一种激光器驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种激光器驱动电路，其主驱动电路主要是通过激光二极管U4、电阻R9、晶体管Q3、运算放大器U3A连接成负反馈电路，实现自动光功率控制(APC)，以此来驱动激光二极管U4工作；通过电阻R8、运算放大器U3B、开关晶体管Q4连接成比较器电路。此外，本实用新型专利技术还包括为主驱动电路提供延时自动关机和电池反接保护电路。本实用新型专利技术的有益效果是，成本优势；自动光功率控制，保护充分，功能完整；电路元件数量很少结构紧凑，简单而可靠；非常低的待机电流消耗。

A Laser Driving Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种激光器驱动电路〖
〗本技术涉及电子
，特别是涉及一种激光器驱动电路。〖
技术介绍
〗在温度不变的条件下，激光器的输出光功率由驱动电流所决定，因此需要恒定电流控制。恒定电流控制一般可分为开环控制和闭环负反馈控制。其中，闭环负反馈控制比开环控制更加可靠。在温度变化的条件下，即使驱动电流恒定，激光器的输出光功率也会发生变化，因此对于激光器的高要求应用需要恒定光功率控制。恒定光功率控制的方法是，利用光敏二极管检测激光的光功率并输出成比例关系的监控电流，用这个监控电流作为闭环负反馈。专业领域上把这叫做自动光功率控制(APC)。现有技术主要是不进行恒定电流控制和(或)自动光功率控制，或者使用复杂的专用芯片进行控制。此外，激光器的工作电压和工作电流的范围都较窄，容易被损坏。因此一般需要充分的电路保护措施，比如过电流保护和浪涌电压保护。还有，根据激光器的应用场景不同，一般还需要一些特定的使用功能，比如延时自动关机和电池反接保护。〖
技术实现思路
〗本技术的目的是，使用常见通用的电子元件和芯片构建的激光器驱动电路，可以实现自动光功率控制、过电流保护和浪涌电压保护，还可以实现延时自动关机和电池反接保护。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种激光器驱动电路，包括电压基准U2、运算放大器U3A、运算放大器U3B、激光二极管U4、晶体管Q3、晶体管Q4、稳压二极管D1、电容C4、电阻R5、电阻R8及电阻R9；电阻R5和电压基准U2串接于电源VCC与地之间，电压基准U2的输出电压分别连接运算放大器U3A的正输入端和运算放大器U3B的负输入端；运算放大器U3A的电源端接电源VCC，电容C4连接于运算放大器U3A的输出端与负输入端之间；运算放大器U3A的负输入端与激光二极管U4的光功率监控电流输出脚连接，输出端连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q3的电流输入极连接激光二极管U4的激光驱动电流输出脚，晶体管Q3电流输出极通过电阻R8接地；激光二极管U4的光功率监控电流输出脚经电阻R9接地，激光二极管U4的电源脚连接电源VCC；运算放大器U3B的正输入端通过电阻R8接地，输出端连接晶体管Q4的控制极，晶体管Q4的电流输入极连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q4的电流输出极接地；稳压二极管D1连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括电阻R6，该电阻R6作为限流电阻连接于运算放大器U3A的输出端和晶体管Q3的控制极之间。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括电阻R7，该电阻R7作为限流电阻连接于运算放大器U3B的输出端和晶体管Q4的控制极之间。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括电容C3，该电容C3作为电源去耦电容，连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括电容C5，该电容C5作为电源去耦电容，连接于靠近运算放大器U3A的电源VCC与地之间。作为具体的技术方案，所述晶体管Q3、晶体管Q4采用可以兼容互换的双极晶体管或者场效应晶体管。本技术采用的进一步的技术方案是：一种激光器驱动电路，还包括定时器芯片U1、晶体管Q1、晶体管Q2、按钮B1；定时器芯片U1的电源输入端连接电源VCC，定时器芯片U1的输出端连接晶体管Q2的控制极，晶体管Q2电流输入极连接晶体管Q1的控制极，晶体管Q2电流输出极接地；晶体管Q1电流输入极和电流输出极分别连接按钮B1的输入端和输出端；按钮B1的输入端连接供电电源正极，输出端连接所述电源VCC。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括晶体管Q5，该晶体管Q5电流输入极连接供电电源的正极，电流输出极连接按钮B1的输入端，控制极接地。作为具体的技术方案，所述激光器驱动电路还包括电阻R11、电容C2。电阻R11连接在电源VCC和地之间。电容C2连接在靠近定时器芯片U1的电源VCC和地之间。作为具体的技术方案，所述晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q5采用可以兼容互换的双极晶体管或者场效应晶体管。本技术的有益效果是，成本优势；自动光功率控制，保护充分，功能完整；电路元件数量很少结构紧凑，简单而可靠；非常低的待机电流消耗。〖附图说明〗图1是本技术实施例的主驱动电路的原理图。图2是本技术实施例的延时自动关机和电池反接保护电路的原理图。〖具体实施方式〗为了更加清楚地理解本技术的技术方案，以下结合附图与具体实施例对本技术作进一步说明：本实施例提供的激光器驱动电路包括主驱动电路。如图1所示，主驱动电路包括电压基准U2、运算放大器U3A、运算放大器U3B、激光二极管U4、晶体管Q3、晶体管Q4、稳压二极管D1、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8及电阻R9。晶体管Q3、晶体管Q4采用可以兼容互换的双极晶体管或者场效应晶体管。