CN206628705U - 一种半导体激光器电源电路 - Google Patents

Abstract

一种半导体激光器电源电路，包括电源电路包括脉冲源(pulse)，电源(VCC)，第一二极管(D1)，第二二极管(D2)，电感(L)，第一电阻(R1)，第二电阻(R2)，第三电阻(R3)，第四电阻(R4)，第五电阻(R5)，第六电阻(R6)，第七电阻(R7)，第一电容(C1)，第二电容(C2)，第三电容(C3)，第一三极管(THY1)，第二三极管(THY2)，第一半导体激光器(LD1)，第二半导体激光器(LD2)，以及比较器(COMP1)。

Description

一种半导体激光器电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种半导体激光器电源电路，属于光电子技术领域。

背景技术

半导体激光器属于一种熟知的激光器。一般商业上成熟的半导体激光器，输出方式大概有两种，一种连续输出，一种脉冲输出。其输出方式主要是由LD驱动电路所决定的，现有技术中的LD脉冲电源电路中，为了获得脉冲方式的输出，一般电路结构复杂，并且整个电路耗能相对较高，能耗较高带来的问题就是器件产生的热量较多，当热量不能及时散发的时候，往往会导致器件的损害，所以一般的脉冲驱动电路，可靠性不够高。这是现有技术中半导体激光器脉冲电源电路所面临的一个主要问题，所以有动机对此进行改进以获得稳定性高的电源电路。

实用新型内容

根据本实用新型的一实施例，提供了一种半导体激光器电源电路，包括脉冲源pulse，电源VCC，第一二极管D1，第二二极管D2，电感L，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第一三极管THY1，第二三极管THY2，第一半导体激光器LD1，第二半导体激光器LD2，以及比较器COMP1。第一三级管THY1为PNP三极管，第二三极管THY2为NPN三极管。

其中各部件的连接关系为：电源VCC的正极分别连接到第一三极管THY1的发射极，第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另外一端分别连接到第六电阻R6的一端和比较器COMP1的正输入端，电源VCC的负极分别连接到第六电阻R6的另外一端、第七电阻R7的一端以及接地端。第七电阻R7的另外一端分别连接到比较器COMP1的正输入端、第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第二三极管THY2的发射极以及电感L的一端。比较器COMP1的输出端连接到脉冲源pulse的反馈端，脉冲源pulse的输出端分别连接到第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端、第二二极管D2的阴极以及第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另外一端分别连接到第二二极管D2的阳极、第二电容C2的另外一端、第四电阻R4的另外一端、第二三极管THY2的基极。第一电阻R1的另外一端分别连接到第一二极管D1的阴极、第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、以及第一三极管THY1的基极。第一电容C1的另外一端连接到第二电阻R2的另外一端并进一步分别连接到第一三极管THY1和第二三极管THY2的集电极以及第三电容C3的一端。第三电容C3的另外一端分别连接到第一半导体激光器LD1的阴极和第二半导体激光器LD2的阳极，第一半导体激光器LD1的阳极与第二半导体激光器LD2的阴极连接之后共同连接到电感L的另外一端。

根据本实用新型的另外一实施例，所述脉冲源(Pulse)为占空比为50％的方波脉冲信号。

根据本实用新型的一实施例，所述脉冲源(pulse)的频率可调。

根据本实用新型的一实施例，所述第一三极管(THY1)为PNP三极管，第二三极管(THY2)为NPN三极管。

根据本实用新型的一实施例，当脉冲源(Pulse)信号为正时，第一三极管(THY1)关断，第二三极管(THY2)导通。

根据本实用新型的一实施例，脉冲源(Pulse)为负时，第二三极管(THY2)先关断，第一三极管(THY1)后导通。

附图说明

附图1是本实用新型的半导体激光器电源电路的示意图；

具体实施方式

下面将在结合附图的基础上详细描述本实用新型的半导体激光器电源电路。该电源电路包括脉冲源pulse，电源VCC，第一二极管D1，第二二极管D2，电感L，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第一三极管THY1，第二三极管THY2，第一半导体激光器LD1，第二半导体激光器LD2，以及比较器COMP1。第一三级管THY1为PNP三极管，第二三极管THY2为NPN三极管。

其中各部件的连接关系为：电源VCC的正极分别连接到第一三极管THY1的发射极，第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另外一端分别连接到第六电阻R6的一端和比较器COMP1的正输入端，电源VCC的负极分别连接到第第六电阻R6的另外一端、第七电阻R7的一端以及接地端。第七电阻R7的另外一端分别连接到比较器COMP1的正输入端、第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第二三极管THY2的发射极以及电感L的一端。比较器COMP1的输出端连接到脉冲源pulse的反馈端，脉冲源pulse的输出端分别连接到第一二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端、第二二极管D2的阴极以及第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另外一端分别连接到第二二极管D2的阳极、第二电容C2的另外一端、第四电阻R4的另外一端、第二三极管THY2的基极。第一电阻R1的另外一端分别连接到第一二极管D1的阴极、第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、以及第一三极管THY1的基极。第一电容C1的另外一端连接到第二电阻R2的另外一端并进一步分别连接到第一三极管THY1和第二三极管THY2的集电极以及第三电容C3的一端。第三电容C3的另外一端分别连接到第一半导体激光器LD1的阴极和第二半导体激光器LD2的阳极，第一半导体激光器LD1的阳极与第二半导体激光器LD2的阴极连接之后共同连接到电感L的另外一端。

