具有噪声巡检功能的LD可调串联群驱动电源的设计

更新时间：2020-02-20 10:52:15 大小：3M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：电源驱动电源 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着半导体激光器应用的日益开拓，对其功率的要求也越来越大，而大功率激光器的价格却越来越高，大概成指数上升趋势。所以，利用多个二极管串联实现大功率输出越来越显现它的优势。传统的激光二极管串联群驱动装置，驱动电路是模拟闭合回路，虽然可以精确控制电流，但仅靠模拟技术实现，不但电路设计复杂，难以维护，而且无法与外部处理器交换数据，无法很好的监控激光管的工作状况。

本文介绍了一种新型的具有噪声巡检功能的激光二极管串联群驱动电源，有效的解决了激光二极管参数差异引起的输出功率不稳定问题，并且二极管的数量可以调节。该装置采用单片机和FPGA相结合，当半导体激光器串联群中有一个或多个损坏，可以采用测量噪声的方式来检验和发现，并及时报警，从而确保整个系统工作的连续性、可靠性。串联群激光二极管的输出通过光纤耦合器进行耦合，可以获得较大的功率输出。

该装置采用FPGA和单片机共同控制，主要接收A/D转换器产生的数据。接收的数据通过与设定的参数比较，把处理结果送至D/A转换器，控制LED显示器和键盘等接口电路，实现了系统的可控化。在硬件电路设计中采用模块设计方法，主要有恒流源电路、功率采样电路、V/I转换电路，以及FPGA与A/D转换器、D/A转换器。并且针对半导体激光器的娇嫩性，我们还特别在设计中增加了软启动电路，保护电路和温控单元，保证驱动装置能稳定、准确、可靠、安全的驱动半导体激光器串联群的工作。

本论文的主要内容如下：

(1)介绍了半导体激光器的发展历史以及主要应用，让我们对半导体激光器有了一个大致的了解。深入研究了半导体激光器的工作原理，系统阐述了半导体激光器的损坏机理，得出使用半导体激光器时的注意事项。

(2)根据半导体激光器对电源的要求，设计出一种新型的具有噪声巡检功能的激光二极管串联群驱动电源，该装置采用多个小的半导体激光器串联。

(3)设计系统中硬件模块电路，包括慢启动电路，功率采样电路，以及V/I转换电路，并对它们进行分析。设计出了温度控制单元的驱动电路和保护电路，详细分析了系统的抗干扰措施。

(4)详细研究了控制核心器件FPGA及其特点，并对其与A/D、D/A、显示器、键盘等的连接电路进行设计和分析，其...