一種激光器驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及激光器驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光器驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，在激光加工時(shí)，要求激光器能實(shí)現(xiàn)快速加工，同時(shí)也要滿(mǎn)足特殊的加工工藝要求，如在各種金屬打孔及切割拐角工藝上，要求孔邊無(wú)毛刺，孔大小與切縫大小一致，拐角精度高。
[0003]對(duì)于激光器來(lái)說(shuō)，打孔時(shí)的初始峰值功率越高，光功率從零上升到最大的時(shí)間越快，打標(biāo)效果越好，因此要求輸入激光器栗源的驅(qū)動(dòng)電流上升時(shí)間越快越好。
[0004]普通的驅(qū)動(dòng)和激光器，連續(xù)模式下和調(diào)制模式下的峰值功率都是相同的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)峰值功率翻倍，因而不能通過(guò)采用峰值加工來(lái)滿(mǎn)足特殊的加工工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，提出了本申請(qǐng)實(shí)施例以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種激光器驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種激光器驅(qū)動(dòng)電路，其中，包括:信號(hào)處理模塊、信號(hào)比較模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊、電源濾波模塊、電流驅(qū)動(dòng)模塊、電流取樣模塊、反饋豐吳塊；
[0007]所述信號(hào)處理模塊，用于與信號(hào)源連接，接收信號(hào)源提供的輸入電壓信號(hào)，對(duì)所述輸入電壓信號(hào)進(jìn)行放大穩(wěn)定處理生成放大輸入信號(hào)；
[0008]所述信號(hào)比較模塊，與所述信號(hào)處理模塊連接，用于接收所述放大輸入信號(hào)、預(yù)設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)和反饋信號(hào)，并采用所述放大輸入信號(hào)、預(yù)設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)和反饋信號(hào)生成控制電壓信號(hào);
[0009]所述信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊，與所述信號(hào)比較模塊連接，用于對(duì)所述控制電壓信號(hào)進(jìn)行放大處理，生成放大控制信號(hào)；
[0010]所述電源濾波模塊，與電源連接，用于接收電源電壓，并且與負(fù)載連接，向負(fù)載輸出驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)；
[0011]所述電流驅(qū)動(dòng)模塊，與所述信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊和所述電源濾波模塊連接，用于將所述放大控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為所述驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)；
[0012]所述電流取樣模塊，與所述電流驅(qū)動(dòng)模塊連接，用于對(duì)流過(guò)所述電流驅(qū)動(dòng)模塊和負(fù)載之后的電流進(jìn)行取樣，得到取樣電壓；
[0013]所述反饋模塊，與所述電流取樣模塊和所述信號(hào)比較模塊連接，用于對(duì)所述取樣電壓進(jìn)行濾波放大處理生成反饋信號(hào)，并將所述反饋信號(hào)輸出至所述信號(hào)比較模塊；
[0014]所述信號(hào)比較模塊包括:第一 RC并聯(lián)電路，用于將所述控制電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為反饋信號(hào);
[0015]所述電流驅(qū)動(dòng)模塊包括:第二 RC并聯(lián)電路和第三RC并聯(lián)電路，用于濾波選頻；當(dāng)輸入電壓信號(hào)為脈沖信號(hào)時(shí)，流經(jīng)所述第一 RC并聯(lián)電路、第二 RC并聯(lián)電路和第三RC并聯(lián)電路之后的信號(hào)，產(chǎn)生過(guò)流脈沖。
