一种过电保护恒流源的制作方法

本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种过电保护恒流源。

背景技术：

光通信器件ldto（laserdiodetransistoroutline)的生产工艺中有一个必需的环节就是在一定的温度下，对ldto给一个恒定的电流老化一定的时间。而ldto是光通信的核心器件，其价值较高，每一生产环节都需要很规范，尤其在测试与老化的加电过程，不能出现过冲现象(eos).所以对测试与老化的供电电源的要求很高。在老化过程中电流要缓慢的升到额定值，同时给定的电压不能超过器件的额定电压，以防止老化过程损伤或损坏ldto芯片。所以普通的恒流源不能满足ldto老化的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种过电保护恒流源，满足ldto老化过程中特定的要求，保证在整过老化过程中不会出现过流与过压的现象。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种过电保护恒流源，包括恒流源单元，还包括第一场效应管，第一场效应管的栅极分别与上拉电阻一端以及栅极控制信号连接，上拉电阻另一端与电源连接，第一场效应管的漏极与恒流源单元的电流输出端连接，第一场效应管的源极与电气地连接，

恒流源单元的电流输出端还分别与反馈比较器的同相端和第二场效应管的漏极连接，反馈比较器的反相端与第一参考电压连接，反馈比较器的输出端与第二场效应管的栅极连接，第二场效应管的源极与电气地连接。

如上所述的恒流源单元包括电压比较器、差分运算放大器、和功率三极管，功率三极管的集极与电源连接，功率三极管的基极通过限流电阻与电压比较器的输出端连接，功率三极管的发射极通过采样电阻与恒流源单元的电流输出端连接，差分运算放大器的一对输入端分别与采样电阻的两端连接，差分运算放大器的输出端与电压比较器的反相端连接，第二参考电压与电压比较器的同相端连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、结构简单，稳定可靠。

2、可以在稳定提供电流源的情况下，保证老化过程中不会出现过流与过压的情况，对光器件造成损害。

3、方便扩展为多路。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

q1-第一场效应管；q2-第二场效应管；q3-功率三极管；r1-限流电阻；r2-上拉电阻；rs-采样电阻；d1-ldto器件；u1-电压比较器；u2-差分运算放大器；u3-反馈比较器；vref1-第一参考电压；vref2-第二参考电压；vcon-栅极控制信号。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种过电保护恒流源，包括恒流源单元，还包括第一场效应管q1，第一场效应管q1的栅极分别与上拉电阻r2一端以及栅极控制信号vcon连接，上拉电阻r2另一端与电源连接，第一场效应管q1的漏极与恒流源单元的电流输出端连接，第一场效应管q1的源极与电气地连接，

恒流源单元的电流输出端还分别与反馈比较器u3的同相端和第二场效应管q2的漏极连接，反馈比较器u3的反相端与第一参考电压vref1连接，反馈比较器u3的输出端与第二场效应管q2的栅极连接，第二场效应管q2的源极与电气地连接。

在本实施例中，第一场效应管q1和第二场效应管q2均为n沟道mos管，所述的n沟道mos管的导通阻抗为毫欧级，导通电压接近于0，远小于ldto器件的额定电压，第一场效应管q1和第二场效应管q2的额定电流远大于恒流源单元的电流输出端输出的老化电流。第一参考电压vref1、第二参考信号vref2、以及栅极控制信号vcon均由cpu模块的i/o口提供。

第一场效应管q1和上拉电阻r2构成电流保护模块，在启动阶段，电源vcc由低到高有个上升过程，且cpu模块上电初始化会有一个过程，此时cpu模块的i/o口的输出处于不稳定状态，第二参考电压vref2也处于不稳定输出状态，导致恒流源单元的电流输出端会输出不稳定，而在本实用新型中，在cpu模块上电初始化过程中，由于第一场效应管q1的栅极通过上拉电阻r2与电源vcc连接，第一场效应管q1的门电压vgs为高电平，第一场效应管q1的漏源极导通，即ds导通，恒流源单元的电流输出端输出的非稳态电流，直接通过第一场效应管q1流出，从而保护了被老化的ldto器件，当cpu模块上电初始化完成时，栅极控制信号vcon为低电平，第一场效应管q1的门电压vgs为低电平，第一场效应管q1的漏源极截止，恒流源单元的电流输出端输出的老化电流可通过ldto器件实现正常老化。

