一种雪崩光电二极管故障监测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种雪崩光电二极管故障监测电路。包括电流采集电路以及比较电路；所述电流采集电路与APD连接，用于采集APD中的暗电流；所述比较电路用于将所述APD暗电路采集电路采集的暗电流与一预设阈值比较。本实用新型通过提供一APD暗电流检测电路，实时监控各种装置中的APD的暗电流值，将其与一预设阈值进行比较，当发现APD中的暗电流值超过该阈值时，判定APD进入预故障状态，从而提前预判依然可以正常使用的APD的故障来临，为使用包含APD的装置的用户提前预警，避免用户因为APD突然故障，导致相关装置不能使用而造成损失。
【专利说明】
一种雪崩光电二极管故障监测电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种雪崩光电二极管故障监测电路。【背景技术】
[0002]雪崩光电二极管(APD)是一种在吸收光后会产生光电流光电转换器件，同时由于其拥有载流子雪崩倍增效应，因此还被应用为提高光灵敏度的半导体受光元件；因为以上特性，雪崩光电二极管(Aro)被广泛的应用在激光测距仪、视频扫描成像仪、高速分析仪器、 共焦显微镜检查、紫外线传感、分布式温度传感器以及光通信接收器件中;Aro作为这些设备中的核心器件一旦发生损坏，就会导致这些设备的核心功能不能使用，而现在并没有一种很好的办法可以预测apd的损坏，因此，通常用户们只有在设备不能正常使用后，再对各个器件进行监测检修，这无疑会耽误用户的工作，在一些实时性要求较高的领域可能会给用户带来不可估量的损失。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中无法对APD的故障进行预测，从而容易给客户造成损失的问题，提供一种可以对AH)是否发生故障进行监测的故障监测电路。
[0004]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案:
[0005]—种雪崩光电二极管故障监测电路，包括电流采集电路以及比较电路；
[0006]所述电流采集电路与Aro连接，用于采集APD中的暗电流；
[0007]所述比较电路用于将所述Aro暗电路采集电路采集的暗电流与一预设阈值比较。
[0008]进一步的，所述电流采集电路为一电流镜像电路，应注意的是，电流镜像电路并不是唯一可用的采集Aro暗电流的电路，任何可以采集Aro暗电路的方式或电路均可应用于本实用新型提供的方案中。
[0009]进一步的，所述电流比较电路为一微处理器，所述微处理器与所述电流采集电路之间还设置有AD转换电路；
[0010]所述微处理器中存储有预设阈值，其接收通过AD转换后的Aro暗电流值，并将其与所述阈值比较。
[0011]进一步的，还包括存储模块，所述存储模块与所述比较电路连接；
[0012]所述存储模块中存储有电流采集电路采集到的暗电流值以及其与预设阈值的比较结果。
[0013]进一步的，还包括显示模块，其与所述存储模块连接，用于将存储模块中存储的信息展示。
[0014]进一步的，还包括报警模块(图中未显示)，所述报警模块与所述比较电路连接，用于在采集到的暗电流值超过预设阈值时报警。
[0015]—些实施例中，所述报警模块为声光报警电路。
[0016]另外一些实施例中，所述报警模块为信息报警模块。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:本实用新型通过提供一 Aro暗电流检测电路，实时监控各种装置中的Aro的暗电流值，将其与一预设阈值进行比较，当发现Aro中的暗电流值超过该阈值时，判定Aro进入预故障状态，从而提前预判依然可以正常使用的APD 的故障来临，为使用包含Aro的装置的用户提前预警，避免用户因为Aro突然故障，导致相关装置不能使用而造成损失。【附图说明】
[0018]图1为本实用新型提供Aro故障监测电路结构框图。
[0019]图2为本实用新型提供的APD故障监测电路具体实施例的结构图。
[0020]图3为Aro暗电流值在正常状态，预故障状态及故障状态下的变化图。【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本【实用新型内容】所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0022]如图3所示，AH)暗电流在正常状态1、预故障状态n及故障状态m下会有如图3所示的变化，即，在正常状态I阶段，APD的暗电流会在一正常值附近浮动，但是其实际浮动值不会超出平均正常值Q碟太多，而在某些时刻，APD的暗电流会突然激发至比平均正常值Q正常高出很多，在这个阶段Aro的平均暗电流值变为平均正常值的1.5倍以上(有些情况，其变为平均正常值Q正常的2倍以上)，我们称这个阶段的平均暗电流值为预故障平均暗电流值Q*媚， 称这个状态的Aro为预故障状态n，此时，Aro的暗电流值会0?媚附近小幅浮动，通常浮动变化值不会超过该状态下预故障平均暗电流值〇?爐的1.2倍左右;在这个状态下，Aro仍然能够正常使用，没有损坏，这个预故障状态n的持续时间在2周至半年之间(s卩，Aro的预故障状态可能是2周、1个月、2个月也可能是半年)，之后APD会进入故障状态m，在这个状态中， Aro将不能正常使用，这个状态下Aro暗电流的平均值〇?幛进一步升高，并在故障平均暗电流值Qsw附近大幅抖动。
