一種恆流源電路的製作方法

2023-09-20 17:51:55 1

本發明屬於光纖雷射器技術領域，具體涉及一種恆流源電路。

背景技術：

半導體雷射器的驅動需要恆流源，常規的恆流源在調製模式時，會產生不同程度的過衝電流，過衝電流會造成半導體雷射器的性能惡化、雷射功率大幅度下降、使用壽命縮短、甚至永久性損壞。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種恆流源電路，設計合理，克服了現有技術的不足，具有良好的效果。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種恆流源電路，包括開關電路、反饋控制電路、電流調節電路、採樣電路及過衝電流消除電路；

開關電路，包括第一功率場效應管，被配置為用於為半導體雷射器打開或關閉供電；

反饋控制電路，包括可運算放大器，被配置為用於將採樣電壓與參考電壓進行差分放大，產生控制電流調節電路的電壓；

電流調節電路，包括第二功率場效應管，被配置為用於產生需要的電流信號；

採樣電路，包括精密採樣電阻，被配置為用於將電流信號轉換成電壓信號；

過衝電流消除電路，包括可調電阻和二極體，被配置為用於將調製電流信號的過衝消除。

優選地，所述過衝電流消除電路，包括可調電阻r131、第一電阻r135、第二電阻r133、二極體d103和第一直流5v電源，可調電阻r131的一端與第一直流5v電源連接，其另一端與第一電阻r135的一端連接，第一電阻r135的另一端與第二電阻r133的一端組成公共端連接至二極體d103的陽極，第二電阻r133的另一端接地，二極體d103的陰極連接至運算放大器u104的反相輸入端。

在開關電路關閉時，通過可調電阻r131可以為運算放大器的反相輸入端提供電壓v1。

在開關電路打開時，使用二極體d103可以將採樣電壓vr1提供給運算放大器的反相輸入端。

本發明工作原理如下：

當開關電路關閉時，整個迴路沒有電流流過，反饋控制電路中的運算放大器處於開環狀態，會輸出5v的電壓，5v的電壓會在開關電路開啟的一瞬間，產生一個高於正常反饋通路的電流，這樣就會產生電流過衝。

要想消除電流過衝，需要運算放大器處於開環狀態時，輸出電壓為0v，這樣才會產生無過衝的調製電流信號。

運算放大器處於開環狀態時，實際是起比較器的作用，只需在初始狀態時，在運算放大器的反相端加一個合適的電壓，運算放大器就輸出0v；適當調節過衝電流消除電路中的可調電阻r131的阻值，便會在運算放大器的反相輸入端加上一合適的電壓v1，此時運算放大器輸出0v。當採樣電路的電壓vr1超過v1時，過衝電流消除電路中的二極體d103截止，電壓vr1會加到運算放大器的反向輸入端，形成正常的反饋通路。本發明所帶來的有益技術效果：

本發明中的過衝電流消除電路可以消除調製模式下的過衝電流，實現了一種恆流源，避免了過衝電流對半導體雷射器的影響。

附圖說明

圖1為一種恆流源電路的結構示意圖。

圖2為一種恆流源電路的電路原理圖。

其中，1-開關電路；2-反饋控制電路；3-電流調節電路；4-採樣電路；5-過衝電流消除電路。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

一種恆流源電路，其結構如圖1所示，包括開關電路1、反饋控制電路2、電流調節電路3、採樣電路4及過衝電流消除電路5；

開關電路1，被配置為用於為雷射器半導體雷射器打開或關閉供電；

反饋控制電路2，被配置為用於將採樣電壓與參考電壓進行差分放大，產生控制電流調節電路3的電壓；

電流調節電路3，被配置為用於產生需要的電流信號；

採樣電路4，被配置為用於將電流信號轉換成電壓信號；

過衝電流消除電路5，被配置為用於將調製電流信號的過衝消除。

如圖2所示，開關電路1，包括第一功率場效應管q101，其柵極與輸出調製信號的元器件連接，源極與開關電源連接，漏極與半導體雷射器的正極連接。

反饋控制電路2，包括運算放大器u104。

電流調節電路3，包括第二功率場效應管q103，柵極與運算放大器u104的輸出端連接，源極與精密採樣電阻r116的一端組成公共端連接至運算放大器u104的反相輸入端，漏極與半導體雷射器的負極連接。

採樣電路4，包括精密採樣電阻r116，r116的另一端接地。

過衝電流消除電路5，包括可調電阻r131、第一電阻r135、第二電阻r133、二極體d103和第一直流5v電源，可調電阻r131的一端與第一直流5v電源連接，其另一端與第一電阻r135的一端連接，第一電阻r135的另一端與第二電阻r133的一端組成公共端連接至二極體d103的陽極，第二電阻r133的另一端接地，二極體d103的陰極連接至運算放大器u104的反相輸入端。

當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。