[0016]優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊包括:第一運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容；所述第一運(yùn)算放大器的管腳包括:第一正相輸入端、第一反相輸入端、第一輸出端、第一 +VCC端口、第一-VCC 端口 ；
[0017]所述第一正相輸入端接收所述輸入電壓信號(hào)；
[0018]所述第一電容的輸入端與所述第一 -VCC端口以及-VCC電源連接；
[0019]所述第二電容的輸入端與所述第一 +VCC端口以及+VCC電源連接，輸出端接地；
[0020]所述第一反相輸入端與所述第一輸出端連接；
[0021]所述第一運(yùn)算放大器、第一電容、第二電容，形成射極跟隨器，對(duì)輸入電壓信號(hào)進(jìn)行放大穩(wěn)定處理，生成放大輸入信號(hào)。
[0022]優(yōu)選的，所述信號(hào)比較模塊包括:第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第三電容；所述第二運(yùn)算放大器作為比較器對(duì)所述放大輸入信號(hào)、預(yù)設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較處理，生成控制電壓信號(hào)；
[0023]所述第二運(yùn)算放大器的管腳包括:第二正相輸入端、第二反相輸入端、第二輸出端;
[0024]所述第一電阻的輸入端與+VCC電源連接，輸出端與所述第二反相輸入端連接，所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)為所述+VCC電源通過(guò)所述第一電阻輸入所述第二反相輸入端的信號(hào)；
[0025]所述第二電阻的輸入端與所述信號(hào)處理模塊的第一輸出端連接，輸出端與所述第二正相輸入端連接，所述第二正相輸入端通過(guò)所述第二電阻接收所述輸入信號(hào)處理模塊輸出的放大輸入信號(hào)；
[0026]所述第三電阻與第三電容并聯(lián)組成所述第一 RC并聯(lián)電路，所述第一 RC并聯(lián)電路的兩端分別與所述第二輸出端和第二反相輸入端連接形成反饋電路，將所述第二輸出端輸出的控制電壓信號(hào)反饋至反相輸入端作為反饋信號(hào)。
[0027]優(yōu)選的，所述信號(hào)轉(zhuǎn)化模塊包括:第四電阻、第一二極管、第二二極管；所述第一二極管和第二二極管為共射級(jí)二極管；
[0028]所述第一二極管的基極與所述第二二極管的基極連接；
[0029]所述第一二極管的射極與所述第二二極管的射極連接，所述第一二極管的集電極與+VCC電源連接，所述第二二極管的集電極與-VCC電源連接；
[0030]所述第四電阻的兩端分別與所述信號(hào)比較模塊以及所述第一二極管的基極和所述第二二極管的基極連接。
[0031]優(yōu)選的，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊包括:第四電容、第五電容、第五電阻、第六電阻、MOS管；
[0032]所述第四電容與第五電阻并聯(lián)組成所述第二 RC并聯(lián)電路，所述第二 RC并聯(lián)電路的兩端分別與所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊以及所述MOS管的柵極連接；
[0033]所述第五電容與第六電阻并聯(lián)組成所述第三RC并聯(lián)電路，所述第三RC并聯(lián)電路的一端與所述MOS管的漏極連接，另一端與所述電流取樣模塊以及所述反饋模塊連接；
[0034]所述MOS管的源極與電流取樣模塊連接；
[0035]所述MOS管的漏極與電源濾波模塊連接。
[0036]優(yōu)選的，所述電源濾波模塊包括:電感、第六電容、第七電容、正輸出端口、負(fù)輸出端口、反向二極管；
[0037]所述第六電容與第七電容并聯(lián)，所述第六電容與第七電容的并聯(lián)電路的輸入端與所述電感的輸出端連接，輸出端接地；
[0038]所述電感的輸入端與電源連接，接收電源電壓，輸出端與所述第六電容和所述第七電容的并聯(lián)電路的輸入端以及所述正輸出端口連接；
[0039]所述正輸出端口與負(fù)載的正極連接；
[0040]所述負(fù)輸出端口與負(fù)載的負(fù)極連接；
