本實用新型涉及EML激光器
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種TEC控制電路及應用該TEC控制電路的TEC控制器。
背景技術(shù)：
：在高速長距離光傳輸中的過程中需要用到EML(Electlro-absorptionModulatedLaser，電吸收調(diào)制激光器)激光器，EML激光器對于溫度穩(wěn)定性要求較高，需要TEC(ThermoelectricCooler，半導體制冷器)控制器控制其溫度?，F(xiàn)有方案主要采用TEC控制器加運放的方式，采集熱敏電阻的工作狀態(tài)，通過運放反饋進行線性調(diào)節(jié)。這種方式的精確度較低，制冷效果不佳，影響激光器的工作穩(wěn)定性。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的主要目的是提供一種TEC控制電路，旨在提供一種高效、功耗小的TEC控制電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的TEC控制電路，包括溫度采集電路、第一放大器、第二放大器、PID補償電路及驅(qū)動電路；所述溫度采集電路，采集EML激光器的溫度信息，并將所述溫度信息轉(zhuǎn)換為電信號；所述第一放大器，將所述電信號轉(zhuǎn)換為線性信號；所述第二放大器，接收所述線性信號及用戶輸入的設置信號，將所述線性信號與所述設置信號進行比較，并輸出控制信號至所述驅(qū)動電路；所述PID補償電路，對所述控制信號進行PID補償；所述驅(qū)動電路，接收所述控制信號，輸出差分驅(qū)動電壓至半導體制冷器。優(yōu)選地，所述溫度采集電路的輸出端與所述第一放大器的輸入端連接，所述第一放大器的輸出端與所述第二放大器的第一輸入端連接，所述第二放大器的輸出端與所述驅(qū)動電路的輸入端連接，所述第二放大器的輸出端還與所述PID補償電路的輸入端連接，所述PID補償電路的輸出端與所述第二放大器第一輸入端連接。優(yōu)選地，所述PID補償電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容及第三電容；所述第四電阻的第一端與所述第一放大器的輸出端連接，所述第四電阻的第二端與所述第二放大器的第一輸入端連接；所述第一電阻的第一端與所述第一放大器的輸入端連接，所述第一電阻的第二端與所述第一放大器的輸出端連接；所述第一電容的第一端與所述第一放大器的輸出端連接，所述第一電容的第二端與所述第二電阻的第一端連接；所述第二電阻的第二端與所述第三電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端還與所述第二放大器的第一輸入端連接；所述第三電阻的第二端與所述第三電容的第一端連接，所述第三電容的第二端與所述第二放大器的輸出端連接；所述第二電容的第一端與所述第二電阻的第二端連接，所述第二電容的第二端與所述第三電容的第二端連接。優(yōu)選地，所述溫度采集電路包括第五電阻、第六電阻及第七電阻；所述第五電阻的第一端與電源連接，所述第五電阻的第二端與所述第六電阻的第一端連接，所述第六電阻的第二端與所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端接地；所述第五電阻的第二端還與所述第一放大器的輸入端連接，所述第七電阻為熱敏電阻。優(yōu)選地，所述第七電阻為NTC熱敏電阻。優(yōu)選地，所述TEC控制電路還包括TEC限制模塊；所述TEC限制模塊的輸出端與所述驅(qū)動電路的限制端連接；所述TEC限制模塊，檢測半導體制冷器的電流和/或電壓，對所述電流和/或電壓進行大小限制。優(yōu)選地，所述TEC控制電路還包括控制器，所述控制器輸入端與所述第二放大器的輸出端連接，所述控制器的輸出端與所述驅(qū)動電路的輸入端連接；所述控制器，對所述第二放大器所輸出的控制信號進行控制、處理。優(yōu)選地，所述TEC控制電路還包括振蕩器；所述振蕩器的輸出端與所述控制器的時鐘端連接；所述振蕩器，接收相位設置，并發(fā)送振蕩信號至所述控制器。優(yōu)選地，所述所述TEC控制電路還包括參考電壓模塊，所述參考電壓模塊的輸入端與所述控制器的參考電壓端連接；所述參考電壓模塊的輸出端輸出參考電壓。