具有防止過流誤判斷功能的LD驅(qū)動(dòng)電源的研制.pdf

1、隨著光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，半導(dǎo)體激光器(LD)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于通信、軍事、國(guó)防、科研、醫(yī)療等領(lǐng)域。在LD的應(yīng)用中，保證其工作的安全性、連續(xù)性是非常重要的。傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電源的過流保護(hù)功能比較單一，由于過流保護(hù)設(shè)計(jì)的不完善，導(dǎo)致激光器在使用過程中出現(xiàn)過流誤判斷或被損壞的情況時(shí)有發(fā)生，甚至造成工作延誤和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 本文介紹一種具有防止過流誤判斷功能的LD驅(qū)動(dòng)電源，該電源通過采用越限計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)，有

2、效地消除了寬幅大脈沖電流干擾，具有防止過流誤判斷和失效保護(hù)的功能，從而保證LD工作的連續(xù)性、可靠性。該驅(qū)動(dòng)電源可由兩種電路形式實(shí)現(xiàn)：一種是通過單片機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)來完成，它主要包括模擬部分和數(shù)字部分，模擬部分主要包括對(duì)LD的恒流驅(qū)動(dòng)、工作參數(shù)的采集、鍵盤輸入和過流報(bào)警部分，數(shù)字部分主要包括單片機(jī)對(duì)FPGA的程序配置、單片機(jī)接收FPGA的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理、單片機(jī)對(duì)外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、單片機(jī)對(duì)外圍A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的

3、控制四個(gè)模塊。該電路由軟件替代部分硬件執(zhí)行功能，不僅節(jié)省了硬件費(fèi)用，而且保障了電路的穩(wěn)定性，避免硬件電路因環(huán)境影響而產(chǎn)生的參數(shù)變化，同時(shí)，利用軟件的靈活性和可修改性，提高了系統(tǒng)的智能化。另一種是由純硬件電路實(shí)現(xiàn)，LD工作參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)的運(yùn)算與比較、對(duì)LD的控制，全部由硬件電路來完成，既保證了LD的恒功率驅(qū)動(dòng)，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)LD的過流保護(hù)功能，基本符合設(shè)計(jì)的要求。
　　 研究?jī)?nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：
　　 1.介紹了半導(dǎo)體激光器

4、的工作原理、結(jié)構(gòu)和輸出特性，分析了半導(dǎo)體激光器對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的基本要求，簡(jiǎn)要說明了半導(dǎo)體激光器常用的驅(qū)動(dòng)技術(shù)與保護(hù)措施。
　　 2.根據(jù)半導(dǎo)體激光器在連續(xù)工作方式下對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求，結(jié)合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想，確定了系統(tǒng)的整體電路結(jié)構(gòu)，并闡述了總體設(shè)計(jì)的工作原理。
　　 3.對(duì)本設(shè)計(jì)中所用到的智能微處理器(單片機(jī)、FPGA器件)進(jìn)行了介紹，分析了它們的工作原理，并對(duì)它們?cè)陔娐分械墓δ苓M(jìn)行深入的分析和探討，并介紹了它們與外電路的連接