激光用直流模块电源老化电子负载装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光用直流模块电源老化电子负载装置，包括步阶基准信号生成模块、负载电流采样模块、误差放大模块、恒压控制模块、驱动模块、负载接口端和供电模块，所述步阶基准信号生成模块的输出端接误差放大模块的一输入端，负载电流采样模块的输出端接误差放大模块的另一输入端，误差放大模块的输出端接恒压控制模块的输入端，恒压控制模块的输出端接驱动模块的输入端，驱动模块驱动负载接口端；供电模块分别向误差放大模块和驱动模块供电。本装置能够代替激光光源实际工作时所需要的工作模式，也使得直流模块以实际使用带载情况来工作，来老化，既能节约老化成本，又能实现模拟效果。
【专利说明】激光用直流模块电源老化电子负载装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及元器件老化领域，更具体地，涉及一种激光用直流模块电源老化电子负载装置。
【背景技术】
[0002]光机设备驱动电源，在安装到光机前，需要做长时间可靠性老化测试，而老化电源用的负载须既能模拟出实际负载的情况，又能节约成本体现经济效益。在光机的实际应用中，光机中激光所需的负载是呈步阶型电流模式，所以直流驱动模块的输出电流也为步阶型电流模式，而实际应用中的电子负载机并不能完全模拟出直流模块电源实际的带载情况，通常电子负载机有3种负载模式,恒压模式、恒流模式、恒阻模式。这3种模式中任何一种模式都无法模拟步阶直流3阶跳变的动态负载变化形式(0A — 3A — 6A)。
[0003]在电源传统的老化方式里，电阻成本低但电阻容易在工作中损坏，而且电阻老化时间长了还会使负载存在很大的偏差，影响老化结果，而采用电子负载机来做老化负载显然老化的成本很高且达不到模拟实际使用负载的效果，不利于优化绩效比。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种激光用直流模块电源老化电子负载装置，该装置既能模拟出激光光源带载时电流的工作情况，又能用作老化负载，同时降低了老化设备所需的成本。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种激光用直流模块电源老化电子负载装置，包括步阶基准信号生成模块、负载电流采样模块、误差放大模块、恒压控制模块、驱动模块、负载接口端和供电模块，所述步阶基准信号生成模块的输出端接误差放大模块的一输入端，负载电流采样模块的输出端接误差放大模块的另一输入端，误差放大模块的输出端接恒压控制模块的输入端，恒压控制模块的输出端接驱动模块的输入端，驱动模块驱动负载接口端；供电模块分别向误差放大模块和驱动模块供电。
[0006]本发明结合直流模块的实际应用特性，将步阶信号接入电子负载中，用来驱动电子负载，使负载的步调与供电模块的带载步调一致，从而替代实际的激光负载，实现了其他负载无法实现的模拟效果。采用步阶基准信号生成模块生成步阶基准信号源，采样直流供电模块的负载电流，把采样信号与基准源比较放大后控制老化负载装置的恒压控制模块，使得恒压控制模块得到此控制信号后才能开始工作，恒压控制模块输出的驱动信号经过放大电路放大后，接入负载接口端控制驱动负载，使负载按照步阶基准开关工作，这样使得直流供电模块电源的负载也以步阶基准来拉负载，这样能够达到代替激光光源实际工作时所需要的工作模式，也使得直流模块以实际使用带载情况来工作，来老化，既能节约老化成本，又能实现模拟效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图I为本发明的应用模块电路框图。
[0008]图2为本发明的激光用直流模块电源老化电子负载装置的电路原理图。
[0009]图3为步阶波形附图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
[0011]如图1，一种激光用直流模块电源老化电子负载装置，包括步阶基准信号生成模块I、负载电流采样模块2、误差放大模块3、恒压控制模块4、驱动模块5、负载接口端6和供电模块7，所述步阶基准信号生成模块I的输出端接误差放大模块3的一输入端，负载电流采样模块2的输出端接误差放大模块3的另一输入端，误差放大模块3的输出端接恒压控制模块4的输入端，恒压控制模块4的输出端接驱动模块5的输入端，驱动模块5驱动负载接口端6 ;供电模块7分别向误差放大模块3和驱动模块5供电。
[0012]如图2，负载电流采样模块2包括运算放大器U66A、U68A、U68B、U68C、U68D、运放跟随器 U74A、MOSFET 管 M0S29、M0S30、M0S31、M0S32、三极管 Q7、Q8 和电阻 R825、R820、R838、R843、R844 ;三极管Q7、Q8形成推挽放大模块；