[0041]所述反向二極管的正極與所述正輸出端口連接，負(fù)極與所述負(fù)輸出端口連接，所述反向二極管用于防止由于負(fù)載正負(fù)極接反，造成負(fù)載的損壞。
[0042]優(yōu)選的，所述電流取樣模塊為取樣電阻；所述取樣電阻兩端分別與所述MOS管的源極以及接地端連接。
[0043]優(yōu)選的，所述反饋模塊包括:第八電容、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、
第十一電阻、第十二電阻、第三運(yùn)算放大器；所述第三運(yùn)算放大器的管腳包括:第三正相輸入端、第三反相輸入端、第三輸出端；
[0044]所述第七電阻的輸出與所述第三正相輸入端連接，輸出端與所述電流取樣模塊以及所述電流驅(qū)動(dòng)模塊中的第三RC并聯(lián)電路的輸出端連接，所述第三正相輸入端通過(guò)所述第七電阻接收所述取樣電壓；
[0045]所述第八電阻的輸入端與所述第三反相輸入端連接，輸出端接地；
[0046]所述第九電阻的輸入端與所述第三輸出端連接，輸出端與所述信號(hào)比較模塊中的第二反相輸入端連接，所述第三輸出端通過(guò)所述第九電阻將反饋信號(hào)輸出至所述第二反相輸入端；
[0047]所述第十電阻的兩端分別與所述第九電阻的輸出端以及所述第七電阻的輸入端連接；
[0048]所述第十一電阻與所述第八電容串聯(lián)組成第一串聯(lián)電路，所述第十二電阻與第一串聯(lián)電路并聯(lián)；
[0049]所述第十二電阻與第一串聯(lián)電路的并聯(lián)電路的兩端分別與所述第三輸出端以及第三反向輸入端連接。
[0050]優(yōu)選的，所述+VCC電源為+12V，所述-VCC電源為-12V。
[0051]本申請(qǐng)實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0052]本申請(qǐng)實(shí)施例的激光器驅(qū)動(dòng)電路可以接收脈沖信號(hào)和恒流信號(hào)，當(dāng)輸入電壓信號(hào)是脈沖信號(hào)時(shí)，通過(guò)使用高性能的運(yùn)算放大器，以及設(shè)置的所述第一 RC并聯(lián)電路、第二 RC并聯(lián)電路和第三RC并聯(lián)電路，可以減少最大電流的上升時(shí)間，以及對(duì)脈沖信號(hào)產(chǎn)生過(guò)流脈沖，激光器采用所述過(guò)流脈沖的信號(hào)即可產(chǎn)生高峰值脈沖激光，滿(mǎn)足特殊工藝要求；當(dāng)輸入電壓信號(hào)是恒流信號(hào)時(shí)，可以減少電流紋波，保持電流穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0053]圖1是本申請(qǐng)的一種激光器驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0054]圖2是本申請(qǐng)的一種激光器驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0055]圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中上升沿時(shí)間示意圖；
[0056]圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例中電流紋波的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]為使本申請(qǐng)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0058]激光器加工方式分連續(xù)切割和脈沖切割，
[0059]連續(xù)切割是指激光器長(zhǎng)時(shí)間出光進(jìn)行加工的方法，激光器出光的頻率很低，一般在50HZ以下。一般需要切割長(zhǎng)距離的直線(xiàn)時(shí)使用連續(xù)切割，可以很好的保證功率和運(yùn)行速度的一致性，確保切割質(zhì)量。
[0060]脈沖切割是指激光器高頻率出光進(jìn)行加工的方法，一般出光頻率在KHZ以上。脈沖切割，通過(guò)將投入材料的熱量降到最低限，能夠進(jìn)行高質(zhì)量切割以及尺寸精度良好的加工。
[0061]連續(xù)切割是優(yōu)勢(shì)在于速度。但由于對(duì)被切割材料連續(xù)的熱量輸入變成過(guò)度的熱量輸入，影響切割質(zhì)量、尺寸精度，使得切割質(zhì)量不好。而脈沖切割中由于激光器發(fā)出的是脈沖激光，激光與材料接觸的時(shí)間段，不會(huì)將過(guò)多的熱量轉(zhuǎn)移到切割材料中，因而切割質(zhì)量好，但速度上要比連