CN212571694U - 一种半导体激光器驱动电路及激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体激光器驱动电路，包含：电源模块，多个高压单元，多个放电单元以及共阴极半导体阵列激光器，所述电源模块连接所述高压单元，每一所述高压单元连接一个所述放电单元，各所述放电单元的输出信号传输至所述半导体阵列激光器。本实用新型解决了阴极接地形式的激光器驱动电路，从而能够解决共阴极阵列形式激光器的分时发光问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体激光器驱动电路，尤其涉及一种半导体激光器阴极接地形式的驱动电路。
技术背景
激光雷达广泛应用于交通、医疗等行业，更是无人驾驶中的核心技术，并且会越来越向小型化发展。激光发射部分作为激光雷达中不可或缺的组成部分也同样需要通过减小其体积为激光雷达的小型化做出贡献。激光发射包括电路和光学部分，对于整体来讲，光学镜组对其小型化有很大的影响，而光学镜组的大小主要取决于各路激光管整体的大小，目前市场上存在共阴极形式的阵列激光器，但传统形式的驱动电路并不能驱动共阴极阵列激光器进行分时发光，因而需要找到一种半导体激光器阴极接地的形式的驱动电路，阴极接地阵列形式的共阴极。
目前普遍存在的半导体激光器驱动电路的不足主要有：1、由于阴极接地形式的半导体激光器在MOS管导通发光时其阳极电压上升导致MOS 管关闭，继而使半导体激光器达不到预期的峰值功率；2、由于驱动电路中寄生参数的存在，传统的驱动电路即使能够满足共阴极激光器的分时发光，但不同通道激光管发光时也会相互影响，导致发出激光的波形、幅值失真等情况而且不会增加整体电路的功耗。
实用新型内容
一方面，本实用新型提供一种半导体激光器驱动电路，包含：电源模块，多个高压单元，多个放电单元以及共阴极半导体阵列激光器，所述电源模块连接所述高压单元，每一所述高压单元连接一个所述放电单元，各所述放电单元的输出信号传输至所述半导体阵列激光器，每个所述放电单元包括：放电MOS管Pi，内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui、隔离电源，所述高压单元连接所述放电MOS管Pi，所述放电MOS管Pi 连接所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui以及所述隔离电源，所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui还连接所述隔离电源，其中，i为正整数。
在其中一个实施例中，所述电源模块包括：外接电源VCC、外接电源GND以及去耦电容Cin，所述外接电源GND经由所述去耦电容Cin与所述外接电源VCC交汇后分束，每束电源分别与一个所述高压单元连接。
在其中一个实施例中，每个所述高压单元包括：充电电感Li，充电 MOS管Qi，整流二极管Di以及储能电容Ci，所述电源模块连接所述充电电感Li的输出端，所述充电电感Li的输出端分别连接所述充电MOS 管Qi以及整流二极管Di，所述充电MOS管Qi以及整流二极管Di之间连接所述储能电容Ci，其中，i为正整数。
在其中一个实施例中，所述隔离电源包括：隔离电源VCCi以及隔离电源GNDi，所述隔离电源GNDi分别连接所述放电MOS管Pi以及所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui，所述隔离电源VCCi连接所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui，其中，i为正整数。
在其中一个实施例中，每一所述隔离电源还包括去耦电容Gi，整流二极管Ei，以及隔离线圈Ti,所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui 通过所述隔离线圈Ti分别连接所述隔离电源VCCi以及隔离电源GNDi，所述隔离电源VCCi与隔离电源GNDi之间设置一去耦电容Gi，所述隔离电源VCCi与所述隔离线圈Ti之间连接一整流二极管Ei。
在其中一个实施例中，所述半导体激光器为共阴极半导体阵列激光器。
另一方面，本实用新型还提出了一种激光雷达，该激光雷达包含上述的半导体激光器驱动电路。
本实用新型的有益效果在于：
1、解决共阴极激光管阵列分时发光问题。
2、解决共阴极激光管阵列分时发光时每一路激光相互之间的影响问题。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：
图1为根据本实用新型实施方式的半导体激光器驱动电路的电路图。
图2为根据本实用新型实施方式的N路隔离电源的电路图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本实用新型实施方式的半导体激光器驱动电路示意图。
其中，11为电源模块，VCC和GND为外接电源，Cin为去耦电容， 12为单个高压单元，共N路(N≥2)，Li(i＝1，2，3…N)为充电电感， Qi(i＝1，2，3…N)为充电MOS管，Di(i＝1，2，3…N)为整流二极管， Ci(i＝1，2，3…N)为储能电容，13为单个放电单元，共N路(N≥2)， Pi(i＝1，2，3…N)为放电MOS管，Ui(i＝1，2，3…N)为内部集成隔离模块的MOS管驱动器，VCCi(i＝1，2，3…N)和GNDi(i＝1，2，3…N) 为N路对应的隔离电源，14为共阴极半导体阵列激光器。
图2为根据本实用新型实施方式中放电电路13中的N路隔离电源。
