[发明专利]半导体激光源控制电路、控制方法及尘埃粒子计数器

说明书

本发明涉及一种半导体激光源控制电路，包括：主控芯片；电流采集单元，电流采集单元生成AD值发送至主控芯片；DA输出单元，主控芯片按照预定策略实现软启动、并用于根据所述AD值采用PID算法进行运算处理、并通过所述DA输出单元输出DA值；以及，运算调控单元，运算调控单元包括：模拟开关芯片；电流串联负反馈模块；以及，过流保护模块。通过电流采集单元采集半导体激光器的工作电流，并生成相应的AD值，主控芯片采用PID算法对AD值进行运算处理后由DA输出单元输出相应的DA值，通过采用PID算法能够消除元器件的非理想特性的影响，实现精确的功率控制，由电流串联负反馈模块向半导体激光器提供稳定的驱动电流。

技术领域

本发明涉及空气检测装置技术领域，特别涉及一种半导体激光源控制电路、控制方法及尘埃粒子计数器。

背景技术

尘埃粒子计数器是测量环境中单位体积的粒子数量和大小的仪器。由于尘埃粒子的光反射信号很小，为保证测量信号的灵敏度，一般采用激光光源，随着仪器小型化发展的需求，半导体激光器常被用作为尘埃粒子计数器的激光源。

为提高尘埃粒子计数器测量的准确性,首先要有稳定的半导体激光光源，现有的半导体激光器一般采用如下几种控制方案：一、采用集成半导体激光器电源芯片方式进行控制，但其控制稳定性不够；二、采用开关电源方式进行控制，但噪声较大；三、采用线性电源加反馈方式进行控制，但因为元器件的非理想特性和负载率的影响，压控电流源不是线性关系，导致控制精度不够。因此亟需一种能够提供精确稳定的激光光源的控制方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体激光源控制电路、控制方法及尘埃粒子计数器，具有能够提供稳定的激光光源的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种半导体激光源控制电路，包括：

主控芯片，所述主控芯片至少具有一AD输入端口；

与所述主控芯片相连接的电流采集单元，所述电流采集单元与半导体激光器相耦合、用于采集半导体激光器的工作电流并生成AD值发送至所述主控芯片；

与所述主控芯片相连接的DA输出单元，所述主控芯片按照预定策略实现软启动、并用于根据所述AD值采用PID算法进行运算处理、并通过所述DA输出单元输出DA值；以及，

与所述DA输出单元相连接的运算调控单元，所述运算调控单元用于根据所述DA值对半导体激光器的压控电流源进行控制；

其中，所述运算调控单元包括：

与所述DA输出单元的输出端相连接的模拟开关芯片；

与所述模拟开关芯片相连接的电流串联负反馈模块，所述电流串联负反馈模块与半导体激光器相连接、用于控制半导体激光器的驱动电流；以及，

与所述电流串联负反馈模块相连接的过流保护模块，所述过流保护模块与所述模拟开关芯片的输出端相连接。

实现上述技术方案，通过电流采集单元采集半导体激光器的工作电流，并生成相应的AD值，主控芯片采用PID算法对AD值进行运算处理后由DA输出单元输出相应的DA值，通过采用PID算法能够消除元器件的非理想特性的影响，实现精确的功率控制，由电流串联负反馈模块向半导体激光器提供稳定的驱动电流，而通过过流保护模块在检测到半导体激光器的驱动电流超过设置阈值时，模拟开关芯片将半导体激光器的电流关闭，从而实现过流保护，保证半导体激光器工作的稳定性。

作为本发明的一种优选方案，所述电流采集单元包括：

与半导体激光器相耦合的光敏二极管，所述光敏二极管为零偏置状态；以及，

与所述光敏二极管相连接的第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端输出AD值、并与所述AD输入端口相连接。