双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路制造技术

本实用新型专利技术涉及泵浦激光器技术领域，公开了双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，包括恒流源驱动电路，恒流源驱动电路包括运放U1B、MOS管Q3、MOS管Q4、负反馈调节电路，述MOS管Q3与MOS管Q4并联，运放U1B正相输入端接收外部PWM信号，负反馈调节电路对MOS管Q3、MOS管Q4的源极电流同相输入求和运算后，反馈回运放U1B反相输入端。对电路的保护功能、输入信号适应能力还进行了优化。该技术方案解决了双MOS管并联的激光器开关泵浦工作的驱动设计方案难以对流经泵浦的电流进行精准控制的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路


[0001]本技术涉及泵浦激光器
，具体涉及双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路。

技术介绍

[0002]目前激光器开关泵浦工作的驱动设计方案大都是采用三极管或者MOSFET场效应管来实现，但是三极管由于在大电流大功率输出情况下，发热量很大，温漂很大，不利于精准控制，MOSFET管驱动设计方案则可以解决该问题。
[0003]普通的功率MOSFET因为内阻低、耐压高、电流大、驱动简易等优良特性，在驱动一般小电流泵浦时而得到了广泛应用。然而，由于目前市面上的大多泵浦源都是低电压，大电流驱动设计方案，单个MOSFET的电流或耗散功率已经不能满足目前泵浦源的驱动设计需求，这时就提出实用型并联MOS管分担大电流，在总输出功率不变的情况下，降低单个MOS管的耗散功率来满足市场需求。
[0004]当单个MOS管开关电流不能满足需求时，采用多管并联控制输出时要尽量挑选参数性能非常接近的MOS管，这样在并联分流使用时能尽量保证每个支路上流过的电流接近相同。但目前技术的缺陷在于：在并联使用MOS管时，如果MOS管型号和参数不一致会导致输出电流曲线不呈恒流趋势，所以在并联使用时就必须尽量测量每一个要并联MOS管的ID
‑
VDS曲线，以此选出曲线呈现一致并重合的MOS管，实施耗时耗力。而且多管并联同时使用时仍然存在一定的风险，如果当其中某一只MOS管发生故障时，会导致流过该支路上的电流强行压到其他支路上，这样别的支路上流过的电流可能瞬间会呈现过流，可能会导致其他支路上损坏或者炸管事故，甚至导致泵浦源损坏事故，后果不堪设想。
[0005]与此同时，现有的驱动MOS管方案大都是采用PWM控制的开关电源PFC激励驱动电路，但是PWM激励控制输出电流又不能很好的对输出端输出电流的大小的反馈。
[0006]总得来说，目前大电流泵浦正常工作的要求单MOS管的驱动方案无法满足。双MOS管并联的驱动方案不仅难以满足精准的电流控制还有基于电流控制的原因有一定的安全风险。

