[发明专利]一种大功率脉冲电流产生系统

说明书

本发明的一种大功率脉冲电流产生系统属于电子技术的技术领域，结构有脉冲发生电路(1)、脉宽调节电路(2)、脉冲驱动电路(3)、能量控制电路(4)、能量储蓄电路(5)和功率输出电路(6)。本发明能稳定输出的大幅度窄脉冲，具有输出波形好、输出电压高等优点。

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种脉冲电流产生系统。

背景技术

自1962年半导体激光器的发明以来，半导体激光器的应用范围覆盖了光电子学的诸多领域，成为当今光电子科学的核心技术。半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小，寿命长，并可以采用简单的注入式电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。半导体激光器由激光二极管和驱动电源组成，驱动电源作为半导体激光器的重要组成部分，其性能很大程度上决定了半导体激光器的最终性能：峰值驱动电流的幅度决定了半导体激光器输出光脉冲的峰值功率；窄脉宽电流脉冲有利于激励半导体激光器产生超短光脉冲。此外，大功率脉冲电流还在医疗仪器、超声波技术以及工业技术等多个领域内有着重要应用。

目前与本发明最接近的现有技术是于2013年获得授权的发明专利“大功率半导体激光器脉冲驱动电源”，专利号为ZL201210120267.5，该文献中，给出了一种应用于半导体激光器的脉冲电流源的设计方案，能在输出较大脉冲峰值电流的同时保持较短的输出脉宽和脉冲电流上升时间。

但专利ZL201210120267.5所公开的技术还存在诸多缺点：首先，其搭建成的脉冲触发电路其重复频率易受温度等环境因素的影响，从而影响驱动电源的频率稳定性；其次，专利ZL201210120267.5中所使用的高速开关电路容易受到末级功率场效应管的栅极等效电容的影响，使得电路的高频响应差，表现为脉冲的上升时间长，当需要输出特别窄的脉冲电流时，输出的脉冲电流波形不好；再次，专利ZL201210120267.5的最高输出电压有限，当负载阻抗较大时，无法达到预定的输出电流。因此，目前已公开的半导体激光器脉冲驱动器技术还需要进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种大功率半导体激光器脉冲驱动器。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种大功率脉冲电流产生系统，结构有脉冲发生电路(1)、脉宽调节电路(2)和功率输出电路(6)，其特征在于，结构还有脉冲驱动电路(3)、能量控制电路(4)和能量储蓄电路(5)；

所述的脉冲发生电路1的结构为：电容C1的一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接运放U1A的输出端，电容C1的另一端接运放U1A的同相输入端，电容C2与电阻R2并联后一端连接运放U1A的同相输入端，另一端接模拟地；电阻R3一端接运放U1A的反向输入端，另一端接模拟地，二极管D1与D2反向并联再与R4并联，三者一端接在运放U1A的反相输入端，另一端接在运放U1A的输出端，运放U1A的输出端接电容C5的一端，电容C5的另一端接电容C3的一端和电阻R6的一端以及芯片TLC555的6脚和2脚，电容C3的另一端接模拟地，电阻R6的另一端连接电阻R5的一端和芯片TLC555的7脚，电阻R5的另一端以及芯片TLC555的4脚和8脚接+12V电源，芯片TLC555的1脚接模拟地，5脚通过电容C4接模拟地，3脚接芯片DM74LS161AM的2脚，芯片DM74LS161AM的3脚～6脚及8脚均接模拟地，7脚、10脚、1脚及16脚均接+12V电源，11脚和14脚分别接与非门U3A的两个输入端，9脚接与非门U3A的输出端，15脚作为脉冲信号输出端记为端口Port-out1；