CN209730437U - 一种小功率激光器及其驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小功率激光器及其驱动电路，通过供电电压反馈控制电路可以实现驱动电压的自适应调节，反馈控制电路中的差分运放、或者具有模数转换电路和数模转换电路以及控制电路、或者具有ADC和DAC的单片机，可以实现恒流的精确控制，并且在实现宽电压动态范围调解时，仍然保证了高精度恒流，另外良好的电路设计，保证电路的关键器件不会因过热而烧毁。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种小功率激光器及其驱动电路。
背景技术
目前在测绘、传感等领域应用激光器的场景越来越普遍，激光器的驱动电路种类也很多，但是基本都是针对特定的激光器型号而研发的驱动电路，驱动电路的适应范围非常窄，有可能电压、电流的其中一个参数改变，整个驱动电路就无法正常工作。当前一种应用较广泛的恒流驱动电路请参见图1所示，D2为需要驱动的激光管，Q8为大电流晶体管，可以提高驱动电路的电流驱动能力，若驱动电流小于10mA，也可以用差分运放器U2直接输出驱动电流。在高精度差分运放器U2的同相输入端输入模拟调节电压Vdac_in，反向输入端通过匹配电阻对地连接，R1、R2、R3、R4已经匹配完成。在这套匹配参数下，在限流电阻R6两端的电压即为输入调节电压压Vdac_in，使用高精度电阻R6即可确定恒定的驱动电流I＝Vdac_in/R6。使用U1做深度负反馈避免驱动电路对匹配网络产生阻抗影响。由于U1输入阻抗非常大，输出阻抗非常小，所以除了起到电压跟随的作用外，还可以有效隔离负载与匹配网络，能够提高电流精度并且避免负载对恒流电路产生的影响。
但此电路的问题在于，运放的供电电压来源于驱动电压VOUT，同时VOUT也给开关晶体管集电极供电，当VOUT小于激光管的驱动电压时，整个电路是不能工作的；当VOUT远大于激光管D2的驱动电压时，Q8的Vce电压会比较高，这对Q8的选型带来了一定影响，并且在Q8上的发热量会增大，整个PCB电路板的温度会被抬高，这对于对温度十分敏感的激光管是一个非常不利因素。如果更换不同的激光管，整个电路的硬件参数也跟着调整，比较繁琐。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种小功率激光器及其驱动电路，可以实现驱动电压的自适应调节。
为了达到上述目的，本实用新型提供的一种小功率激光器的驱动电路包括第一差分运放器U1、第二差分运放器U2、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、晶体管Q8，其中，激光管D2的阳极经过第六电阻R6与所述晶体管Q8的发射极相连，所述激光管D2的阴极接参考地信号GND，所述晶体管Q8的基极经过所述第五电阻R5连接所述第二差分运放器U2的输出端，所述晶体管Q8的集电极接入驱动电压VOUT，所述晶体管Q8的发射极经所述第三电阻R3与所述第二差分运放器U2的同相输入端相连，所述第二差分运放器U2的同相输入端经过所述第一电阻R1连接模拟调节电压源Vdac_in,所述第二差分运放器U2的反相输入端经第二电阻R2后接所述参考地信号GND，所述第二差分运放器U2的反相输入端经第四电阻R4与所述第一差分运放器U1的输出端相连，所述第一差分运放器U1的反相输入端与其输出端相连，所述第一差分运放器U1的同相输入端与所述激光管D2的阳极相连，所述第一差分运放器U1的电源端和所述第二差分运放器U2的电源端均接入所述驱动电压VOUT，所述第一差分运放器U1的接地端和所述第二差分运放器U2的接地端均接所述参考地信号GND，其特征在于，所述驱动电路还包括供电电压反馈控制电路，所述供电电压反馈控制电路用来动态调节所述驱动电压VOUT，实现宽电压工作范围；所述供电电压反馈控制电路连接在所述第一差分运放器U1的输出端或者连接在所述晶体管Q8的集电极。
进一步地，所述驱动电路还包括稳压管D5，所述稳压管D5的阳极接所述晶体管Q8的集电极，所述稳压管D5的阴极接入所述驱动电压VOUT。
进一步地，所述供电电压反馈控制电路包括第三差分运放器U3、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述第三差分运放器U3的输出端，所述第三差分运放器U3的输出端和反相输入端短接，所述第三差分运放器U3的电源端接入所述驱动电压VOUT，所述第三差分运放器U3的接地端接所述参考地信号GND，所述第三差分运放器U3的同相输入端连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
