CN203084587U - 光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其中包括中央逻辑控制模块、光学检测模块、电压驱动控制模块和扫描光输出模块，光学检测模块依次通过中央逻辑控制模块和电压驱动控制模块与扫描光输出模块连接，光输出模块分别与光学检测模块和外部的光学滤波器相连接。采用该种结构的采用了该实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，能够实时追踪当前FSR对应的驱动电压是否有限，去除了空驱动电压，减少了驱动电压的幅度值，并直接减少了扫描驱动的时间，扫描频率直接增加了2倍，使得通过检测输出的扫描光来控制扫描输出电压，实现了精准的扫描光输出的方式，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

Description

光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构

技术领域

本实用新型涉及激光光源和光纤传感领域，特别涉及光学滤波器驱动控制电路技术领域，具体是指一种光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构。

背景技术

现有的FBG（光纤布拉格光栅）光纤传感已经广泛应用了，但是其中的扫描光源存在以下问题：

（1）扫描频率低，一般只能做到25Hz，对于在需要测量振动等需要反映灵敏的地方较难以实现。

（2）现有的光学滤波器驱动基本以实现驱动双FSR来保证一个周期中出现完整FSR的个数，从而使得扫描驱动电路需要更高的驱动电压幅度和更高的功耗。

（3）FBG光纤传感中的扫描光源由于光学滤波器不可避免的会受到温度的影响而发生FSR的漂移。现有的驱动电路更多是放大驱动电路的驱动电压，使得FSR再漂移也依然在电路驱动的范围之内。

（4）现有扫描光源的驱动方式为开路方式。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效实现合理的输出需要的驱动电压值、实时追踪驱动电压、减少驱动电压的幅度值、显著减少扫描驱动的时间、结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构。

为了实现上述的目的，本实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构具有如下构成：

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括中央逻辑控制模块、光学检测模块、电压驱动控制模块和扫描光输出模块，所述的光学检测模块依次通过所述的中央逻辑控制模块和电压驱动控制模块与所述的扫描光输出模块相连接，且所述的光输出模块分别与所述的光学检测模块和外部的光学滤波器相连接。

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的中央逻辑控制模块为ADUC7020芯片。

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的中央逻辑控制模块中具有数个模数转换单元和数个数模转换单元，所述的光学检测模块与所述的模数转换单元相连接，且所述的电压驱动控制模块与所述的数模转换单元相连接。

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的光学检测模块包括光电探测器和集成运算放大器，所述的光电探测器通过所述的集成运算放大器与所述的中央逻辑控制模块相连接。

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的光电探测器为光电二极管。

该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的电压驱动控制模块为高压三极管反馈电路。

采用了该实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，由于其中增加了对光学滤波器的FSR的实时监控，从而实现自动调整驱动电压，并使之合理的输出需要的驱动电压值，从而能够实时追踪当前FSR对应的驱动电压是否有限，去除了空驱动电压，减少了驱动电压的幅度值，并直接减少了扫描驱动的时间，扫描频率直接增加了2倍，使得通过检测输出的扫描光来控制扫描输出电压，实现了精准的扫描光输出的方式，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

附图说明

图1为本实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构的功能模块示意图。

图2为本实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中高压三极管反馈电路原理图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其中包括中央逻辑控制模块、光学检测模块、电压驱动控制模块和扫描光输出模块，所述的光学检测模块依次通过所述的中央逻辑控制模块和电压驱动控制模块与所述的扫描光输出模块相连接，且所述的光输出模块分别与所述的光学检测模块和外部的光学滤波器相连接。

其中，所述的中央逻辑控制模块为ADUC7020芯片，且该中央逻辑控制模块中具有数个模数转换单元和数个数模转换单元，所述的光学检测模块与所述的模数转换单元相连接，且所述的电压驱动控制模块与所述的数模转换单元相连接。

同时，该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的光学检测模块为光学检测模块包括光电探测器和集成运算放大器，所述的光电探测器通过所述的集成运算放大器与所述的中央逻辑控制模块相连接，所述的光电探测器为光电二极管。

不仅如此，该光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中的电压驱动控制模块为高压三极管反馈电路。

在实际使用当中，本实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中增加了对光输出的检测功能，从而全部实现数字化处理。

本实用新型的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构中，相应的中央逻辑控制模块采用ADI的ADUC7020芯片，此芯片包含有5路模数转换单元，还包含了4路数模转换单元，这就可以实现逻辑对模拟电路的检测和控制。更容易实现闭环控制扫描驱动。

中央逻辑控制模块在检测到光输出功率变化时确认当前的扫描电压为FSR的边沿，并发出相应的指令，调整扫描驱动电压，这些数字量是通过对应的数模转换芯片输出的（本实用新型是集成在ADUC7020芯片中）。

对于光输出的检测通过光电探测器（PIN管）将光转换为电流，再通过集成运算放大器转换为一定的电压，此电压直接送到ADUC7020的模数转换管脚，这样MCU就可以知道当前输出光的状态，从而可以更具需要调整输出的扫描驱动电压。

输出的扫描电压通过高压三极管反馈电路，可以使用小电压来驱动最终0～120V的输出电压。其具体电路实现请参阅图2所示：

控制扫描输出电压的幅度是由图中Q4的集电极电压控制的，当Q4集电极电压上升时流过Q3基极的电流就会像应的增加，从而可以得知R71和R72两端的电压会相应的增加，实现扫描输出电压达到0V～120V之间变化。

节点Filter＋直接驱动到光学滤波器，光学滤波器直接输出对应的光信号。光信号通过光电检测由MCU获取当前工作状态，实现一个闭环受控的扫描驱动。节约了不必要的空扫描驱动，实现频率的至少2倍的增加。

采用了上述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，由于其中增加了对光学滤波器的FSR的实时监控，从而实现自动调整驱动电压，并使之合理的输出需要的驱动电压值，从而能够实时追踪当前FSR对应的驱动电压是否有限，去除了空驱动电压，减少了驱动电压的幅度值，并直接减少了扫描驱动的时间，扫描频率直接增加了2倍，使得通过检测输出的扫描光来控制扫描输出电压，实现了精准的扫描光输出的方式，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括中央逻辑控制模块、光学检测模块、电压驱动控制模块和扫描光输出模块，所述的光学检测模块依次通过所述的中央逻辑控制模块和电压驱动控制模块与所述的扫描光输出模块相连接，且所述的光输出模块分别与所述的光学检测模块和外部的光学滤波器相连接。

2.根据权利要求1所述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的中央逻辑控制模块为ADUC7020芯片。

3.根据权利要求1或2所述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的中央逻辑控制模块中具有数个模数转换单元和数个数模转换单元，所述的光学检测模块与所述的模数转换单元相连接，且所述的电压驱动控制模块与所述的数模转换单元相连接。

4.根据权利要求1所述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的光学检测模块包括光电探测器和集成运算放大器，所述的光电探测器通过所述的集成运算放大器与所述的中央逻辑控制模块相连接。

5.根据权利要求4所述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的光电探测器为光电二极管。

6.根据权利要求1所述的光学滤波器扫描高压直流驱动电路结构，其特征在于，所述的电压驱动控制模块为高压三极管反馈电路。

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