本实用新型的工作原理基于以下构思，其中电源VCC为直流供电电源，脉冲源Pulse为占空比为50％的方波脉冲信号，频率可调。第一三极管THY1为PNP三极管，第二三极管THY2为NPN三极管，第一三极管THY1与第二三极管THY2交替导通，第一三极管THY1导通时，电源VCC经过第一三极管THY1，第三电容C3，第二半导体激光器LD2，电感L给第三电容C3充上左正右负的电压，第二半导体激光器LD2发光；后第一三极管THY1关断，第二三极管THY2导通，第三电容C3通过第二三极管THY2，电感L，第一半导体激光器LD1放电，第一半导体激光器LD1发光。第一半导体激光器LD1与第二半导体激光器LD2交替导通.第一二极管D1，第一电阻R1，第一电容C1，第二电阻R2为第一三极管THY1的驱动电路，第二二极管D2，第三电阻R3，第二电容C2，第四电阻R4为第二三极管THY2的驱动电路。第一电容C1，第二电容C2可以滤除干扰信号，第二电阻R2，第四电阻R4防止静电击穿。

当脉冲源Pulse信号为正时，第一三极管THY1关断，第二三极管THY2导通，脉冲信号通过第一二极管D1加在第一三极管THY1的基极，充电时间较快，第一三极管THY1马上关断。脉冲源Pulse信号经第三电阻R3加在第二三极管THY2的基极，第二电容C2上的电压上升较慢，达到三极管的开启电压的时间较长。所以第一三极管THY1先关断，第二三极管THY2后开通，防止了第一三极管THY1，第二三极管THY2同时导通造成的电源直通。反之，脉冲源Pulse为负时，第三三极管THY2先关断，第一三极管THY1后导通。

电感L的加入是为了平滑第三电容C3充放电时的电流，防止流过发光管第一半导体激光器LD1和第二半导体激光器LD2的瞬间电流过大，且电感为储能元件，不引起额外的损耗.

第七电阻R7上的电流采样信号加在比较器COMP1的负输入端，VCC电压信号通过第五电阻R5与第六电阻R6进行分压，分压后的参考信号加在比较器COMP1的正输入端.当第一三极管THY1与第二三极管THY2发生故障同时导通，或回路中出现短路时，第七电阻R7上的信号加大，比较器COMP1输出变负，脉冲源Pulse一直输出高电平，第一三极管THY1一直处于封锁状态，从而对电路进行保护。

本电路简单可靠，第一半导体激光器LD1与第二半导体激光器LD2交替导通，降低了损耗，限流电感L和短路保护电路的加入提高了可靠性。特别是，对于需要利用两个半导体激光器交替工作的场合，将电能的消耗降低至少一半，因为本电源电路的结构是在充电和放电两个过程中都发光，从而大大节省了能源，非常利于使用寿命的延长。

Claims (6)

1.一种半导体激光器电源电路，包括脉冲源(pulse)，电源(VCC)，第一二极管(D1)，第二二极管(D2)，电感(L)，第一电阻(R1)，第二电阻(R2)，第三电阻(R3)，第四电阻(R4)，第五电阻(R5)，第六电阻(R6)，第七电阻(R7)，第一电容(C1)，第二电容(C2)，第三电容(C3)，第一三极管(THY1)，第二三极管(THY2)，第一半导体激光器(LD1)，第二半导体激光器(LD2)，以及比较器(COMP1)；

其中各部件的连接关系为：电源(VCC)的正极分别连接到第一三极管(THY1)的发射极，第五电阻(R5)的一端，第五电阻(R5)的另外一端分别连接到第六电阻(R6)的一端和比较器(COMP1)的正输入端，电源(VCC)的负极分别连接到第六电阻(R6)的另外一端、第七电阻(R7)的一端以及接地端；第七电阻(R7)的另外一端分别连接到比较器(COMP1)的正输入端、第二电容(C2)的一端、第四电阻(R4)的一端、第二三极管(THY2)的发射极以及电感(L)的一端；比较器(COMP1)的输出端连接到脉冲源(pulse)的反馈端，脉冲源(pulse)的输出端分别连接到第一二极管(D1)的阳极、第一电阻(R1)的一端、第二二极管(D2)的阴极以及第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)的另外一端分别连接到第二二极管(D2)的阳极、第二电容(C2)的另外一端、第四电阻(R4)的另外一端、第二三极管(THY2)的基极；第一电阻(R1)的另外一端分别连接到第一二极管(D1)的阴极、第一电容(C1)的一端、第二电阻(R2)的一端、以及第一三极管(THY1)的基极；第一电容(C1)的另外一端连接到第二电阻(R2)的另外一端并进一步分别连接到第一三极管(THY1)和第二三极管(THY2)的集电极以及第三电容(C3)的一端。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器电源电路，其特征在于：所述脉冲源(Pulse)为占空比为50％的方波脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器电源电路，其特征在于：所述脉冲源(pulse)的频率可调。

4.根据权利要求1所述半导体激光器电源电路，其特征在于：所述第一三极管(THY1)为PNP三极管，第二三极管(THY2)为NPN三极管。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器电源电路，其特征在于：当脉冲源(Pulse)信号为正时，第一三极管(THY1)关断，第二三极管(THY2)导通。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器电源电路，其特征在于：脉冲源(Pulse)为负时，第二三极管(THY2)先关断，第一三极管(THY1)后导通。