本實用新型還提出一種TEC控制器，該TEC控制器包括溫度采集電路、第一放大器、第二放大器、PID補償電路及驅(qū)動電路；所述溫度采集電路，采集EML激光器的溫度信息，并將所述溫度信息轉(zhuǎn)換為電信號；所述第一放大器，將所述電信號轉(zhuǎn)換為線性信號；所述第二放大器，接收所述線性信號及用戶輸入的設置信號，將所述線性信號與所述設置信號進行比較，并輸出控制信號至所述驅(qū)動電路；所述PID補償電路，對所述控制信號進行PID補償；所述驅(qū)動電路，接收所述控制信號，輸出差分驅(qū)動電壓至半導體制冷器。本實用新型技術(shù)方案通過采用溫度采集電路、PID補償電路、第一放大電路、第二放大電路及驅(qū)動電路，形成了一種TEC控制電路。通過溫度采集電路采集EML激光器的溫度信息，將其通過第一放大器轉(zhuǎn)換為線性電壓，通過第二放大器與用戶設置的設定信號進行比較，輸出的信號通過PID補償電路減少誤差，最后由驅(qū)動電路進行信號驅(qū)動，實現(xiàn)對半導體制冷器的控制，進而完成對EML激光器的溫度控制。本實用新型使得EML激光器的溫度控制更加精確、高效。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本實用新型TEC控制電路一實施例的功能模塊圖；圖2為本實用新型TEC控制電路一實施例的電路圖；圖3為本實用新型TEC控制電路另一實施例的功能模塊圖。附圖標號說明：標號名稱標號名稱100溫度采集電路R2第二電阻200第一放大器R3第三電阻300第二放大器R4第四電阻400PID補償電路R5第五電阻500驅(qū)動電路R6第六電阻600TEC限制模塊R7第七電阻700控制器C1第一電容800振蕩器C2第二電容900參考電壓模塊C3第三電容R1第一電阻本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。本實用新型提出一種TEC控制電路。參照圖1，該TEC控制電路包括溫度采集電路100、第一放大器200、第二放大器300、PID補償電路400及驅(qū)動電路500；所述溫度采集電路100，采集EML激光器的溫度信息，并將所述溫度信息轉(zhuǎn)換為電信號；所述第一放大器200，將所述電信號轉(zhuǎn)換為線性信號；所述第二放大器300，接收所述線性信號及用戶輸入的設置信號，將所述線性信號與所述設置信號進行比較，并輸出控制信號至所述驅(qū)動電路500；所述PID補償電路400，對所述控制信號進行PID補償400；所述驅(qū)動電路500，接收所述控制信號，輸出差分驅(qū)動電壓至半導體制冷器。需要說明的是，所述PID補償電路400與所述第二放大器300共同形成一個PID補償器，該PID補償器包括一個極低頻率極點、兩個不同的較高頻率零點和兩個高頻極點。PID補償器可通過所述第二放大器的第二輸入端輸入設定電壓，獲得一階躍函數(shù)并改變目標溫度，使用人員可以調(diào)整PID補償電路的結(jié)構(gòu)，使TEC溫度的建立時間最短。本實用新型技術(shù)方案通過采用溫度采集電路100、PID補償電路400、第一放大電路200、第二放大電路300及驅(qū)動電路500，形成了一種TEC控制電路。通過溫度采集電路100采集EML激光器的溫度信息，將其通過第一放大器200轉(zhuǎn)換為線性電壓，通過第二放大器300與用戶設置的設定信號進行比較，輸出的信號通過PID補償電路400減少誤差，最后由驅(qū)動電路500進行信號驅(qū)動，實現(xiàn)對半導體制冷器的控制，進而完成對EML激光器的溫度控制。本實用新型使得EML激光器的溫度控制更加精確、高效。具體地，所述溫度采集電路100的輸出端與所述第一放大器200的輸入端連接，所述第一放大器200的輸出端與所述第二放大器300的第一輸入端連接，所述第二放大器300的輸出端與所述驅(qū)動電路500的輸入端連接，所述第二放大器300的輸出端還與所述PID補償電路400的輸入端連接，所述PID補償電路400的輸出端與所述第二放大器300第一輸入端連接。