节恒流驱动模块发送给脉冲激光器的驱动电流，实现对所述脉冲激光器的恒流驱动。