一种适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路的制作方法

本技术属于激光点火领域，具体涉及激光点火系统的驱动电路。

背景技术：

1、激光技术广泛应用于军用和民用领域，激光点火技术作为新一代火工品技术，其具有传输损耗低，靠电磁干扰能力强，国外已经广泛应用于武器装备，其激光器驱动电路作为核心电路要求具有高可靠性的同时，高响应速度，低电流纹波等特点，半导体激光器驱动电路一般由恒流源驱动，常采用的恒流源驱动有线性恒流源驱动和开关恒流源驱动两种。

2、目前半导体激光器恒流驱动电路主要是通过运算放大器输出端直接控制mos管进行关断的，其存在如下缺点：

3、1.运算放大器的电流输出电流小，驱动mos管速度慢，环路响应慢；

4、2.电路损耗大，输出电流低；

5、3.电路体积大，电流采样电阻损耗大。

6、综上，现在亟需一种中大功率恒流驱动电路，克服上述传统驱动电路的缺点。因此开发一种驱动能力强、环路响应快，可适用于多种应用场合的电路显得很有必要。

技术实现思路

1、为了克服上述电路的缺点，本实用新型提供了一种适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路，在满足较大驱动电流的同时，尽可能减小电流纹波，提升电路响应能力，驱动能力强、环路响应快，可适用于多种应用场合。

2、本实用新型的技术方案是，一种适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路，其特征是包括半导体激光器、低功耗双运算放大器u1a、低功耗双运算放大器u2b、npn三极管q1、pnp三极管q2、mos管q3；由npn三极管q1和pnp三极管q2连接组成图腾柱放大电路，

3、输入的控制信号vin连接分压电阻r1、分压电阻r2，输入到低功耗双运算放大器u1a同向输入端，滤波电容c2连接低功耗双运算放大器u1a同向端和agnd，滤波电容c3连接低功耗双运算放大器u1a反向端和agnd，去耦电容c1连接v12供电和agnd，反馈电容c4连接低功耗双运算放大器u1a输出端和反向端，限流电阻r4和积分电容c6并联后连接低功耗双运算放大器u1a输出端和图腾柱放大电路输入端，防静电电容c5和二极管d1并联到半导体激光器两端，滤波电阻r3连接低功耗双运算放大器u1a反向端和低功耗双运算放大器u2b输出端，调节电阻r5连接低功耗双运算放大器u2b反向端和输出端，调节电阻r6连接低功耗双运算放大器u2b同向端，调节电阻r7连接低功耗双运算放大器u2b反向端，采样电阻r8连接mos管q3源极和agnd，npn三极管q1和pnp三极管q2的发射极接到一起，npn三极管q1的集电极接v12供电，pnp三极管q2的集电极接agnd，串联电阻rg连接三极管发射极和mos管栅极，采样电阻r8接mos管栅极和agnd。

4、进一步地，二激光d1并联到半导体激光器两端，防静电电容c5联于半导体激光器两端。

5、本实用新型的核心技术方案是：电路工作时，控制电压经过分压电阻后送入运算放大器a的同向端，运算放大器a输出端接入图腾柱放大电路的输入端，驱动mos管的导通，输出电流在采样电阻上产生采样电压，该采样电压经运算放大器b放大，反馈至运算放大器a的反相输入端，与运算放大器a同向输入端的电压进行比较，对输出电压进行调整，进而对mos管的输出电流进行调节，使整个闭环反馈系统处于动态的平衡中，以达到稳定输出电流的目的。

6、其工作原理是：通过电流采样电阻将电流信号转换为电压信号，电压信号通过差分放大与运算放大器a输入电压比较，运放输出端增加了一个由npn和pnp组成的图腾柱放大电路，它能迅速的完成mos管栅极电荷的充电或放电，提升了电路的响应能力，采用深度负反馈，达到驱动电路恒流输出的目的。

7、本实用新型具有如下特点：

8、(1)本实用新型在运算放大器的输出端加了一个图腾柱放大电路，可以提升电路的驱动能力，使mos管的栅极迅速完成电荷的充放电，缩短了mos管开关的打开、关闭时间，提升了电路的响应速度。

9、(2)本实用新型的恒流源电路包含两个负反馈电路，利用运放的负反馈作用稳定输出电流、减小电流纹波。

10、(3)本实用新型电流采样电阻采用小封装，节省pcb板布局空间，降低功率损耗。

技术特征：

1.一种适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路，其特征是包括半导体激光器、低功耗双运算放大器u1a、低功耗双运算放大器u2b、npn三极管q1、pnp三极管q2、mos管q3；由npn三极管q1和pnp三极管q2连接组成图腾柱放大电路；

2.如权利要求1所述的适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路，其特征是二激光d1并联到半导体激光器两端，防静电电容c5联于半导体激光器两端。

技术总结
本技术公开了一种适用于激光点火系统中的激光器恒流驱动电路，在满足较大驱动电流的同时，尽可能减小电流纹波，提升电路响应能力，驱动能力强、环路响应快，可适用于多种应用场合。电路工作时，控制电压经过分压电阻后送入运算放大器A的同向端，运算放大器A输出端接入图腾柱放大电路的输入端，驱动MOS管的导通，输出电流在采样电阻上产生采样电压，该采样电压经运算放大器B放大，反馈至运算放大器A的反相输入端，与运算放大器A同向输入端的电压进行比较，对输出电压进行调整，进而对MOS管的输出电流进行调节，使整个闭环反馈系统处于动态的平衡中，以达到稳定输出电流的目的。

技术研发人员：陈杭,张彩凤,王龙卉,张耀辉
受保护的技术使用者：西安航天三沃机电设备有限责任公司
技术研发日：20231010
技术公布日：2024/4/29