技术实现思路

[0007]鉴于
技术介绍
的不足，本技术提供了双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，能够解决双MOS管并联的激光器开关泵浦工作的驱动设计方案难以对流经泵浦的电流进行精准控制的技术问题。
[0008]为解决以上技术问题，本技术提供了如下技术方案：
[0009]双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，包括恒流源驱动电路，恒流源驱动电路包括运放U1B、MOS管Q3、MOS管Q4、负反馈调节电路，MOS管Q3与MOS管Q4并联，运放U1B正相输入端接收外部PWM信号，负反馈调节电路对MOS管Q3、MOS管Q4的源极电流同相输入求和运算后，反馈回运放U1B反相输入端。
[0010]优选的，MOS管Q3源极接有电阻R14A的一端，MOS管Q4源极接有R14B的一端，电阻R14A、电阻R14B另一端接地，负反馈调节电路采集R14A、R14B上端的电压。电阻R14A、R14B各接有一组电流检测电路，电流检测电路用于实时检测流过两个并联MOS管的电流，配合外部系统保护激光器。
[0011]具体的，负反馈调节电包括运放U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，运放U2输出端接有电阻R14，电阻R14另一端接入运放U1B的反相输入端，运放U2反相输入端通过电阻R13接地，运放U2输出端与反相输入端接有电阻R12，运放U2的正相输入端通过电阻R11接地，电阻R9、R10分别接入运放U2的正相输入端，电阻R9、电阻R10、电阻R13阻值相同，电阻R11、电阻R12阻值相同。
[0012]优选的，电阻R14接有“零点”微调电路、回路峰值微调电路。“零点”微调电路用于保持高频下波形的稳定性和保真度，适应复杂的控制输入信号。回路峰值微调电路用于在输入方波信号时使输出电流波形信号得到完整方角响应，也能调制输出电流波形的上升沿和下降沿出现过冲现象，改善脉冲前后角保真度。
[0013]优选的，运放U1B输出端接有推挽电路，推挽电路用于提高对MOS管Q3、MOS管Q4的栅极驱动信号的控制输出能力。MOS管Q3接有二极管D1与电阻R7A并联的电路且二极管D1的阴极与MOS管Q3栅极相接；MOS管Q4接有二极管D2与电阻R7B并联的电路且二极管D2的阴极与MOS管Q4栅极相接。
[0014]本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0015]双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，通过放弃PFC激励控制，改换成采用推挽电路来提高对栅极驱动信号的控制输出能力，使得输出电流的大小能够被适用于反馈电路，同时采用串联电流负反馈控制的方式对双MOS管并联电路的输出端的输出电流大小进行负反馈调节，提高双MOS管并联电路输出电流的线性度和稳定性，解决了双MOS管并联的激光器开关泵浦工作的驱动设计方案难以对流经泵浦的电流进行精准控制的技术问题。
附图说明
[0016]本技术有如下附图：
[0017]图1为本技术的功能框图；
[0018]图2为本技术的电路图。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0020]如图1
‑
2所示，本实施方案中：
[0021]双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，包括恒流源驱动电路，恒流源驱动电路包括运放U1B、MOS管Q3、MOS管Q4、负反馈调节电路，MOS管Q3与MOS管Q4并联，运放U1B正相输入端接收外部PWM信号，负反馈调节电路对MOS管Q3、MOS管Q4的源极电流同相输入求和运算后，反馈回运放U1B反相输入端。
[0022]外部PWM信号由D/A转换电路、QCW/CW调制信号输入、信号调理电路产生。
[0023]MOS管Q3、MOS管Q4的漏极并联接入负载泵浦的负极J1。泵浦的正极接开关电源正
极。
[0024]MOS管Q3源极接有电阻R14A的一端，MOS管Q4源极接有R14B的一端，电阻R14A、电阻R14B另一端接地，负反馈调节电路采集R14A、R14B上端的电压。电阻R14A、R14B各接有一组电流检测电路，电流检测电路用于实时检测流过两个并联MOS管的电流，配合外部系统保护激光器。
[0025]本实例中，电流检测电路检测到的电流能最终反应流过泵浦的大致电流，电流采用低边电流检测方案，电阻R15A、电阻R16A阻值相同为R。R14A、R14B既能最大限度保证MOS管的饱和压降，又能作为测量电阻用于检测流过MOS管的电流值大小。
[0026]负反馈调节电包括运放U2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，运放U2输出端接有电阻R14，电阻R14另一端接入运放U1B的反相输入端，运放U2反相输入端通过电阻R13接地，运放U2输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，其特征在于，包括恒流源驱动电路，所述恒流源驱动电路包括运放U1B、MOS管Q3、MOS管Q4、负反馈调节电路，所述MOS管Q3与所述MOS管Q4并联，所述运放U1B正相输入端接收外部PWM信号，所述负反馈调节电路对所述MOS管Q3、所述MOS管Q4的源极电流同相输入求和运算后，反馈回所述运放U1B反相输入端。2.根据权利要求1所述的双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，其特征在于，所述MOS管Q3源极接有电阻R14A的一端，所述MOS管Q4源极接有R14B的一端，所述电阻R14A、所述电阻R14B另一端接地，所述负反馈调节电路采集所述R14A、R14B上端的电压。3.根据权利要求2所述的双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，所述电阻R14A、R14B各接有一组电流检测电路。4.根据权利要求1所述的双MOS管并联电流反馈恒流驱动大功率激光器电路，其特征在于，所述负反馈调节电包括运放U2、电阻R9、电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：余金生，宗有刚，魏昊云，漆启年，李同宁，游毓麒，
申请(专利权)人：无锡源清瑞光激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：