參照圖2，具體地，所述PID補償電路400包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、第二電容C2及第三電容C3；所述第四電阻R4的第一端與所述第一放大器200的輸出端連接，所述第四電阻R4的第二端與所述第二放大器300的第一輸入端連接；所述第一電阻R1的第一端與所述第一放大器200的輸入端連接，所述第一電阻R1的第二端與所述第一放大器200的輸出端連接；所述第一電容C1的第一端與所述第一放大器200的輸出端連接，所述第一電容C1的第二端與所述第二電阻R2的第一端連接；所述第二電阻R2的第二端與所述第三電阻R3的第一端連接，所述第二電阻R2的第二端還與所述第二放大器300的第一輸入端連接；所述第三電阻R3的第二端與所述第三電容C3的第一端連接，所述第三電容C3的第二端與所述第二放大器300的輸出端連接；所述第二電容C2的第一端與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第二電容C2的第二端與所述第三電容C3的第二端連接。需要說明的是，第三電阻R3與第二放大器300形成以比例電路。第一電容C1及第二電阻R2與第二放大器300共同形成微分電路。第四電阻R4、第三電容C3及第二放大器300共同形成了積分電路。通過比例電路(Proportional)、積分電路(Integral)及微分電路(Differential)共同形成了PID補償器。具體地，所述溫度采集電路100包括第五電阻R5、第六電阻R6及第七電阻R7；所述第五電阻R5的第一端與電源連接，所述第五電阻R5的第二端與所述第六電阻R6的第一端連接，所述第六電阻R6的第二端與所述第七電阻R7的第一端連接，所述第七電阻R7的第二端接地；所述第五電阻R5的第二端還與所述第一放大器200的輸入端連接，所述第七電阻R7為熱敏電阻。需要說明的是，電源的電壓通過第五電阻R5、第六電阻R6及第七電阻R7導向地面，由于其中第七電阻R7為熱敏電阻，并設置于EML激光器上，當EML激光器的溫度發(fā)生變化時，第七電阻R7的阻值發(fā)生改變，進而使得第一放大器200的輸入端電壓發(fā)生變化，從而實現(xiàn)將EML激光器的溫度信息轉(zhuǎn)換為電壓信息。具體地，所述第七電阻R7為NTC熱敏電阻。需要說明的是，NTC(NegativeTemperatureCoefficient)熱敏電阻，即負溫度系數(shù)熱敏電阻，是一類電阻值隨溫度增大而減小的一種傳感器電阻。參照圖3，具體地，所述TEC控制電路還包括TEC限制模塊600；所述TEC限制模塊600的輸出端與所述驅(qū)動電路500的限制端連接；所述TEC限制模塊600，檢測半導體制冷器的電流和/或電壓，對所述電流和/或電壓進行大小限制。具體地，所述TEC控制電路還包括控制器700，所述控制器700輸入端與所述第二放大器300的輸出端連接，所述控制器700的輸出端與所述驅(qū)動電路500的輸入端連接；所述控制器700，對所述第二放大器300所輸出的控制信號進行控制、處理。具體地，所述TEC控制電路還包括振蕩器800；所述振蕩器800的輸出端與所述控制器700的時鐘端連接；所述振蕩器800，接收相位設置，并發(fā)送振蕩信號至所述控制器700。具體地，所述所述TEC控制電路還包括參考電壓模塊900，所述參考電壓模塊900的輸入端與所述控制器700的參考電壓端連接；所述參考電壓模塊900的輸出端輸出參考電壓。本實用新型通過溫度采集電路100、第一放大器200、第二放大器300、PID補償電路400及驅(qū)動電路500，形成了一種TEC溫度控制電路。將采集的溫度信息通過兩個放大器進行轉(zhuǎn)換，并與用戶設置的設定信號進行比較，得到的輸出的信號通過PID補償電路400減少誤差，最后由驅(qū)動電路500進行信號驅(qū)動，實現(xiàn)對半導體制冷器的控制，進而完成對EML激光器的溫度穩(wěn)定。本實用新型還加入了TEC限制模塊600，實現(xiàn)了制冷電流極限值設置。進一步完善了電路，使得EML激光器的溫度控制更加精確、高效。本實用新型還提出一種TEC控制器，該TEC控制器包括TEC控制電路，該TEC控制電路的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于本TEC控制器采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3