LD(激光二極管)不僅(jin) 具有一般激光器高單色性、高相幹性、高方向性和準直性的特點,還具有尺寸小、重量輕、低電壓驅動、直接調製等特性,因而廣泛應用於(yu) 國防、科研、醫療、光通信等領域。然而,由於(yu) LD是一種高功率密度並具有極高量子效率的器件,對於(yu) 電衝(chong) 擊的承受能力差,微小的電流波動將導致光功率輸出的極大變化和器件參數的變化,這些變化直接危及器件的安全使用,因而在實際應用中對驅動電源的性能和安全保護有著很高的要求。在驅動電源的設計過程中,同時考慮對LD進行安全有效保護,如防止浪湧衝(chong) 擊,慢啟動等問題。
1 電路結構及原理
LD是依靠載流子直接注入而工作的,注入電流的穩定性對激光器的輸出有直接、明顯的影響,因此,LD驅動電源需要為(wei) LD提供一個(ge) 紋波小,毛刺少的穩恒電流。該LD驅動電源包括4部分:基準電壓源,恒流源電路,脈衝(chong) 控製電路,保護電路。結構框圖如圖1所示。

1.1 基準電壓源電路
基準電壓源電路構成如圖2所示,其作用是為(wei) 恒流源電路提供一個(ge) 高精度,低溫漂的電壓參考,同時,為(wei) 電路中的集成電路(如光耦合器、運算放大器、反相器等)提供穩定工作電壓。

LM317是美國國家半導體(ti) 公司的三端可調正穩壓器集成電路,輸出電壓範圍是1.2~37 V,負載電流最大為(wei) 1.5 A,使用簡單。其工作過程如下:輸出電壓Vout通過R1、VQ1,對C2充電,開始時VQ1飽和導通,Vout最低(約1.5 V)。隨著C2上電壓的升高,VQ1逐漸退出飽和並趨於(yu) 截止,Vout逐漸升高至額定電壓。改變R1、C2的常數可改變軟啟動的時間。改變可變電阻R2的值,可調整輸出電壓Vout的值。VD1用於(yu) 關(guan) 機後使C2上的電荷快速泄放。其輸出電壓為(wei) :

1.2 恒流源電路
為(wei) 了實現高的電流穩定度,驅動電路大多采用負反饋的控製方法,恒流控製原理如圖3所示。穩流電路由基準電壓電路、電壓-電流轉換電路、恒流輸出電路和反饋電路組成。電路工作時,基準電壓經過適當放大後送入運放A1的同相端,運放A1控製VQ1基極電流的大小,從(cong) 而獲得相應的輸出電流,輸出電流在取樣電阻R上產(chan) 生取樣電壓,該取樣電壓經A2放大後作為(wei) 反饋電壓反饋回電壓放大器A1的反相輸入端,並與(yu) 同相輸入端的電壓進行比較,對輸出電壓進行調整,進而對VQ1基極的輸出電流進行調整,使整個(ge) 閉環反饋係統處於(yu) 動態的平衡中,以達到穩定輸出電流的目的。

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