本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光器電源電路,屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體激光器屬于一種熟知的激光器。一般商業(yè)上成熟的半導(dǎo)體激光器,輸出方式大概有兩種,一種連續(xù)輸出,一種脈沖輸出。其輸出方式主要是由LD驅(qū)動(dòng)電路所決定的,現(xiàn)有技術(shù)中的LD脈沖電源電路中,為了獲得脈沖方式的輸出,一般電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且整個(gè)電路耗能相對(duì)較高,能耗較高帶來的問題就是器件產(chǎn)生的熱量較多,當(dāng)熱量不能及時(shí)散發(fā)的時(shí)候,往往會(huì)導(dǎo)致器件的損害,所以一般的脈沖驅(qū)動(dòng)電路,可靠性不夠高。這是現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體激光器脈沖電源電路所面臨的一個(gè)主要問題,所以有動(dòng)機(jī)對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)以獲得穩(wěn)定性高的電源電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,提供了一種半導(dǎo)體激光器電源電路,包括脈沖源pulse,電源VCC,第一二極管D1,第二二極管D2,電感L,第一電阻R1,第二電阻R2,第三電阻R3,第四電阻R4,第五電阻R5,第六電阻R6,第七電阻R7,第一電容C1,第二電容C2,第三電容C3,第一三極管THY1,第二三極管THY2,第一半導(dǎo)體激光器LD1,第二半導(dǎo)體激光器LD2,以及比較器COMP1。第一三級(jí)管THY1為PNP三極管,第二三極管THY2為NPN三極管。
其中各部件的連接關(guān)系為:電源VCC的正極分別連接到第一三極管THY1的發(fā)射極,第五電阻R5的一端,第五電阻R5的另外一端分別連接到第六電阻R6的一端和比較器COMP1的正輸入端,電源VCC的負(fù)極分別連接到第六電阻R6的另外一端、第七電阻R7的一端以及接地端。第七電阻R7的另外一端分別連接到比較器COMP1的正輸入端、第二電容C2的一端、第四電阻R4的一端、第二三極管THY2的發(fā)射極以及電感L的一端。比較器COMP1的輸出端連接到脈沖源pulse的反饋端,脈沖源pulse的輸出端分別連接到第一二極管D1的陽極、第一電阻R1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三電阻R3的一端,第三電阻R3的另外一端分別連接到第二二極管D2的陽極、第二電容C2的另外一端、第四電阻R4的另外一端、第二三極管THY2的基極。第一電阻R1的另外一端分別連接到第一二極管D1的陰極、第一電容C1的一端、第二電阻R2的一端、以及第一三極管THY1的基極。第一電容C1的另外一端連接到第二電阻R2的另外一端并進(jìn)一步分別連接到第一三極管THY1和第二三極管THY2的集電極以及第三電容C3的一端。第三電容C3的另外一端分別連接到第一半導(dǎo)體激光器LD1的陰極和第二半導(dǎo)體激光器LD2的陽極,第一半導(dǎo)體激光器LD1的陽極與第二半導(dǎo)體激光器LD2的陰極連接之后共同連接到電感L的另外一端。
根據(jù)本實(shí)用新型的另外一實(shí)施例,所述脈沖源(Pulse)為占空比為50%的方波脈沖信號(hào)。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,所述脈沖源(pulse)的頻率可調(diào)。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,所述第一三極管(THY1)為PNP三極管,第二三極管(THY2)為NPN三極管。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,當(dāng)脈沖源(Pulse)信號(hào)為正時(shí),第一三極管(THY1)關(guān)斷,第二三極管(THY2)導(dǎo)通。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例,脈沖源(Pulse)為負(fù)時(shí),第二三極管(THY2)先關(guān)斷,第一三極管(THY1)后導(dǎo)通。
附圖說明
附圖1是本實(shí)用新型的半導(dǎo)體激光器電源電路的示意圖;
具體實(shí)施方式
下面將在結(jié)合附圖的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本實(shí)用新型的半導(dǎo)體激光器電源電路。該電源電路包括脈沖源pulse,電源VCC,第一二極管D1,第二二極管D2,電感L,第一電阻R1,第二電阻R2,第三電阻R3,第四電阻R4,第五電阻R5,第六電阻R6,第七電阻R7,第一電容C1,第二電容C2,第三電容C3,第一三極管THY1,第二三極管THY2,第一半導(dǎo)體激光器LD1,第二半導(dǎo)體激光器LD2,以及比較器COMP1。第一三級(jí)管THY1為PNP三極管,第二三極管THY2為NPN三極管。
