[发明专利]一种小功率激光器及其驱动电路

说明书

本发明公开了一种小功率激光器及其驱动电路，通过供电电压反馈控制电路可以实现驱动电压的自适应调节，反馈控制电路中的差分运放、或者具有模数转换电路和数模转换电路以及控制电路、或者具有ADC和DAC的单片机，可以实现恒流的精确控制，并且在实现宽电压动态范围调解时，仍然保证了高精度恒流，另外良好的电路设计，保证电路的关键器件不会因过热而烧毁。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种小功率激光器及其驱动电路。

背景技术

目前在测绘、传感等领域应用激光器的场景越来越普遍，激光器的驱动电路种类也很多，但是基本都是针对特定的激光器型号而研发的驱动电路，驱动电路的适应范围非常窄，有可能电压、电流的其中一个参数改变，整个驱动电路就无法正常工作。当前一种应用较广泛的恒流驱动电路请参见图1所示，D2为需要驱动的激光管，Q8为大电流晶体管，可以提高驱动电路的电流驱动能力，若驱动电流小于10mA，也可以用差分运放器U2直接输出驱动电流。在高精度差分运放器U2的同相输入端输入模拟调节电压Vdac_in，反向输入端通过匹配电阻对地连接，R1、R2、R3、R4已经匹配完成。在这套匹配参数下，在限流电阻R6两端的电压即为输入调节电压压Vdac_in，使用高精度电阻R6即可确定恒定的驱动电流I＝Vdac_in/R6。使用U1做深度负反馈避免驱动电路对匹配网络产生阻抗影响。由于U1输入阻抗非常大，输出阻抗非常小，所以除了起到电压跟随的作用外，还可以有效隔离负载与匹配网络，能够提高电流精度并且避免负载对恒流电路产生的影响。

但此电路的问题在于，运放的供电电压来源于驱动电压VOUT，同时VOUT也给开关晶体管集电极供电，当VOUT小于激光管的驱动电压时，整个电路是不能工作的；当VOUT远大于激光管D2的驱动电压时，Q8的Vce电压会比较高，这对Q8的选型带来了一定影响，并且在Q8上的发热量会增大，整个PCB电路板的温度会被抬高，这对于对温度十分敏感的激光管是一个非常不利因素。如果更换不同的激光管，整个电路的硬件参数也跟着调整，比较繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种小功率激光器及其驱动电路，可以实现驱动电压的自适应调节。

为了达到上述目的，本发明提供的一种小功率激光器的驱动电路包括第一差分运放器U1、第二差分运放器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、晶体管Q8，其中，激光管D2的阳极经过第六电阻R6与所述晶体管Q8的发射极相连，所述激光管D2的阴极接参考地信号GND，所述晶体管Q8的基极经过所述第五电阻R5连接所述第二差分运放器U2的输出端，所述晶体管Q8的集电极接入驱动电压VOUT，所述晶体管Q8的发射极经所述第三电阻R3与所述第二差分运放器U2的同相输入端相连，所述第二差分运放器U2的同相输入端经过所述第一电阻R1连接模拟调节电压源Vdac_in,所述第二差分运放器U2的反相输入端经第二电阻R2后接所述参考地信号GND，所述第二差分运放器U2的反相输入端经第四电阻R4与所述第一差分运放器U1的输出端相连，所述第一差分运放器U1的反相输入端与其输出端相连，所述第一差分运放器U1的同相输入端与所述激光管D2的阳极相连，所述第一差分运放器U1的电源端和所述第二差分运放器U2的电源端均接入所述驱动电压VOUT，所述第一差分运放器U1的接地端和所述第二差分运放器U2的接地端均接所述参考地信号GND，其特征在于，所述驱动电路还包括供电电压反馈控制电路，所述供电电压反馈控制电路用来动态调节所述驱动电压VOUT，实现宽电压工作范围；所述供电电压反馈控制电路连接在所述第一差分运放器U1的输出端或者连接在所述晶体管Q8的集电极。

进一步地，所述驱动电路还包括稳压管D5，所述稳压管D5的阳极接所述晶体管Q8的集电极，所述稳压管D5的阴极接入所述驱动电压VOUT。