反馈比较器u3和第二场效应管q2构成电压保护模块，恒流源单元的电流输出端与反馈比较器u3的同相端连接，反馈比较器u3将恒流源单元的电流输出端的电压与第一参考电压vref1比较，若恒流源单元的电流输出端的电压大于第一参考电压vref1，则反馈比较器u3输出高电平到第二场效应管q2的栅极，第二场效应管q2的门电压vgs为高电平，第二场效应管q2的漏源极导通，即ds导通，恒流源单元的电流输出端的电压由第二场效应管q2拉低，从而实现电压保护，第一参考电压vref1可以根据老化的ldto器件的额定电压设定。若恒流源单元的电流输出端的电压小于第一参考电压vref1，则反馈比较器u3输出低电平到第二场效应管q2的栅极，第二场效应管q2的门电压vgs为低电平，第二场效应管q2的漏源极截止，即ds截止。实现正常老化过程。

恒流源单元包括电压比较器u1、差分运算放大器u2、和功率三极管q3，功率三极管q3的集极与电源连接，功率三极管q3的基极通过限流电阻r1与电压比较器u1的输出端连接，功率三极管q3的发射极通过采样电阻rs与恒流源单元的电流输出端连接，差分运算放大器u2的一对输入端分别与采样电阻rs的两端连接（其中，差分运算放大器u2的同相端与采样电阻rs与功率三极管q3的发射极连接的一端连接），差分运算放大器u2的输出端与电压比较器u1的反相端连接，第二参考电压vref2与电压比较器u1的同相端连接。

差分运算放大器u2将采样电阻rs获得的采样电压进行放大后与第二参考电压vref2比较，控制功率三极管q3的导通，进而控制恒流源单元的电流输出端输出的电流大小，实现电流的恒定反馈控制。

本实用新型的恒流源单元、电流保护模块和电压保护模块可以扩展为多路，实现多路带电流保护和电压保护的恒流源。

本文中所描述的技术内容仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体技术方案做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代。但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：

1.一种过电保护恒流源，包括恒流源单元，其特征在于，还包括第一场效应管（q1），第一场效应管（q1）的栅极分别与上拉电阻（r2）一端以及栅极控制信号（vcon）连接，上拉电阻（r2）另一端与电源连接，第一场效应管（q1）的漏极与恒流源单元的电流输出端连接，第一场效应管（q1）的源极与电气地连接，

恒流源单元的电流输出端还分别与反馈比较器（u3）的同相端和第二场效应管（q2）的漏极连接，反馈比较器（u3）的反相端与第一参考电压（vref1）连接，反馈比较器（u3）的输出端与第二场效应管（q2）的栅极连接，第二场效应管（q2）的源极与电气地连接。

2.根据权利要求1所述的一种过电保护恒流源，其特征在于，所述的恒流源单元包括电压比较器（u1）、差分运算放大器（u2）、和功率三极管（q3），功率三极管（q3）的集极与电源连接，功率三极管（q3）的基极通过限流电阻（r1）与电压比较器（u1）的输出端连接，功率三极管（q3）的发射极通过采样电阻（rs）与恒流源单元的电流输出端连接，差分运算放大器（u2）的一对输入端分别与采样电阻（rs）的两端连接，差分运算放大器（u2）的输出端与电压比较器（u1）的反相端连接，第二参考电压（vref2）与电压比较器（u1）的同相端连接。

技术总结
本实用新型公开了一种过电保护恒流源，包括恒流源单元，还包括第一场效应管，第一场效应管的栅极通过上拉电阻与电源连接，且与栅极控制信号连接，第一场效应管的漏极与恒流源单元的电流输出端连接，第一场效应管的源极与电气地连接，恒流源单元的电流输出端还分别与反馈比较器的同相端和第二场效应管的漏极连接，反馈比较器的反相端与第一参考电压连接，反馈比较器的输出端与第二场效应管的栅极连接，第二场效应管的源极与电气地连接。本实用新型可以在稳定提供电流源的情况下，保证老化过程中不会出现过流与过压的情况，对光器件造成损害。

技术研发人员：钟选书;王细华;张露
受保护的技术使用者：鄂州灿光光电有限公司
技术研发日：2019.06.26
技术公布日：2020.05.22