进一步地，所述供电电压反馈控制电路包括具有模数转换电路ADC和数模转换电路DAC的单片机MCU、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述单片机MCU的输出端(DAC)，所述单片机MCU的输入端(ADC)连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
进一步地，所述供电电压反馈控制电路包括转换电路及其控制电路、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述转换电路包括模数转换电路ADC’和数模转换电路DAC’；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述转换电路的输出端(DAC’)，所述转换电路的输入端(ADC')连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
本实用新型还提供一种小功率激光器，所述小功率激光器包括激光管D2和上面所述的驱动电路。
本实用新型提供的小功率激光器及其驱动电路，通过供电电压反馈控制电路可以实现驱动电压的自适应调节，反馈控制电路中的差分运放、或者具有模数转换电路和数模转换电路以及控制电路、或者具有ADC和DAC的单片机，可以实现恒流的精确控制，并且在实现宽电压动态范围调解时，仍然保证了高精度恒流，另外良好的电路设计，保证电路的关键器件不会因过热而烧毁。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为现有技术提供的一种小功率激光器的驱动电路示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种小功率激光器的驱动电路示意图1；
图3为本实用新型实施例提供的一种小功率激光器的驱动电路示意图2；
图4为本实用新型实施例提供的供电电压反馈控制电路示意图；
图5为本实用新型实施例提供的阻抗变换网络和第三差分运放器的连接关系示意图；
图6为本实用新型实施例提供的阻抗变换网络和单片机的连接关系示意图；
图7为本实用新型实施例提供的阻抗变换网络和转换电路、控制电路的连接关系示意图。
具体实施方式
本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供一种小功率激光器的驱动电路，能够适配不同型号的激光器，实现宽电压范围动态调节。
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种小功率激光器的驱动电路，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
参见附图2、3，本实用新型实施例提供的小功率激光器的驱动电路包括第一差分运放器U1、第二差分运放器U2、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、晶体管Q8，其中，激光管D2的阳极经过第六电阻R6与所述晶体管Q8的发射极相连，所述激光管D2的阴极接参考地信号GND，所述晶体管Q8的基极经过所述第五电阻R5连接所述第二差分运放器U2的输出端，所述晶体管Q8的集电极接入驱动电压VOUT，所述晶体管Q8的发射极经所述第三电阻R3与所述第二差分运放器U2的同相输入端相连，所述第二差分运放器U2的同相输入端经过所述第一电阻R1连接模拟调节电压源Vdac_in,所述第二差分运放器U2的反相输入端经第二电阻R2后接所述参考地信号GND，所述第二差分运放器U2的反相输入端经第四电阻R4与所述第一差分运放器U1的输出端相连，所述第一差分运放器U1的反相输入端与其输出端相连，所述第一差分运放器U1的同相输入端与所述激光管D2的阳极相连，所述第一差分运放器U1的电源端和所述第二差分运放器U2的电源端均接入所述驱动电压VOUT，所述第一差分运放器U1的接地端和所述第二差分运放器U2的接地端均接所述参考地信号GND；所述驱动电路还包括供电电压反馈控制电路，所述供电电压反馈控制电路用来动态调节所述驱动电压VOUT，实现宽电压工作范围；所述供电电压反馈控制电路连接在所述第一差分运放器U1的输出端(图3)或者连接在所述晶体管Q8的集电极(图2)。本实用新型实施例提供的驱动电路，通过供电电压反馈控制电路可以实现驱动电压的自适应调节。
进一步地，请参见图2和图3，小功率激光器的驱动电路还包括稳压管D5，所述稳压管D5的阳极接所述晶体管Q8的集电极，所述稳压管D5的阴极接入所述驱动电压VOUT。增设稳压管D5的作用是当驱动电压升高时，避免晶体管Q8的CE电压过大击穿管子，同时可以起到与Q8共同分担热损耗的作用，避免电路板局部过热。同样，当驱动电压降低时，可以有效降低VOUT，使得电路板内器件的热损耗最小，从而达到最佳驱动效果。此外，当供电电压反馈控制电路连接在晶体管Q8的集电极上时，若没有稳压管D5，反馈点直接接VOUT无法调节输出，因此供电电压反馈控制电路的反馈点要接在稳压管D5的阳极。
