一种降低功耗的激光器驱动电路结构的制作方法

文档序号:10464622
一种降低功耗的激光器驱动电路结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通信领域,特别是一种降低功耗的激光器驱动电路结构。
【背景技术】
[0002]随着光通信市场的发展,通信速度越来越快,通信容量越来越大,相应的系统功耗也越来越大。激光器驱动电路是通信系统中重要的功率单元,其功耗的降低对降低整个系统功耗作用明显。
[0003]现有的半导体激光器驱动电路主要都是通过恒流源电路进行驱动,其直流通路包括电源、激光器、晶体管、采样电阻等器件串联而成。整个直流通路的功率等于电源电压与电流的乘积,电源电压一般是5V或者3.3V,而半导体激光器的前向电压一般是2.1V左右,其余的电压(5V-2.1V = 2.9V或者3.3V-2.1V=1.2V)都加载在晶体管和采样电阻上,整个驱动电路的实际效率只有41%或者63%。对于前向电压更低的半导体激光器,其效率更低。
[0004]另一种驱动电路采用PffM驱动方式,然后通过电容和电感整流,最后加载到半导体激光器上的是直流电流。这种驱动方式可以大大降低驱动电路的功耗,但是其电流控制精度较差,难以满足光通信对半导体激光器驱动电流的精度要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷,提出一种即能保证控制精度的要求下,又能有效的降低整个驱动电路功耗的低功耗的激光器驱动电路。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种低功耗的激光器驱动电路结构,包括激光器,其特征在于:还包括电源控制电路、微处理器电路和恒流源驱动电路;该微处理器电路与电源控制电路和恒流源驱动电路相连以设置恒流源驱动电路的输入电流及电源控制电路的电压;该恒流源驱动电路与该激光器相连以提供与输入电流对应的驱动电流;该电源控制电路与激光器相连以提供与驱动电流对应的输出电压。
[0008]优选的,还包括有过流保护电路,该过流保护电路与恒流源驱动电路的相连以限制驱动电流。
[0009]优选的,所述过流保护电路包括二极管、比较器和限流设置电路,该二极管负端与比较器输出端相连;该比较器正向输入端与限流设置电路相连,反向输入端和二极管正端均与所述恒流源驱动电路相连。
[0010]优选的,所述电源控制电路包括比例放大电路和DC/DC电源;该比例放大电路的输入端与所述微处理器电路相连,输出端与DC/DC电源的电压控制端相连;该DC/DC电源的输出端与所述激光器相连。
[0011]优选的,所述微处理器电路包括相连的微处理器和模数转换器,该微处理器与恒流源驱动电路相连以采集驱动电流,该模数转换器与所述恒流源驱动电路和所述电源控制电路相连以根据采集的驱动电流设置恒流源驱动电路的输入电流及电源控制电路的电压值。
[0012]优选的,所述恒流源电路包括运算放大器、采样反馈电路、晶体管、采样电阻、电阻;该运算放大器的正向输入端与所述微处理器电路相连,输出端端与电阻一端相连;该电阻另一端与晶体管的栅极相连;该晶体管的漏极与所述激光器相连,该晶体管的源极与采样电阻一端相连;该采样电阻另一端接地;该采样反馈电路的两输入端与该采样电阻两端相连,输出端与所述微处理器电路和运算放大器的反向输入端相连。
[0013]由上述对本实用新型的描述可知,与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
[0014]本实用新型采用恒流源驱动电路加电源控制电路方式驱动半导体激光器,恒流源驱动电路用于保证电流控制精度,电源控制电路用于降低功耗,其通过降低恒流源驱动电路的电压来减小整个驱动电路的功耗。过流保护电路可以有效保护半导体激光器免受过流冲击,提高整个电路的可靠性。另外,与现在普遍使用的恒流源驱动电路比较,本实用新型显著提高了效率,实际效率可以达到80%以上;与PWM驱动电路比较,本实用新型具有很高的电流控制精度。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图;
[0016]其中:I为恒流源驱动电路,2为电源控制电路,3为微处理器电路,4为过流保护电路,5、为激光器,Ul为运算放大器,U2为比较器,Rl为采样电阻,R2为电阻,Ql为晶体管,D为二极管。
【具体实施方式】
[0017]以下通过【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0018]参照图1,一种低功耗的激光器驱动电路结构,包括激光器5、电源控制电路2、微处理器电路3、恒流源驱动电路I和过流保护电路4。该激光器5为半导体激光器5,采用恒流源驱动电路I加电源控制电路2方式驱动半导体激光器5,恒流源驱动电路I用于保证电流控制精度,电源控制电路2用于降低功耗,其通过降低恒流源驱动电路I的电压来减小整个驱动电路的功耗。过流保护电路4可以有效保护半导体激光器5免受过流冲击,提高整个电路的可靠性。
[0019]具体的,该微处理器电路3与电源控制电路2和恒流源驱动电路I相连以设置恒流源驱动电路I的输入电流及电源控制电路2的电压。该微处理器电路3包括相连的微处理器和模数转换器,该微处理器与恒流源驱动电路I相连以采集驱动电流,该模数转换器的输出端分成两路,分别与恒流源驱动电路I和电源控制电路2相连以根据采集的驱动电流设置恒流源驱动电路I的输入电流值及电源控制电路2的电压值。
[0020]该恒流源驱动电路I与该激光器5相连以提供与输入电流对应的驱动电流。恒流源电路包括运算放大器Ul、采样反馈电路、晶体管Ql、采样电阻Rl、电阻R2;该运算放大器Ul的正向输入端与微处理器电路3的模数转换器相连,输出端与电阻R2—端相连;该电阻R2另一端与晶体管Ql的栅极相连;该晶体管Ql的漏极与激光器5相连,该晶体管Ql的源极与采样
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