[发明专利]用于驱动激光二极管线性功率的装置

说明书

本发明提供用于驱动激光二极管线性功率的装置，包括：调节电压接口、电源接口、MCU、驱动模块和激光二极管接口，激光二极管接口与驱动模块的电流源电路的输出端连接，电流源电路接收MCU的输出信号，MCU输入调节电压接口设定的调节电压；驱动模块与电源接口连接，用于提供驱动模块的工作电压，驱动模块还包括电流测量电路，电流测量电路用于采样电流源电路上的电路并输出反馈电信号至所述MCU，采用MCU作为信号处理器，实现根据线性调节电压对应的激光二极管线性出光功率自动调节激光二极管的工作电流的驱动，实现了线性调节电压对应线性出光功率的目的，同时避免了对电流源的直接操作，提高了实际应用的可操作性。

技术领域

本发明涉及激光二极管驱动领域，具体涉及用于驱动激光二极管线性功率的装置。

背景技术

半导体激光二极管以其体积小,重量轻,价格低,寿命长,耗电少及频率可快速调谐等优点,已经在国民经济和一系列高科技领域获得了广泛应用，然而,此种激光器的工作波长与其工作温度、注入电流之间有着强烈的依赖关系。

对于半导体激光二极管，当外加工作电流达到某一值时，输出光功率将急剧增加，这时将产生激光振荡，这个电流值称为阈值电流，图1所示为激光二极管输出特性曲线。当外加工作电流低于阈值电流时，激光二极管发出荧光；当外加工作电流高于阈值电流时，激光二极管发出激光。

由于阈值电流的存在，当从零开始提供线性的工作电流时，激光二极管的发光功率并不线性。

此外，由于激光二极管本身特性原因，当工作电流高于阈值电流并且线性增加时，激光二极管的发光功率也很难满足高线性度要求。

因此在使用激光二极管的过程中，在高线性度的应用场合，往往需要对外加工作电流进行额外处理，增加了电流源的设计难度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供用于驱动激光二极管线性功率的装置，采用外部提供的调节电压，并通过MCU采样输出，并通过驱动电路来驱动激光二极管，提高激光二极管发光功率的线性度。

方案为：包括：调节电压接口、电源接口、MCU、驱动模块和用于连接激光二极管的激光二极管接口，所述激光二极管接口与驱动模块的电流源电路的输出端连接，所述电流源电路接收所述MCU的输出信号，所述MCU输入所述调节电压接口设定的调节电压；上述结构中，MCU输入调节电压接口设定的调节电压，并对调节电压进行调节并输出至驱动模块，利用驱动模块作用于激光二极管，实现对激光二极管输出功率的线性调节。

所述驱动模块与所述电源接口连接，用于提供驱动模块的工作电压，所述驱动模块还包括电流测量电路，所述电流测量电路与所述电流源电路连接，采样电流源电路上的电流并输出反馈电信号至所述MCU，MCU根据电流测量电路实时反馈的电流值做出及时的调节，同时也实现了过流保护的作用。

进一步的，所述调节电压接口通过隔离模块Ⅰ与MCU相连，所述调节电压接口包括运放U1B，运放U1B对输入的驱动电压DRV同相放大后输出至隔离模块Ⅰ，进行隔离、滤波处理，处理后的电信号被MCU采样。

进一步的，所述隔离模块Ⅰ包括型号为HCNR201的芯片U3、运放U1A、三极管Q1、运放U2A，三极管Q1与芯片U3的LEDA引脚连接，用于驱动LED 灯；芯片U3的PD1引脚输入调节电压接口输出的信号，芯片U3的PD1引脚还与运放U1A的输入端连接，运放U1A负反馈电路；芯片U3的输出引脚PD2引脚连接运放U2A的输入端，运放U2A对输出信号转换后输出至MCU。

进一步的，所述MCU输出端通过隔离模块Ⅱ与电流源电路相连，所述MCU 选用型号为STM32F103RCT6的芯片，STM32F103RCT6芯片的PA1引脚采样输入调节电压接口的信号，MCU经过芯片内部数模转换后输出的电信号经过隔离电路Ⅱ滤波放大处理后传输至电流源电路，采用隔离电路Ⅱ实现降噪、稳压。