误差放大模块3的输出端通过电阻R820接运算放大器U66A的同相输入端，电阻R820还通过电阻R825接运算放大器U66A的输出端，运算放大器U66A的输出端接运放跟随器U74A的正输入端，运放跟随器U74A的输出端经过推挽放大模块后分别接运算放大器U68A、U68B、U68C、U68D的同相端，运算放大器U68A、U68B、U68C、U68D的输出端分别接MOSFET管M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的栅极，M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源级分别接运算放大器 U68A、U68B、U68C、U68D 反相端；M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源级分别通过电阻 R838、R843、R844、R848接误差放大模块的另一输入端。
[0013]在本实施方式中，通过控制驱动电路的供电模块的通断，来控制拉载功率MOSFET的通断，使控制信号与功率MOSFET拉载同步，这样的老化负载就等效于实际激光光源工作的情况。
[0014]光机光源设备驱动直流电源实际负载波形呈步阶型，所以老化直流电源时有必要按照实际负载来老化。本实施方式中是用U71生成实际的步阶波形，然后从输出端负载功率MOSFET源级采样，把直流电源负载的电流经过采样电阻R838、R843、R844、R848，得到采样信号与U71 (MCU3121+NE555 )的步阶波形比较后放大送给U66，此比较放大信号加在U66A的同相端，使得U66A输出电压按照步阶波形开始或结束工作。
[0015]U66A的同相端接步阶信号，此信号被R825和R820放大一定的倍数后输出，此输出电压经过运放跟随器U74A后再经过Q7、Q8推挽放大后加在U68A、U68B、U68C、U68D的同相端，而M0S29、M0S30、M0S31、M0S32的源级反馈信号加在对应运放的反相端，用来控制老化负载过载时关断功率M0SFET。由于U66A的输出电压以步阶波形工作，所以U68A、U68B、U68C、U68D输出电压也是按照步阶的波形来驱动各自对应的M0SFET。这样可以使驱动波形与实际相匹配。
[0016]运算放大器U66A的同相端接步阶电压，此电压被R825和R820放大一定的倍数后输出，此输出电压经过运放跟随器U74A后再经过Q7、Q8推挽放大后加在U68A、U68B、U68C、U68D的同相端，而M0S29、M0S30、M0S31、M0S32的源级反馈信号加在对应运放的反相端，用来控制老化负载过载时关断功率MOSFET。由于U66A的输出电压以步阶波形工作，所以U68A、U68B、U68C、U68D输出电压也是按照步阶的波形来驱动各自对应的MOSFET。这样电源拉载以步阶波形拉载，与驱动波形相匹配，做到电源拉载波形跟随实际驱动波形工作。
[0017]在本实施方式中的激光用直流模块电源老化电子负载装置还包括负载过温保护模块，所述负载过温保护模块包括运算放大器U67B、电阻RT4、R828、光耦合器U69，电阻RT4一端接运算放大器U67B的正相端，电阻RT4另一端接运算放大器U67B的反相端，运算放大器U67B的反相端还通过电阻R828接地，运算放大器U67B的输出端接光耦合器U69的输入端，耦合器U69的输出端接推挽放大模块。
[0018]运算放大器U67B在工作环境温度升高时，RT4阻值减小，R828分压增大，U67B反相端电压增大，大于其同相端电压后，U67B输出低电平，光耦U69内部二极管及三极管工作，拉低Q7、Q8驱动电压，使Q7、Q8不能正常工作，而使得整个电路停止工作，起到了保护作用。
[0019]所述负载过温保护模块还包括发光二极管LED4，发光二极管LED4的负极接运算放大器U67B的输出端，正极接推挽放大模块。
[0020]在本实施方式中的激光用直流模块电源老化电子负载装置还包括用于保护MOS管的二极管 D35、D36、D38、D37, 二极管 D35、D36、D38、D37 分别接在 MOS 管 M0S29、M0S30、M0S31、M0S32的源漏极之间，二极管的正极接MOS的源级，负极接MOS管的漏极；
D35、D36、D38、D37用来保护对应的功率MOSFET，稳压电容EC34、EC33、EC36、EC35作为老化电子负载的容性负载，起到稳压的作用，稳压电容EC34、EC33、EC36、EC35分别接在MOS管 M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源漏极之间。
