Pwm恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其包括：控制器，其用于接收DC?DC傳來的直流電數(shù)字信號；驅(qū)動電流設(shè)置電路，其通過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數(shù)字信號并通過隔離電路和D/A轉(zhuǎn)換電路將所述直流電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器；恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路；電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接；和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓。本發(fā)明實現(xiàn)了對相應(yīng)激光管的脈沖恒流控制，大幅地降低恒流控制時的損耗，同時減小了體積和重量。
【專利說明】
PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于驅(qū)動電路領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]從技術(shù)成熟度來講，采用線性恒流技術(shù)容易實現(xiàn)對該激光二極管模塊的驅(qū)動，但該方案存在低效率、高功耗、大體積等缺陷，特別是在小電壓、大電流情況時，效率會非常低，因此常用的這種恒流方案不適合于該電源項目。
[0003]從目前國內(nèi)外發(fā)展情況看，采用多相降壓式PWM恒流驅(qū)動技術(shù)是以后激光二極管驅(qū)動的發(fā)展技術(shù)方向，能夠有效地實現(xiàn)激光二極管的脈沖恒流驅(qū)動。
[0004]機載激光器脈沖驅(qū)動電源要求實現(xiàn)電源本身的小體積、輕重量和高效率的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了實現(xiàn)這些要求，我們在電源電路設(shè)計中采用VICOR高效率的晶圓DCM系列進行設(shè)計，激光驅(qū)動部分采用PWM調(diào)制方式達到脈沖恒流要求。
[0006]本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0007]本發(fā)明提供一種PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其包括:
[0008]控制器，其用于接收DC-DC傳來的直流電數(shù)字信號；
[0009]驅(qū)動電流設(shè)置電路，其通過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數(shù)字信號并通過隔離電路和D/A轉(zhuǎn)換電路將所述直流電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器；
[0010]恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路，且所述恒流電路接收所述控制器輸出的模擬電壓信號，并將其處理為恒流電流信號；
[0011 ]電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接，且所述電流脈沖成形電路用于接收所述控制器發(fā)出的PffM信號和所述恒流電路輸出的恒流電流信號并根據(jù)所述PffM信號和恒流電流信號生成脈沖電流；
[0012]和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓。
[0013]優(yōu)選的是，所述的PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述控制器為LT3763降壓控制芯片。
[0014]優(yōu)選的是，所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述電流脈沖成型電路上連接有兩個MOS驅(qū)動管。
[0015]優(yōu)選的是，所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述分壓電路連接于所述控制器的輸出端和FB引腳之間。
[0016]優(yōu)選的是，所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述電流脈沖成型電路包括:
[0017]連接在所述控制器RT腳上的外部電阻器；
[0018]或者所述控制器的SYNC引腳和外部時鐘。
[0019]我們采用LT3763降壓控制芯片實現(xiàn)了對相應(yīng)激光管的脈沖恒流控制，大幅地降低恒流控制時的損耗，同時減小了體積和重量。
[0020]在此電路設(shè)計中，LD驅(qū)動電路包括驅(qū)動電流設(shè)置電路，恒流電路，電流脈沖成型電路和輸出電流電壓檢測電路等部分電路。電流設(shè)置電路通過IIC總線編程LTC2633芯片，接受來自控制系統(tǒng)的數(shù)字量信息，通過隔離電路后送入D/A轉(zhuǎn)換電路變成所需要的模擬電壓，送入LT3763芯片的CTRLl引腳上。恒流電路就是產(chǎn)生所需要的具有穩(wěn)定電流輸出功能的電路，其中包括電壓調(diào)節(jié)和過壓保護功能，由利用一個連接于輸出和FB引腳之間的分壓器來設(shè)定。此PWM恒流電路的開關(guān)頻率通過RT引腳上的一個外部電阻器在200kHz至IMHz的范圍內(nèi)進行設(shè)置，我們?yōu)榱颂嵘?，按IMHz開關(guān)頻率設(shè)置。電流脈沖成形電路是接收控制系統(tǒng)輸入的PWM信號，通過控制兩個MOS驅(qū)動管，實現(xiàn)大電流輸出的快速閉合和關(guān)斷，產(chǎn)生輸出的脈沖電流。輸出電流電壓電路監(jiān)測則提供輸出電流和電壓的準確測量，用于控制系統(tǒng)監(jiān)測和控制。
[0021]本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0024]應(yīng)當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供一種PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其包括:
