基于NCP5662的半導體激光器驅動電源
二極管激光器及二極管泵浦的固體激光器現已成為固體激光器的發展主流,其轉換效率高,穩定性好、可靠性高,是迄今惟一不需維護的激光系統,具有輸出的光束質量高、體積小、結構緊湊等優點,已經獲得了廣泛的應用。二極管泵浦固體激光器設計中涉及許多關鍵技術,電源技術是其中之一,它涉及的主要問題是如何根據固體激光器的要求設計半導體激光二極管的驅動電源。半導體激光器驅動電源的基本要求是: 恒流源、電流穩定度高(至少應小于10-3)、紋波系數小、具有特殊的抗電沖擊措施和保護電路[1]。在實際項目中,二極管泵浦固體激光器用于機載導彈測距,采用808nm半導體大功率激光器作為泵浦源,要求驅動電源體積小,驅動電流2A,驅動方式為脈沖驅動,脈沖頻率和寬度獨立可調、蓄電池供電(5V左右)。目前許多的商用的或用于試驗研究的驅動電源很難完全滿足使用要求,因此為其設計簡單、方便、穩定、可靠的驅動電源具有重要的意義。
1電路結構及原理:
該半導體激光器驅動電源由脈沖電路、控制電路、穩流電路和保護電路的四部分組成,系統框圖如圖1所示。
1.1 穩流電路
在穩壓或穩流電源中,目前常用的是開關電源和線性電源,由于開關電源的瞬態響應較差、紋波系數較大[2],對瞬態特性和溫度度要求較高的半導體激光驅動電源采用線性電源較為合理。為了實現高的電流穩定度,驅動電路大多采用負反饋的控制方法,原理圖見圖2。工作時,通過電阻電流采樣反饋為驅動電流提供有源控制。方法是在功率晶體管的源極串聯一個采樣電阻RS,用于取樣反饋,該取樣電壓經過I/U轉后,作為反饋電壓與設定電壓進行比較,進而通過調整功率晶體管的電阻大小對輸出電流If進行調整。整個閉環反饋系統處于動態平衡中,以達到穩定電流的目的。輸出電流If與設定的參考電壓Vref的關系可由負反饋原理得到 ,上式只是一個近似的表達,隨著負載的不同和輸入電壓的變化,輸出電流還是有微小的變化,但是由于前置放大器放大倍數很高,使得輸出電流變化很小,穩定度一般能達到10-5量級。
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