【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及宇航激光系统驱动电源，具体涉及一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置及方法。
技术介绍
1、传统电磁雷达抗干扰差、分辨率低、探测距离短，相较而言，新一代激光雷达具有显著优势，并可广泛应用于测角测距、成像、导航、环境感知等领域。激光雷达的核心部件是激光器，激光产生的必要条件之一是外部激励，激光电源向激光器注入电流激励产生激光。光纤激光器是电流驱动型器件，输入电流的稳定度和纹波对输出的激光功率、光谱纯度影响非常大，严重时甚至烧毁激光器。激光器承受电流冲击能力很差，驱动电源必须能够有效抑制电流浪涌，否则很容易造成激光器性能下降或直接损坏。激光器对输入的电功率利用率仅有20%～40%，大部分输入功率以热量形式散出，温度过高将烧毁激光器。
2、目前，激光系统中驱动电路的状态监测及告警电路一般基于单片机、mcu等数字信号处理器实现，但存在如下问题：第一、数字处理器检测、运算、执行需要时间，一般为ms级，该过程的响应时间无法满足激光器故障切除的时间要求；第二、宇航应用中需满足辐照总剂量、单粒子的要求，数字处理器难以选型，或价格昂贵，制约了激光系统在宇航中的应用。
3、因此，为了解决上述问题，需要实现一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置及方法，该状态监测告警装置及方法能够解决现有技术中的不足，可对激光系统中激光器过流、过温告警信号实现锁存、复位功能，并能够控制驱动
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、在本专利技术的第一方面，公开了一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，该装置包括电流告警电路、温度告警电路和告警信号锁存复位控制电路。
4、具体地说，所述电流告警电路，用于实时监测各路激光器恒流驱动的输出电流，并在超过规定电流限值时及时生成过流告警信号。
5、所述温度告警电路，用于实时监测各路激光器的温度，并在超过规定工作温度范围时及时生成过温告警信号。
6、所述告警信号锁存复位控制电路，用于接收各类告警信号，利用d触发器的上升沿触发特性实现故障锁存、复位，以及上电告警/非告警、开关控制。
7、根据本专利技术优选的，所述电流告警电路使用功率电阻采样输出电流信号，利用运算放大器同相放大该采样信号，再通过比较器与基准电平进行比较输出电流告警电平。
8、所述电流告警电路包括由运算放大器u2、电阻r3、电阻r4、电阻r5组成的同相放大电路和由比较器u3、电流基准vrefi组成的电平比较电路两部分功能电路；所述运算放大器u2的同相输入端接主功率输出回线，还通过电阻r3接地；所述运算放大器u2的反相输入端经电阻r4接地，运算放大器u2的反相输入端还通过电阻r5接运算放大器u2的输出端；运算放大器u2的输出端与比较器u3的同相输入端相连，比较器u3的反相输入端接电流基准vrefi，比较器u3的输出端输出电流告警信号。
9、根据本专利技术优选的，所述温度告警电路使用热敏电阻采样激光器温度，利用电阻分压将温度信息转换为电压信号，再通过比较器与基准电平进行比较输出温度告警电平。
10、所述温度告警电路包括分压电阻r6、热敏电阻r7、比较器u4和比较器u5；所述比较器u4的同相输入端接低温基准信号vref_tdw，比较器u4的反相输入端经分压电阻r6接电源vcc，比较器u4的反相输入端还经电阻r7接地；所述比较器u4的输出端与二极管d7的阳极相连；所述比较器u5的同相输入端与所述比较器u4的反相输入端相连，比较器u5的反相输入端接高温基准信号vref_tgw；所述比较器u5的输出端与二极管d8的阳极相连；二极管d7的阴极与二极管d8的阴极相连后输出温度告警信号。
11、根据本专利技术优选的，所述告警信号锁存复位控制电路包括d触发器、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2和反相器u1。
12、具体地说，所述二极管d1的正极与所述电流告警电路的输出端相连，二极管d1的负极分别与d触发器的引脚d、二极管d4的正极相连；所述二极管d2的正极与所述温度告警电路的输出端相连，二极管d2的负极分别与d触发器的引脚d、二极管d4的正极相连；所述二极管d3的正极接复位信号，负极接d触发器的引脚clk；所述d触发器的清零引脚分别与电阻r1的第一端、电容c1的第一端相连；所述电阻r1的第二端接vcc电源；所述电容c1的第二端接地；所述d触发器的引脚q与二极管d5的正极相连，反相器u1的输入端接驱动输出使能信号，输出端与二极管d6的正极相连，二极管d6的负极与二极管d5的负极相连后作为驱动输出开关控制信号。
13、根据本专利技术优选的，所述告警信号锁存复位控制电路中的各二极管d1～d6均用于信号隔离。
14、根据本专利技术优选的，所述反相器u1，用于使能信号逻辑转换。
15、在本专利技术的第二方面，公开了一种上述宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置的工作方法，该方法包括以下步骤：
16、s1、电流告警电路实时监测各路激光器恒流驱动的输出电流，并在超过规定电流限值时及时生成过流告警信号。
17、s2、温度告警电路实时监测各路激光器的温度，并在超过规定工作温度范围时及时生成过温告警信号。
18、s3、告警信号锁存复位控制电路接收各类告警信号，利用d触发器的上升沿触发特性实现故障锁存、复位，上电告警/非告警以及开关控制。
19、根据本专利技术优选的，步骤s1中，所述电流告警电路实时监测各路激光器恒流驱动的输出电流，并在超过规定电流限值时及时生成过流告警信号，包括：
20、电流告警电路中的功率电阻采样输出电流信号，经过运算放大器同相放大后，送入比较器，比较器将采样信号与基准电平进行比较，当输出电流超过规定限值时，比较器输出高电平，生成过流告警信号。
21、根据本专利技术优选的，步骤s2中，所述温度告警电路实时监测各路激光器的温度，并在超过规定工作温度范围时及时生成过温告警信号，包括：
22、温度告警电路中的热敏电阻采样激光器温度，利用电阻分压将温度信息转换为电压信号，比较器将电压信号与基准电平进行比较，当温度超过规定范围时，比较器输出高电平，生成过温告警信号。
23、根据本专利技术优选的，步骤s3中，所述告警信号锁存复位控制电路接收各类告警信号，利用d触发器的上升沿触发特性实现故障锁存、复位，上电告警/非告警以及开关控制，包括：
24、s31、d触发器的清零引脚通过电阻r1和电容c1实现上电复位，以使系统上电时处于非告警状态；
25、s32、二极管d1和d2将电流告警信号和温度告警信号分别送入d触发器的引脚d，二极管d3将复位信号送入d触发器的引脚clk；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，该装置包括电流告警电路、温度告警电路和告警信号锁存复位控制电路；
2.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
7.根据权利要求1~6任意一项所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置的工作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置的工作方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置的工作方法，其特征在于，
10.根据权利要求7所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置的工作方法
...【技术特征摘要】
1.一种宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，该装置包括电流告警电路、温度告警电路和告警信号锁存复位控制电路；
2.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的宇航激光系统驱动电源用状态监测告警装置，其特征在于，
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈夏冉，朱晓辉，许丹，李友光，范昶，汪海生，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：
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