专利名称：一种模块化多路并联的半导体激光电源设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光照明领域，尤其涉及的是一种模块化多路并联的半导体激光电源设备。
背景技术：
随着激光电源技术不断发展和进步以及半导体激光器技术的不断突破，半导体激光电源在通信、医疗、工业、电力、家电、军事、照明等领域的应用也越来越为广泛并为越来越多的用户所认识和接受。激光电源尤其可作为一种冷光源在某些特殊的有防爆要求的如军工、油库等行业或领域中提供光源既达到照明效果又满足防爆要求提出了一种很好的方法。另一方面，由于某些具体场合用于点对点照明场所及其对亮度要求的分散性与便于集中控制和管理的矛盾的要求，多路并联的激光电源的模块化设计所具备的即插即用、更换便捷、维护简单等一些优良特性在调和二者的矛盾中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化多路并联的半导体激光电源设备，旨在解决现有的激光照明领域多路并联的半导体激光电源的缺乏问题。本发明的技术方案如下一种模块化多路并联的半导体激光电源设备，其包括监测和控制激光电源内电流和温度控制激光器在恒定电流下工作的数字式半导体激光电源控制系统；稳定的电流电压的激励下发出恒定功率的激光的多路并联的半导体激光器系统；为激光器提供直接稳定的电压的开关电源模块；设定激光器的工作电流、工作模式和激光输出使能并且指示设备在工作过程中的是否过温、过流的IXD显示及接口操作电路，所述开关电源连接数字式半导体激光电源控制系统；数字式半导体激光电源控制系统分别与多路并联的半导体激光器系统和LCD显示及接口操作电路连接。所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其中，数字式半导体激光电源控制系统包括智能化的MCU控制模块，基于CAN总线的通讯模块，恒流控制电路，电流检测及保护电路和温度控制电路，所述电流检测及保护电路实时检测激光器实际工作电流通过所述恒流控制电路与所述MCU控制模块中设定的电流进行恒流的控制使激光器工作电流恒定；所述MCU控制模块实时监测温度控制电路采集回来的温度信号做出相应控制指令使激光器工作温度不超过其温度限值，所述通讯模块、恒流控制电路和温度控制电路均电连接至智能化的MCU控制模块；电流检测及保护电路连接恒流控制电路。所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其中，多路并联的半导体激光器系统包括激光器、散热器、TEC半导体制冷器和热敏电阻，所述热敏电阻靠近激光器安装，激光器放置在TEC半导体制冷器的一面上，散热器设置在TEC半导体制冷器的另一面上。所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其中，所述激光器和TEC半导体制冷器设置有多个，每一个TEC半导体制冷器上设置有一个激光器。本发明的有益效果本发明通过采用模块化设计，把多路半导体激光机集成于一个激光电源模块中，并采用CAN总线通讯模式方便更多该激光电源的即插即用的扩展，供用户为后端照明器件提供更为灵活选择。
图I是本发明的设备系统框图。图2是数字式半导体激光电源控制系统框图。图3是多路并联的半导体激光器系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。本发明提供的激光电源用于点对点的多路照明系统中实现即插即用维护便捷的方法和途经。如图I所示，模块化多路并联的半导体激光电源设备包括数字式半导体激光电源控制系统、多路并联的半导体激光器系统、开关电源模块、LCD显示及接口操作电路。其中， 开光电源连接数字式半导体激光电源控制系统；数字式半导体激光电源控制系统分别与多路并联的半导体激光器系统和IXD显示及接口操作电路连接。所述的开关电源连接交流市电为激光器模块提供直接稳定的电压来源。其中所示的LCD显示及操作接口电路可以设定激光器的工作电流、工作模式、激光输出使能，并且可以指示设备在工作过程中的是否过温、过流等保护信号状态及其工作电流等。多路并联的半导体激光器系统发出一定波长的激光为后端照明器件提供光源。