[0026]控制器，其用于接收DC-DC傳來的直流電數(shù)字信號；
[0027]驅(qū)動電流設(shè)置電路，其通過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數(shù)字信號并通過隔離電路和D/A轉(zhuǎn)換電路將所述直流電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器；
[0028]恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路，且所述恒流電路接收所述控制器輸出的模擬電壓信號，并將其處理為恒流電流信號；
[0029]電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接，且所述電流脈沖成形電路用于接收所述控制器發(fā)出的PWM信號和所述恒流電路輸出的恒流電流信號并根據(jù)所述PffM信號和恒流電流信號生成脈沖電流；
[0030]和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓。
[0031]所述的Pmi恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述控制器為LT3763降壓控制芯片。
[0032]所述的Pmi恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述電流脈沖成型電路上連接有兩個MOS驅(qū)動管。
[0033]所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述分壓電路連接于所述控制器的輸出端和FB引腳之間。
[0034]所述的PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路中，所述電流脈沖成型電路包括:
[0035]連接在所述控制器RT腳上的外部電阻器；
[0036]或者所述控制器的SYNC引腳和外部時鐘。
[0037]同步降壓型LED驅(qū)動器控制器LT3763是LINEAR公司生產(chǎn)的用于LED調(diào)光控制，控制LD等的DC-DC變換器，轉(zhuǎn)換效率高達96%.
[0038]LT3763是一款固定頻率、同步降壓型DC/DC控制器，專為準確地調(diào)節(jié)高達20A的輸出電流而設(shè)計。平均電流模式控制器將在OV至55V的寬輸出電壓范圍內(nèi)保持電感器電流調(diào)節(jié)作用。輸出電流由CTRL引腳上的模擬電壓和一個外部檢測電阻器設(shè)定。電壓調(diào)節(jié)和過壓保護利用一個連接于輸出和FB引腳之間的分壓器來設(shè)定。開關(guān)頻率可通過RT引腳上的一個外部電阻器或利用SYNC引腳和一個外部時鐘信號在200kHz至IMHz的范圍內(nèi)進行設(shè)置。輸入和輸出電流檢測可提供輸入電流限制和這些電流的準確測量。FBIN引腳可供那些需要峰值功率跟蹤功能的應(yīng)用之用。
[0039]該器件的其他特點包括一個與CTRL引腳配合使用的準確外部基準電壓、一個可提供可編程UVLO遲滯的準確UVL0/EN引腳、一個針對LED應(yīng)用的PWM驅(qū)動器、輸出電壓故障檢測和熱停機功能.提供超過300W的LED功率，合理的設(shè)計功率輸出MOS管可實現(xiàn)更在功率的控制。其6V至60V的輸入電壓范圍使該器件非常適用于種類繁多的應(yīng)用，包括汽車、工業(yè)和建筑照明。
[0040]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.PffM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 控制器，其用于接收DC-DC傳來的直流電數(shù)字信號； 驅(qū)動電流設(shè)置電路，其通過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數(shù)字信號并通過隔離電路和D/A轉(zhuǎn)換電路將所述直流電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器； 恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路，且所述恒流電路接收所述控制器輸出的模擬電壓信號，并將其處理為恒流電流信號； 電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接，且所述電流脈沖成形電路用于接收所述控制器發(fā)出的PWM信號和所述恒流電路輸出的恒流電流信號并根據(jù)所述PffM信號和恒流電流信號生成脈沖電流； 和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓。2.如權(quán)利要求1所述的HVM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器為LT3763降壓控制芯片。3.如權(quán)利要求1所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流脈沖成型電路上連接有兩個MOS驅(qū)動管。4.如權(quán)利要求1所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其特征在于，所述分壓電路連接于所述控制器的輸出端和FB引腳之間。5.如權(quán)利要求1所述的PWM恒流方式實現(xiàn)的激光器驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流脈沖成型電路包括: 連接在所述控制器RT腳上的外部電阻器； 或者所述控制器的SYNC引腳和外部時鐘。
【文檔編號】H01S5/042GK105870779SQ201610456994
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】張衛(wèi), 力軍, 孫會, 彭躍峰, 黎明, 李蓉蓉
【申請人】中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所