其中各部件的連接關(guān)系為:電源VCC的正極分別連接到第一三極管THY1的發(fā)射極,第五電阻R5的一端,第五電阻R5的另外一端分別連接到第六電阻R6的一端和比較器COMP1的正輸入端,電源VCC的負(fù)極分別連接到第第六電阻R6的另外一端、第七電阻R7的一端以及接地端。第七電阻R7的另外一端分別連接到比較器COMP1的正輸入端、第二電容C2的一端、第四電阻R4的一端、第二三極管THY2的發(fā)射極以及電感L的一端。比較器COMP1的輸出端連接到脈沖源pulse的反饋端,脈沖源pulse的輸出端分別連接到第一二極管D1的陽極、第一電阻R1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三電阻R3的一端,第三電阻R3的另外一端分別連接到第二二極管D2的陽極、第二電容C2的另外一端、第四電阻R4的另外一端、第二三極管THY2的基極。第一電阻R1的另外一端分別連接到第一二極管D1的陰極、第一電容C1的一端、第二電阻R2的一端、以及第一三極管THY1的基極。第一電容C1的另外一端連接到第二電阻R2的另外一端并進(jìn)一步分別連接到第一三極管THY1和第二三極管THY2的集電極以及第三電容C3的一端。第三電容C3的另外一端分別連接到第一半導(dǎo)體激光器LD1的陰極和第二半導(dǎo)體激光器LD2的陽極,第一半導(dǎo)體激光器LD1的陽極與第二半導(dǎo)體激光器LD2的陰極連接之后共同連接到電感L的另外一端。
本實(shí)用新型的工作原理基于以下構(gòu)思,其中電源VCC為直流供電電源,脈沖源Pulse為占空比為50%的方波脈沖信號(hào),頻率可調(diào)。第一三極管THY1為PNP三極管,第二三極管THY2為NPN三極管,第一三極管THY1與第二三極管THY2交替導(dǎo)通,第一三極管THY1導(dǎo)通時(shí),電源VCC經(jīng)過第一三極管THY1,第三電容C3,第二半導(dǎo)體激光器LD2,電感L給第三電容C3充上左正右負(fù)的電壓,第二半導(dǎo)體激光器LD2發(fā)光;后第一三極管THY1關(guān)斷,第二三極管THY2導(dǎo)通,第三電容C3通過第二三極管THY2,電感L,第一半導(dǎo)體激光器LD1放電,第一半導(dǎo)體激光器LD1發(fā)光。第一半導(dǎo)體激光器LD1與第二半導(dǎo)體激光器LD2交替導(dǎo)通.第一二極管D1,第一電阻R1,第一電容C1,第二電阻R2為第一三極管THY1的驅(qū)動(dòng)電路,第二二極管D2,第三電阻R3,第二電容C2,第四電阻R4為第二三極管THY2的驅(qū)動(dòng)電路。第一電容C1,第二電容C2可以濾除干擾信號(hào),第二電阻R2,第四電阻R4防止靜電擊穿。
當(dāng)脈沖源Pulse信號(hào)為正時(shí),第一三極管THY1關(guān)斷,第二三極管THY2導(dǎo)通,脈沖信號(hào)通過第一二極管D1加在第一三極管THY1的基極,充電時(shí)間較快,第一三極管THY1馬上關(guān)斷。脈沖源Pulse信號(hào)經(jīng)第三電阻R3加在第二三極管THY2的基極,第二電容C2上的電壓上升較慢,達(dá)到三極管的開啟電壓的時(shí)間較長。所以第一三極管THY1先關(guān)斷,第二三極管THY2后開通,防止了第一三極管THY1,第二三極管THY2同時(shí)導(dǎo)通造成的電源直通。反之,脈沖源Pulse為負(fù)時(shí),第三三極管THY2先關(guān)斷,第一三極管THY1后導(dǎo)通。
電感L的加入是為了平滑第三電容C3充放電時(shí)的電流,防止流過發(fā)光管第一半導(dǎo)體激光器LD1和第二半導(dǎo)體激光器LD2的瞬間電流過大,且電感為儲(chǔ)能元件,不引起額外的損耗.
第七電阻R7上的電流采樣信號(hào)加在比較器COMP1的負(fù)輸入端,VCC電壓信號(hào)通過第五電阻R5與第六電阻R6進(jìn)行分壓,分壓后的參考信號(hào)加在比較器COMP1的正輸入端.當(dāng)?shù)谝蝗龢O管THY1與第二三極管THY2發(fā)生故障同時(shí)導(dǎo)通,或回路中出現(xiàn)短路時(shí),第七電阻R7上的信號(hào)加大,比較器COMP1輸出變負(fù),脈沖源Pulse一直輸出高電平,第一三極管THY1一直處于封鎖狀態(tài),從而對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。
本電路簡單可靠,第一半導(dǎo)體激光器LD1與第二半導(dǎo)體激光器LD2交替導(dǎo)通,降低了損耗,限流電感L和短路保護(hù)電路的加入提高了可靠性。特別是,對(duì)于需要利用兩個(gè)半導(dǎo)體激光器交替工作的場(chǎng)合,將電能的消耗降低至少一半,因?yàn)楸倦娫措娐返慕Y(jié)構(gòu)是在充電和放電兩個(gè)過程中都發(fā)光,從而大大節(jié)省了能源,非常利于使用壽命的延長。