其中，VCCi(i＝1，2，3…N)和GNDi(i＝1，2，3…N)为N路对应的隔离电源，Gi(i＝1，2，3…N)为去耦电容，Ei(i＝1，2，3…N)为整流二极管，Ti(i＝1，2，3…N)为隔离线圈。
优选地，高压模块为充电形式的脉冲高压，其充电信号时序需要与放电模块中的放电信号时序互相配合，即先充电后放电。
优选地，储能模块为Ci储能电容。
优选地，信号隔离方式为磁耦合方式。
优选地，所述隔离信号模块是Ui内部集成隔离模块的MOS管驱动器，把输入的对地信号和输出端信号隔离，使输出端信号作用在MOS管的栅极和源极之间，而不是对地的信号。
优选地，所述半导体激光器D为共阴极半导体阵列激光器，阴极接地，阳极连接各自分路的MOS管的源极，能够实现分时发光而且对其他路没有影响。
基于同样的发明构思，本实用新型还提出了一种激光雷达，该激光雷达包含上述的半导体激光器驱动电路。该激光雷达中的半导体激光器驱动电路的详细描述请参见上文，在此不再做赘述。
本申请已经通过参考少量实施方式描述了技术方案。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本实用新型以上公开的其他的实施例等同地落在本实用新型的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述 /该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
Claims (7)
1.一种半导体激光器驱动电路，其特征在于，包含：电源模块，多个高压单元，多个放电单元以及共阴极半导体阵列激光器，
所述电源模块连接所述高压单元，每一所述高压单元连接一个所述放电单元，各所述放电单元的输出信号传输至所述半导体阵列激光器；
其中，每个所述放电单元包括：放电MOS管Pi，内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui、隔离电源，所述高压单元连接所述放电MOS管Pi，所述放电MOS管Pi连接所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui以及所述隔离电源，所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui还连接所述隔离电源，其中，i为正整数。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括：外接电源VCC、外接电源GND以及去耦电容Cin，所述外接电源GND经由所述去耦电容Cin与所述外接电源VCC交汇后分束，每束电源分别与一个所述高压单元连接。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动电路，其特征在于，每个所述高压单元包括：充电电感Li，充电MOS管Qi，整流二极管Di以及储能电容Ci，所述电源模块连接所述充电电感Li的输出端，所述充电电感Li的输出端分别连接所述充电MOS管Qi以及整流二极管Di，所述充电MOS管Qi以及整流二极管Di之间连接所述储能电容Ci，其中，i为正整数。
4.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动电路，其特征在于，所述隔离电源包括：隔离电源VCCi以及隔离电源GNDi，所述隔离电源GNDi分别连接所述放电MOS管Pi以及所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui，所述隔离电源VCCi连接所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui，其中，i为正整数。
5.根据权利要求4所述的半导体激光器驱动电路，其特征在于，每一所述隔离电源还包括去耦电容Gi，整流二极管Ei，以及隔离线圈Ti, 所述内部集成隔离模块的MOS管驱动器Ui通过所述隔离线圈Ti分别连接所述隔离电源VCCi以及隔离电源GNDi，所述隔离电源VCCi与隔离电源GNDi之间设置一去耦电容Gi，所述隔离电源VCCi与所述隔离线圈Ti之间连接一整流二极管Ei。
6.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动电路，其特征在于，所述半导体激光器为共阴极半导体阵列激光器。
7.一种激光雷达，其特征在于包括权利要求1-6任意一项所述的一种半导体激光器驱动电路。
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| CN201922306710.8U CN212571694U (zh) | 2019-12-19 | 2019-12-19 | 一种半导体激光器驱动电路及激光雷达 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023071230A1 (zh) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 上海禾赛科技有限公司 | 激光雷达的驱动装置及驱动方法 |
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2019
- 2019-12-19 CN CN201922306710.8U patent/CN212571694U/zh active Active
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