进一步地，请参见图4，供电电压反馈控制电路包括第三差分运放器U3、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述第三差分运放器U3的输出端，所述第三差分运放器U3的输出端和反相输入端短接，所述第三差分运放器U3的电源端接入所述驱动电压VOUT，所述第三差分运放器U3的接地端接所述参考地信号GND，所述第三差分运放器U3的同相输入端作为反馈点连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
需要说明的是，电感L8用来将管脚SW输出的PWM信号转化为直流的输出电压；第二电容C2是输入滤波电容，用来使输入电压更加平稳；第三电容C3用来平滑差分运放器U3的输出，避免其他噪声对反馈信号干扰；U3的同相输入端即为激光管D2的实际驱动电压，U3的目的是为了隔离U1和阻抗变换网络，通过增加输入阻抗减小输出阻抗，并且实现电压跟随。U4的FB管脚连接U4的内部误差放大器，FB管脚的电压近似认为恒定，将第三差分运放器U3的输出端通过阻抗变换网络连接到FB管脚，即使不改变阻抗变换网络的阻值也可以实现电压的自动调节。当D2的驱动电压需要提高时，U3的输出端电压也随之升高，根据诺顿定理，通过阻抗变换网络的调节，可以使得VOUT也相应升高，从而提高D2的驱动电压，保证D2的可靠导通，不会出现Q8截止状态。改变阻抗变换网络的阻值可以得到不同的输入输出电压变换系数，可以根据实际的电路情况采用不同的匹配网络阻值。
请参见图5，作为图4中阻抗变换网络和第三差分运放器U3连接关系示意图，可以看出第三差分运放器U3的同相输入端的电压V1与阻抗变换网络的输入端的电压V2相等，也即实现电压跟随功能V1＝V2。
作为图4的一种变形，所述供电电压反馈控制电路包括具有模数转换电路ADC和数模转换电路DAC的单片机MCU、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述单片机MCU的输出端(DAC)，所述单片机MCU的输入端(ADC)连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。可以看出，这种变形是用具有模数转换电路ADC和数模转换电路DAC的单片机MCU取代第三差分运放器U3，将激光管的驱动电压端(原U3的同相输入端)作为单片机的输入(ADC侧)，单片机的输出(DAC侧)作为阻抗变换网络的输入端(原U3的输出端)，可以根据激光管不同的驱动电压做细分调节。请参见图6，尽管单片机的ADC和DAC管脚驱动能力和输入阻抗没有差分运放效果好，电压调节的线性度会略差于使用运放器U3的情况，但可以通过控制单片机内部的运行程序，做到驱动电压和输出电压的映射关系。
作为图4的又一种变形，所述供电电压反馈控制电路包括转换电路、控制电路MCU’、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述转换电路包括模数转换电路ADC’和数模转换电路DAC’；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述转换电路的输出端(DAC’)，所述转换电路的输入端(ADC')连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。可以看出，这种变形是用转换电路和控制电路MCU’取代第三差分运放器U3，转换电路包括高精度模数转换电路ADC’和高精度数模转换电路DAC’，控制电路MCU’配合做电压调节。请参见图7，由于使用单独的ADC’和DAC’，内部是差分运放电路，可以有效解决普通输入输出管脚的输入阻抗和输出带负载能力的问题，同时电压调节理论上可以做到灵敏度非常高，这种电路的调节精度是最高的。
本实用新型实施例提供的驱动电路不仅适用于激光管的驱动，针对任何恒流电路都可以适用，只要电压在规定范围之内即可。
本实用新型实施例还提供了一种小功率激光器，包括激光管D2和上面所述的驱动电路。
本实用新型实施例提供的小功率激光器及其驱动电路，通过差分运放、或者具有模数转换电路和数模转换电路以及控制电路、或者具有ADC和DAC的单片机，可以实现恒流的精确控制，并且在实现宽电压动态范围调解时，仍然保证了高精度恒流，另外良好的电路设计，保证电路的关键器件不会因过热而烧毁。