如图2所示，数字式半导体激光电源控制系统包括智能化的MCU控制模块，基于 CAN总线的通讯模块，恒流控制电路，电流检测及保护电路和温度控制电路。其中，通讯模块、恒流控制电路和温度控制电路均电连接至智能化的MCU控制模块；电流检测及保护电路连接恒流控制电路。所述电流检测及保护电路实时检测激光器实际工作电流通过所述恒流控制电路与所述MCU控制模块中指令设定的电流进行恒流的控制从而保证激光器工作电流的恒定。 同时MCU控制模块还实时监测温度控制电路采集回来的温度信号做出相应控制指令以确保激光器工作温度不超过其温度限值。MCU控制模块通过所述的CAN通讯模块实现多台该模块化设备的扩展通讯及其协同工作。如图3所示，多路并联的半导体激光器系统包括激光器、散热器、TEC半导体制冷器和热敏电阻Rt。所述热敏电阻靠近激光器安装，用于采集激光器的温度。半导体制冷器用于降低激光器的温度。激光器在稳定的电流电压的激励下发出恒定功率的激光，并通过散热器、TEC半导体制冷器的制冷和散热效果确保激光器工作时不因过热而损坏激光器。所述激光器至少为一个。
本发明通过采用模块化设计，把多路半导体激光机集成于一个激光电源模块中， 并采用CAN总线通讯模式方便更多该激光电源的即插即用的扩展，供用户为后端照明器件提供更为灵活选择。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种模块化多路并联的半导体激光电源设备，其特征在于，包括监测和控制激光电源内电流和温度控制激光器在恒定电流下工作的数字式半导体激光电源控制系统；稳定的电流电压的激励下发出恒定功率的激光的多路并联的半导体激光器系统；为激光器提供直接稳定的电压的开关电源模块；设定激光器的工作电流、工作模式和激光输出使能并且指示设备在工作过程中的是否过温、过流的IXD显示及接口操作电路，所述开关电源连接数字式半导体激光电源控制系统；数字式半导体激光电源控制系统分别与多路并联的半导体激光器系统和LCD显示及接口操作电路连接。
2.根据权利要求I所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其特征在于，数字式半导体激光电源控制系统包括智能化的MCU控制模块，基于CAN总线的通讯模块，恒流控制电路，电流检测及保护电路和温度控制电路，所述电流检测及保护电路实时检测激光器实际工作电流通过所述恒流控制电路与所述MCU控制模块中设定的电流进行恒流的控制使激光器工作电流恒定；所述MCU控制模块实时监测温度控制电路采集回来的温度信号做出相应控制指令使激光器工作温度不超过其温度限值，所述通讯模块、恒流控制电路和温度控制电路均电连接至智能化的MCU控制模块；电流检测及保护电路连接恒流控制电路。
3.根据权利要求I所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其特征在于，多路并联的半导体激光器系统包括激光器、散热器、TEC半导体制冷器和热敏电阻，所述热敏电阻靠近激光器安装，激光器放置在TEC半导体制冷器的一面上，散热器设置在TEC半导体制冷器的另一面上。
4.根据权利要求3所述的模块化多路并联的半导体激光电源设备，其特征在于，所述激光器和TEC半导体制冷器设置有多个，每一个TEC半导体制冷器上设置有一个激光器。
全文摘要
本发明公开了一种模块化多路并联的半导体激光电源设备，其包括数字式半导体激光电源控制系统、多路并联的半导体激光器系统、开关电源模块、LCD显示及接口操作电路四部分。开关电源模块为激光器提供激发产生激光所需的电源能量，通过数字式半导体激光电源控制系统来设定多路半导体激光器的工作电流，并通过其恒流控制措施为激光器提供恒定可靠的工作电流，激发多路并联的半导体激光器系统发出一定波长的激光为后端照明器件提供光源。采用本发明可供用户为后端照明器件提供更为灵活选择。
文档编号H01S5/024GK102610999SQ20121005346
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者关焯锋, 刘晓光, 王攀, 王景健, 程韬波, 蒋晓明 申请人:广东省科学院自动化工程研制中心