具有防止過流誤判斷功能的LD驅動電源的研制.pdf

1、隨著光電子技術的迅速發(fā)展，半導體激光器(LD)已經(jīng)越來越廣泛地應用于通信、軍事、國防、科研、醫(yī)療等領域。在LD的應用中，保證其工作的安全性、連續(xù)性是非常重要的。傳統(tǒng)半導體激光器驅動電源的過流保護功能比較單一，由于過流保護設計的不完善，導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有發(fā)生，甚至造成工作延誤和不必要的經(jīng)濟損失。
　　 本文介紹一種具有防止過流誤判斷功能的LD驅動電源，該電源通過采用越限計數(shù)的方法實現(xiàn)過流保護，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的功能，從而保證LD工作的連續(xù)性、可靠性。該驅動電源可由兩種電路形式實現(xiàn)：一種是通過單片機和現(xiàn)場可編程邏輯器件(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LD的恒流驅動、工作參數(shù)的采集、鍵盤輸入和過流報警部分，數(shù)字部分主要包括單片機對FPGA的程序配置、單片機接收FPGA的數(shù)據(jù)并進行相應的運算處理、單片機對外圍設備的驅動、單片機對外圍A/D和D/A轉換器的

3、控制四個模塊。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，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現(xiàn)，LD工作參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)的運算與比較、對LD的控制，全部由硬件電路來完成，既保證了LD的恒功率驅動，又實現(xiàn)了對LD的過流保護功能，基本符合設計的要求。
　　 研究內容主要有以下幾點：
　　 1.介紹了半導體激光器

4、的工作原理、結構和輸出特性，分析了半導體激光器對驅動電源的基本要求，簡要說明了半導體激光器常用的驅動技術與保護措施。
　　 2.根據(jù)半導體激光器在連續(xù)工作方式下對驅動電源的要求，結合本設計的設計思想，確定了系統(tǒng)的整體電路結構，并闡述了總體設計的工作原理。
　　 3.對本設計中所用到的智能微處理器(單片機、FPGA器件)進行了介紹，分析了它們的工作原理，并對它們在電路中的功能進行深入的分析和探討，并介紹了它們與外電路的連接