[0021]在电源传统的老化方式里，电阻成本低但电阻容易在工作中损坏，而且电阻老化时间长了还会使负载存在很大的偏差，影响老化结果，而采用电子负载机来做老化负载显然老化的成本很高且达不到模拟实际使用负载的效果，不利于优化绩效比。
[0022]本发明的装置既能模拟出激光光源带载时电流的工作情况，又能用作老化负载，同时降低了老化设备所需的成本。在本实施方式中，通过控制驱动电路的供电电压的通断，来控制拉载功率MOSFET的通断，使控制信号与功率MOSFET拉载同步，这样的老化负载就等效于实际激光光源工作的情况。
[0023]以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，包括步阶基准信号生成模块、负载电流采样模块、误差放大模块、恒压控制模块、驱动模块、负载接口端和供电模块，所述步阶基准信号生成模块的输出端接误差放大模块的一输入端，负载电流采样模块的输出端接误差放大模块的另一输入端，误差放大模块的输出端接恒压控制模块的输入端，恒压控制模块的输出端接驱动模块的输入端，驱动模块驱动负载接口端；供电模块分别向误差放大模块和驱动模块供电。
2.根据权利要求1所述的激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，所述负载电流采样模块包括运算放大器U66A、U68A、U68B、U68C、U68D、运放跟随器U74A、M0S管M0S29、M0S30、M0S31、M0S32、三极管 Q7、Q8 和电阻 R825、R820、R838、R843、R844 ;三极管 Q7、Q8形成推挽放大模块； 所述误差放大模块的输出端通过电阻R820接运算放大器U66A的同相输入端，电阻R820还通过电阻R825接运算放大器U66A的输出端，运算放大器U66A的输出端接运放跟随器U74A的正输入端，运放跟随器U74A的输出端经过推挽放大模块后分别接运算放大器U68A、U68B、U68C、U68D的同相端，运算放大器U68A、U68B、U68C、U68D的输出端分别接MOS管 M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的栅极，M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源级分别接运算放大器 U68A、U68B、U68C、U68D 反相端；M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源级分别通过电阻 R838、R843、R844、R848接误差放大模块的另一输入端。
3.根据权利要求2所述的激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，所述装置还包括负载过温保护模块，所述负载过温保护模块包括运算放大器U67B、电阻RT4、R828、光耦合器U69，电阻RT4 —端接运算放大器U67B的正相端，电阻RT4另一端接运算放大器U67B的反相端，运算放大器U67B的反相端还通过电阻R828接地，运算放大器U67B的输出端接光I禹合器U69的输入端,I禹合器U69的输出端接推挽放大模块。
4.根据权利要求3所述的激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，所述负载过温保护模块还包括发光二极管LED4，发光二极管LED4的负极接运算放大器U67B的输出端，正极接推挽放大模块。
5.根据权利要求2所述的激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，所述装置还包括用于保护MOS管的二极管D35、D36、D38、D37，二极管D35、D36、D38、D37分别接在MOS管M0S29、M0S30、M0S31、M0S32的源漏极之间，二极管的正极接MOS的源级，负极接MOS管的漏极。
6.根据权利要求2所述的激光用直流模块电源老化电子负载装置，其特征在于，所述装置还包括稳压电容EC34、EC33、EC36、EC35，稳压电容EC34、EC33、EC36、EC35分别接在MOS 管 M0S29、M0S30、M0S31、M0S32 的源漏极之间。
【文档编号】G01R1/20GK104330595SQ201410605500
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】帅孟奇, 黄涛涛 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司