CN206595544U - 一种可调恒流半导体激光器驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调恒流半导体激光器驱动电源包括：依次连接的输入浪涌抑制电路、AC‑DC转换电路、恒流控制电路、电流采样电路、输出浪涌抑制电路和半导体激光器；所述恒流控制电路分别与PWM滤波整流电路、模拟调光接口、视频信号亮度检波电路连接，用于对输出电流的控制；所述驱动电源有效避免了电源浪涌或雷击导致的电压过冲对激光驱动电路或激光器的损坏，同时输出级的浪涌抑制电路可大幅降低开关式驱动电路产生的电流纹波幅度及瞬时电流脉冲，可有效保护激光器。

Description

一种可调恒流半导体激光器驱动电源

技术领域

本实用新型涉及一种半导体激光器驱动电源，特别涉及一种可调恒流半导体激光器驱动电源。

背景技术

半导体激光器应用广泛，相对于其他激光器，其优点是效率高、体积小、重量轻且价格低。目前市场上的激光夜视仪的照明光源均为半导体激光器。但半导体激光器对驱动电源的技术要求非常苛刻，激光器回路的电流峰值只要超过其最大电流，激光器芯片就会永久性地损坏。传统的线性恒流驱动电路虽然在电流稳定性、成本上具有优势，但转换效率过低导致功率管发热严重；虽然常用的开关式恒流驱动电源效率有显著提高，但电流调节困难，并且在极端高温或者激光器散热不良的情况下长时间工作会导致激光器使用寿命大幅降低。另外由于空气中的杂散粒子对激光有较强的散射作用，并且大部分散射光会被摄像机接收从而成为噪声信号，这种现象称为后向散射。当夜视仪在环境雾霾较重环境下使用时，因为激光功率太强，激光的后向散射会导致视频画面白茫茫一片，信噪比极低，严重影响客户使用。

为解决上述问题，本实用新型提出一种可调恒流半导体激光器驱动电源，本实用新型提供的技术方案提高了激光夜视仪在不同使用环境下的适用性、稳定性，避免了因电源浪涌或环境温度过高散热不佳而导致的激光器的损坏，大大降低了雾霾造成的后向散射现象。

实用新型内容

本实用新型采用多级浪涌抑制，开关式恒流驱动方式，并且加入了多种激光强度调节方式。

本实用新型提供一种可调恒流半导体激光器驱动电源包括：依次连接的输入浪涌抑制电路、AC-DC转换电路、恒流控制电路、电流采样电路和输出浪涌抑制电路。

用于控制输出电流的所述恒流控制电路分别与PWM滤波整流电路、模拟调光接口、视频信号亮度检波电路连接。

所述可调驱动电源包括设置在半导体激光器与散热面之间且与所述恒流控制电路直接连接的温度传感器。

所述电流采样电路将驱动电流转换为电压量实时反馈给恒流控制电路。

所述输入、输出浪涌抑制电路可选用保险管、瞬态电压抑制二极管(TVS)、压敏电阻。

所述温度传感器可选用热敏电阻、数字输出温度传感器和模拟输出温度传感器，温度保护方式包括高温保护和低温保护。

与最接近的现有技术比，本实用新型提供的技术方案具有以下优异效果：

(1)本实用新型在传统开关式恒流驱动电路基础上加入输入、输出两级浪涌抑制电路，有效避免了电源浪涌或雷击导致的电压过冲对激光驱动电路或激光器的损坏，同时输出级的浪涌抑制电路可大幅降低开关式驱动电路产生的电流纹波幅度及瞬时电流脉冲，可有效保护激光器。

(2)本实用新型加入三种激光驱动电流调节接口，可根据实际需求搭配使用，其中一组自动调节方式可根据摄像机输出图像的亮度自动调整激光驱动电路输出电流达到调节激光功率目的，通过该功能可达到在不同天气状况下自动调节激光强度，有效降低后向散射现象，达到最优化的夜间照明效果。

附图说明

图1为本实用新型一种可调恒流半导体激光器驱动电源的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型中恒流控制电路以BUCK型DC-DC降压电路为基础，加入其它外围拓补电路实现。

工作原理如下：

如图1所示，AC/DC24V电源经过输入浪涌抑制电路后，电源浪涌脉冲电压会被吸收减弱，然后进入AC-DC转换电路，输出整流滤波后的直流电压供给恒流控制电路驱动激光器。PWM调光信号经过PWM滤波整流电路后变为与PWM信号占空比成正比的电压信号，摄像机输出的CVBS模拟视频信号经视频信号亮度检波电路输出一组与视频亮度成反比的电压信号，PWM滤波整流电路、视频信号亮度检波电路输出的模拟电压信号与模拟调光接口输入的电压信号一同输入至恒流控制电路，控制恒流控制电路输出电流大小，三组调光信号根据电路预先设定优先级决定调光权重。恒流控制电路输出端通过电流采样电路、输出浪涌抑制电路与半导体激光器连接，电流采样电路将驱动电流转换为电压量实时反馈给恒流驱动电路，通过该反馈达到高精度电流控制。输出浪涌抑制电路大幅降低开关式驱动电路产生的电流纹波幅度及瞬时电流脉冲，有效保护半导体激光器。在半导体激光器与散热面间装有温度传感器，温度传感器与恒流控制电路直接连接，当温度低于限制温度时，恒流控制电路正常工作，不受温度影响，当温度接近限制温度时恒流控制电路会根据实际温度与限制温度差值降低输出电流大小，降低激光器发热量，当温度达到限制温度时恒流控制电路会关闭输出以保护激光器不被烧毁。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可调恒流半导体激光器驱动电源，其特征在于，所述驱动电源包括：依次连接的输入浪涌抑制电路、AC-DC转换电路、恒流控制电路、电流采样电路和输出浪涌抑制电路。

2.根据权利要求1所述驱动电源，其特征在于，用于控制输出电流的所述恒流控制电路分别与PWM滤波整流电路、模拟调光接口和视频信号亮度检波电路连接。

3.根据权利要求1所述的驱动电源，其特征在于，所述可调驱动电源包括设置在半导体激光器与散热面之间且与所述恒流控制电路直接连接的温度传感器。

4.根据权利要求1所述的驱动电源，其特征在于，所述电流采样电路将驱动电流转换为电压量实时反馈给恒流控制电路。