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种小功率激光器的驱动电路，所述驱动电路包括第一差分运放器U1、第二差分运放器U2、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、晶体管Q8，其中，激光管D2的阳极经过第六电阻R6与所述晶体管Q8的发射极相连，所述激光管D2的阴极接参考地信号GND，所述晶体管Q8的基极经过所述第五电阻R5连接所述第二差分运放器U2的输出端，所述晶体管Q8的集电极接入驱动电压VOUT，所述晶体管Q8的发射极经所述第三电阻R3与所述第二差分运放器U2的同相输入端相连，所述第二差分运放器U2的同相输入端经过所述第一电阻R1连接模拟调节电压源Vdac_in,所述第二差分运放器U2的反相输入端经第二电阻R2后接所述参考地信号GND，所述第二差分运放器U2的反相输入端经第四电阻R4与所述第一差分运放器U1的输出端相连，所述第一差分运放器U1的反相输入端与其输出端相连，所述第一差分运放器U1的同相输入端与所述激光管D2的阳极相连，所述第一差分运放器U1的电源端和所述第二差分运放器U2的电源端均接入所述驱动电压VOUT，所述第一差分运放器U1的接地端和所述第二差分运放器U2的接地端均接所述参考地信号GND，其特征在于，所述驱动电路还包括供电电压反馈控制电路，所述供电电压反馈控制电路用来动态调节所述驱动电压VOUT，实现宽电压工作范围；所述供电电压反馈控制电路连接在所述第一差分运放器U1的输出端或者连接在所述晶体管Q8的集电极。
2.根据权利要求1所述的小功率激光器的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括稳压管D5，所述稳压管D5的阳极接所述晶体管Q8的集电极，所述稳压管D5的阴极接入所述驱动电压VOUT。
3.根据权利要求2所述的小功率激光器的驱动电路，其特征在于，所述供电电压反馈控制电路包括第三差分运放器U3、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述第三差分运放器U3的输出端，所述第三差分运放器U3的输出端和反相输入端短接，所述第三差分运放器U3的电源端接入所述驱动电压VOUT，所述第三差分运放器U3的接地端接所述参考地信号GND，所述第三差分运放器U3的同相输入端连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
4.根据权利要求2所述的小功率激光器的驱动电路，其特征在于，所述供电电压反馈控制电路包括具有模数转换电路ADC和数模转换电路DAC的单片机MCU、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述单片机MCU的输出端(DAC)，所述单片机MCU的输入端(ADC)连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
5.根据权利要求2所述的小功率激光器的驱动电路，其特征在于，所述供电电压反馈控制电路包括转换电路及其控制电路、DCDC控制器U4、阻抗变换网络、电感L8、第二电容C2、第三电容C3；所述转换电路包括模数转换电路ADC’和数模转换电路DAC’；所述阻抗变换网络包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R1，所述DCDC控制器U4的电压输入管脚Vin接芯片供电电源并通过所述第二电容C2接所述参考地信号GND，所述DCDC控制器U4的接地管脚PGND、AGND均连接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的电源端为所述第八电阻R8的第一端和所述第九电阻R9的第一端的公共连接端、且接入所述驱动电压VOUT，所述阻抗变换网络的电源端经所述电感L8连接所述DCDC控制器U4的PWM电源输出管脚SW，所述第十三电阻R13连接在所述第八电阻R8的第二端和所述第九电阻R9的第二端之间，所述第八电阻R8和所述第十三电阻R13的公共连接点分别经第十电阻R10与所述DCDC控制器U4的反馈输入管脚FB相连、经所述第三电容C3和所述第十一电阻R11的并联电路接所述参考地信号GND；所述阻抗变换网络的输入端为所述第九电阻R9和所述第十三电阻R13的公共连接点，所述阻抗变换网络的输入端经所述第十二电阻R12接所述参考地信号GND，所述阻抗变换网络的输入端接所述转换电路的输出端(DAC’)，所述转换电路的输入端(ADC')连接所述第一差分运放器U1的输出端或者所述晶体管Q8的集电极。
6.一种小功率激光器，其特征在于，所述小功率激光器包括激光管D2和权利要求1至5中任一项所述的驱动电路。
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2019
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| CN110190507B (zh) * | 2019-07-05 | 2024-07-02 | 苏州全视智能光电有限公司 | 一种小功率激光器及其驱动电路 |
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