[0023]本实用新型提供一种如图1所示的雪崩光电二极管故障监测电路，包括电流采集电路100以及比较电路200;[〇〇24]所述电流采集电路100与Aro连接，用于采集APD中的暗电流；[〇〇25]所述比较电路200用于将所述APD暗电路采集电路采集的暗电流与一预设阈值比较。[〇〇26]进一步的，还包括存储模块(附图中未显示)，所述存储模块与所述微处理器2连接；
[0027]所述存储模块中存储有Aro的暗电流值以及其与预设阈值的比较结果。
[0028]在一些实施例中，监测电路还可以包括显示模块(附图中未显示)，其与所述存储模块连接，用于将存储模块中存储的信息展示，比如Aro的暗电流值、预设阈值，每个暗电流值的采集时间。[〇〇29]进一步的，还包括报警模块(附图中未显示)，所述报警模块与所述比较电路200 连接，用于在采集到的暗电流值超过预设阈值时报警。
[0030]—些实施例中，所述报警模块为声光报警电路，比如可以是设置在应用APD的装置上的光报警器。
[0031]另外一些实施例中，所述报警模块为信息报警模块，比如可以是在显示模块中给出警示信息。
[0032]实施例1:具体的，如图2所示，本实施例中，所述电流采集电路100为一电流镜像电路1，所述电流镜像电路1优选设置在Aro升压电路与Aro之间，用于采集Aro中的暗电流； [〇〇33]同时，本实施例中，所述电流比较电路200为一微处理器2,所述微处理器2与所述电流采集电路1 〇〇之间还设置有AD转换电路3;[〇〇34]所述微处理器2中存储有预设阈值，其接收通过AD转换后的APD暗电流值，并将其与所述阈值(如图3中的M)比较，该阈值M可以设定为APD正常状态I时的平均正常值Q正常的 1.5倍以上;应注意的是，采用微处理器2并非是将采集到的AH)暗电流值与阈值比较的唯一实现方式，如，我们同样可以采用一比较器来实现同样的功能，任何能够将采集到的暗电流值与一预设阈值进行比较并得出比较结果的电路都应是本实用新型提供的方案的保护范围，采用微控制器的好处是，其可以实现对AH)暗电流进行采样采集，S卩，不必每时每刻的采集Aro的暗电流值，而是按照预设时间对其进行采集，比如，5分钟采集一次，1个小时采集一次甚至1天采集一次，这个预设时间可以根据实际需要在1分钟-1周内进行设定，由于Aro的预故障状态时间可能延续2周至半年，因此上述的采样时间均能够正常监测出Aro暗电流的变化趋势；当然，一些具体的实施例中，也可通过设置，让微处理器2先在一个较长的预设时间间隔内采集Aro的暗电流值，比如间隔一周，而当采集到的值超出阈值后，微处理器2自动将采集间隔缩短，比如，缩短为5分钟采集一次，以验证Aro的暗电流值是否持续超过阈值， 从而更加准确的判断Aro的状态。
[0035]本实施例中，还包括存储模块(附图中未显示)，所述存储模块与所述微处理器2连接；
[0036]所述存储模块中存储有Aro的暗电流值以及其与预设阈值的比较结果。
[0037]在一些实施例中，监测电路还可以包括显示模块(附图中未显示)，其与所述存储模块连接，用于将存储模块中存储的信息展示，比如Aro的暗电流值、预设阈值，每个暗电流值的采集时间。
[0038]进一步的，还包括报警模块(附图中未显示)，所述报警模块与所述微处理器2连接，用于在采集到的暗电流值超过预设阈值时报警。
[0039]可选的，所述报警模块为声光报警电路，比如可以是设置在应用Aro的装置上的光报警灯，而同时，所述报警模块也可以是信息报警模块，比如可以是在显示模块中给出警示fg息。
【主权项】
1.一种雪崩光电二极管故障监测电路，其特征在于，包括电流采集电路以及比较电路； 所述电流采集电路与APD连接，用于采集APD中的暗电流；所述比较电路用于将所述APD暗电路采集电路采集的暗电流与一预设阈值比较。2.如权利要求1所述的监测电路，其特征在于，所述电流采集电路为一电流镜像电路。3.如权利要求1所述的监测电路，其特征在于，所述电流比较电路为一微处理器，所述 微处理器与所述电流采集电路之间还设置有AD转换电路；所述微处理器中存储有预设阈值，其接收通过AD转换后的AH)暗电流值，并将其与所述 阈值比较。4.如权利要求1所述的监测电路，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块与所述 比较电路连接；所述存储模块中存储有电流采集电路采集到的暗电流值以及其与预设阈值的比较结果。5.如权利要求4所述的监测电路，其特征在于，还包括显示模块，其与所述存储模块连 接，用于将存储模块中存储的信息展示。6.如权利要求1所述的监测电路，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述 比较电路连接，用于在采集到的暗电流值超过预设阈值时报警。7.如权利要求6所述的监测电路，其特征在于，所述报警模块为声光报警电路。8.如权利要求6所述的监测电路，其特征在于，所述报警模块为信息报警模块。
【文档编号】G01R31/26GK205594129SQ201620365246
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】克瑞斯·劳鲍特, 蒋旭, 马克·海姆巴赫
【申请人】索尔思光电（成都）有限公司