运算放大器U3A、运算放大器U3B可以是LM358芯片。其他电子元件的参数可以根据实际需要计算所得。上述各器件的连接方式如下：电阻R5和电压基准U2串接于电源VCC与地之间，电压基准U2的输出电压分别连接运算放大器U3A的正输入端和运算放大器U3B的负输入端；运算放大器U3A的电源端接电源VCC，电容C4连接于运算放大器U3A的输出端与负输入端之间；运算放大器U3A的负输入端与激光二极管U4的光功率监控电流输出脚连接，输出端连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q3的电流输入极连接激光二极管U4的激光驱动电流输出脚，晶体管Q3电流输出极通过电阻R8接地；激光二极管U4的光功率监控电流输出脚经电阻R9接地，激光二极管U4的电源脚连接电源VCC；运算放大器U3B的正输入端通过电阻R8接地，输出端连接晶体管Q4的控制极，晶体管Q4的电流输入极连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q4的电流输出极接地；稳压二极管D1连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。电阻R6作为限流电阻连接于运算放大器U3A的输出端和晶体管Q3的控制极之间。电阻R7作为限流电阻连接于运算放大器U3B的输出端和晶体管Q4的控制极之间。电容C3作为电源去耦电容，连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。该电容C5作为电源去耦电容，连接于靠近运算放大器U3A的电源VCC与地之间。上文所述的主驱动电路的工作原理如下：激光二极管U4、电阻R9、开关管Q3、运算放大器U3A连接成负反馈电路，实现自动光功率控制(APC)。光功率监控电流在电阻R9上形成电压，根据负反馈的原理，此电压将等于电压基准U2的电压。电阻R9的阻值和电压基准U2的电压根据激光二极管U4的“光功率-监控电流”的特性来选择。这样，实现了激光器的自动光功率控制驱动。电阻R8、运算放大器U3B、开关管Q4连接成比较器电路。当电阻R8的电流增大到超过电流阈值时，它的电压就大于电压基准U2的电压。作为比较器的运算放大器U3B将输出高电平，使晶体管Q4导通。于是晶体管Q3就截止。电阻R8的阻值和电压基准U2的电压根据激光二极管U4的最大工作电流来选择。这样，实现了过电流保护。当电源VCC突然增大时，稳压二极管D1触发稳压作用。稳压二极管D1的反向电压值根据激光二极管U4的最大工作电压来选择。这样，实现了浪涌电压保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器驱动电路，其特征在于，包括电压基准U2、运算放大器U3A、运算放大器U3B、激光二极管U4、晶体管Q3、晶体管Q4、稳压二极管D1、电容C4、电阻R5、电阻R8及电阻R9；电阻R5和电压基准U2串接于电源VCC与地之间，电压基准U2的输出电压分别连接运算放大器U3A的正输入端和运算放大器U3B的负输入端；运算放大器U3A的电源端接电源VCC，电容C4连接于运算放大器U3A的输出端与负输入端之间；运算放大器U3A的负输入端与激光二极管U4的光功率监控电流输出脚连接，输出端连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q3的电流输入极连接激光二极管U4的激光驱动电流输出脚，晶体管Q3电流输出极通过电阻R8接地；激光二极管U4的光功率监控电流输出脚经电阻R9接地，激光二极管U4的电源脚连接电源VCC；运算放大器U3B的正输入端通过电阻R8接地，输出端连接晶体管Q4的控制极，晶体管Q4的电流输入极连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q4的电流输出极接地；稳压二极管D1连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。

【技术特征摘要】
1.一种激光器驱动电路，其特征在于，包括电压基准U2、运算放大器U3A、运算放大器U3B、激光二极管U4、晶体管Q3、晶体管Q4、稳压二极管D1、电容C4、电阻R5、电阻R8及电阻R9；电阻R5和电压基准U2串接于电源VCC与地之间，电压基准U2的输出电压分别连接运算放大器U3A的正输入端和运算放大器U3B的负输入端；运算放大器U3A的电源端接电源VCC，电容C4连接于运算放大器U3A的输出端与负输入端之间；运算放大器U3A的负输入端与激光二极管U4的光功率监控电流输出脚连接，输出端连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q3的电流输入极连接激光二极管U4的激光驱动电流输出脚，晶体管Q3电流输出极通过电阻R8接地；激光二极管U4的光功率监控电流输出脚经电阻R9接地，激光二极管U4的电源脚连接电源VCC；运算放大器U3B的正输入端通过电阻R8接地，输出端连接晶体管Q4的控制极，晶体管Q4的电流输入极连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q4的电流输出极接地；稳压二极管D1连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。2.根据权利要求1所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述激光器驱动电路还包括电容C3，该电容C3作为电源去耦电容，连接于靠近激光二极管U4的电源VCC与地之间。3.根据权利要求1所述的激光器驱动电路，其特征在于，所述激光器驱动电路还包括电容C5，该电容C5作为电源去耦电容，连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：林竹，
申请(专利权)人：珠海亚特兰生命工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44