一种激光器控制电路、一种激光装置的制作方法

本实用新型涉及激光器控制电路，具体涉及电压及电流可调的激光器控制电路、一种激光装置。

背景技术：

在实际的很多应用中，激光器在医学、工业生产、国防军事领域有着广泛的用途；其中，激光器需要用专用的电源来驱动，目前现有的激光器驱动电源结构复杂，功能单一，通用性差。

为了便于高效协调控制以及实现不同结电压的激光器提供驱动的要求，对此，目前急需一种新型的激光器控制电路。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种设计简单，电压、电流可调，电源稳定度高，具有功率监测功能的激光器控制电路，能够作为通用驱动模块给需要不同结电压的激光器提供驱动。

本实用新型提供一种激光器控制电路，包括限流电路、激光器驱动电路、电压转换电路；所述限流电路与所述激光器驱动电路相互连接；所述激光器驱动电路与所述电压转换电路分别连接激光器；其中，

所述限流电路用于限定激光器工作电流的最大值；

所述激光器驱动电路用于驱动激光器；

所述电压转换电路用于将外部电源的电压转换成激光器所需的供电电压。

优选地，还包括功率检测电路，所述功率检测电路用于检测激光器的输出功率。

优选地，所述功率检测电路包括两级运算放大器电路；其中，一级运算放大器电路的反相输入端与输出端连接有可调电阻R12，可调电阻R12用于调节二级运算放大器电路的正相输入端输入电压。

优选地，所述限流电路采用单向瞬变电压抑制二极管。

优选地，所述激光器驱动电路采用电流串联负反馈电路，通过运算放大器将误差放大，产生输出控制电压，输出控制电压驱动MOS管产生驱动激光器的电流。

优选地，所述激光器驱动电路还包括续流二极管，所述续流二极管连接激光器的正极与负极之间，用于保护激光器。

优选地，所述电压转换电路采用降压稳压器、可调电阻R9和固定电阻R8；所述可调电阻R9接入所述降压稳压器的反馈端，用于调节所述降压稳压器的输出电压；所述降压稳压器的反馈端与接地端间连接有所述固定电阻R8。

优选地，所述降压稳压器为LM2596S-adj则所述降压稳压器的输出电压值

一种激光装置，包括由所述的一种激光器控制电路驱动的激光器。

优选地，还包括光电探测器，所述光电探测器用于获取所述激光器发出激光并转换为电信号。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供一种激光器控制电路，包括限流电路、激光器驱动电路、电压转换电路；限流电路与激光器驱动电路相互连接；激光器驱动电路与电压转换电路分别连接激光器；限流电路用于限定激光器工作电流的最大值；激光器驱动电路用于驱动激光器；电压转换电路用于将外部电源的电压转换成激光器所需的供电电压。本实用新型还涉及一种激光装置。本实用新型采用限制电流的最大值，保护激光器，防止激光器因为电流过大发生损坏；采用电流串联负反馈，确保激光器稳定输出；通过改变电压转换电路中电阻比值，给不同结电压的激光器供电；本实用新型具有功率监测功能，同时设计合理，电路结构轻量化；便于激光器领域推广应用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的一种激光器控制电路结构示意图；

图2为本实用新型在一实施例中的限流电路与激光器驱动电路图；

图3为本实用新型在一实施例中的电压转换电路图；

图4为本实用新型在一实施例中的功率检测电路图；

图5为本实用新型的一种激光装置结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种激光器控制电路，如图1所示，包括限流电路、激光器驱动电路、电压转换电路；限流电路与激光器驱动电路相互连接；激光器驱动电路与电压转换电路分别连接激光器；其中，

限流电路用于限定激光器工作电流的最大值；在一优选实施例中，限流电路采用单向瞬变电压抑制二极管(单向TVS管)；在一实施例中，所述限流电路包括5V单向TVS管，TVS管用来限定设定电压的最高电压值，当设定电压超过限定电压时，会被TVS管限制在限定电压，从而限制设定电流的最大值，保护激光器，防止激光器因为电流过大发生损坏。

激光器驱动电路用于驱动激光器；优选地，激光器驱动电路采用电流串联负反馈电路，通过运算放大器将误差放大，产生输出控制电压，输出控制电压驱动MOS管产生驱动激光器的电流。在本实施例中，激光器驱动电路采用恒流单元，所述恒流单元采用电流串联负反馈原理，恒流单元根据设定电压的大小使恒流单元输出稳定的工作电流，具体通过误差放大电路实现，设定电压和采样电阻反馈电压分别输入到放大器的同相输入端和反相输入端，经过误差放大器，将误差放大，产生输出控制电压，驱动场效应管产生相应的电流，从而使激光器工作在稳定的电流。

如图2所示，限流电路与激光器驱动电路相互串联，由端子CN2接口输入的设定电压Vset经过R3、R4输入到运放U1A的同相端，经过电压跟随输送给下一级进行电流控制；D2是5V的TVS管，当Vset<5V时，R3右端就是实际的设定电压，当Vset>5V时，R3右端的电压就会被D2限制在5V，从而起到限流的作用；后一级电路中R2、R5将Vset分压输入到运放U1B的同相端，R7为电流采样电阻，将采集到的反馈电压经过R6输入到运放U1B的反相端，组成一个负反馈电路，运放U1B将误差放大，产生输出控制电压，驱动MOS管Q1，产生稳定的电流。端子CN1的LD+和LD-分别接激光器的正极和负极。图2中的D1作为续流二极管，防止电压电流突变，提供通路，起到保护激光器的作用。在本实施例中，运放U1A、运放U1B为LM358。

电压转换电路用于将外部电源的电压转换成激光器所需的供电电压；在本实施例中，电压转换电路将外部的开关电源的电压转换成激光器供电电压，通过改变电路中的对应的电阻比值，可以将开关电源的电压转换成不同的供电电压，给不同结电压的激光器供电。在一实施例中，电压转换电路采用降压稳压器、可调电阻R9和固定电阻R8；可调电阻R9接入降压稳压器的反馈端，用于调节降压稳压器的输出电压。如图3所示，降压稳压器为LM2596S-adj，LM2596S-adj输入电压最大40V，输出电压1.2V～37V，最大电流3A；如图3中所示电路，输出电压的值其中，R8取固定阻值，通过调节电位器R9的电阻值，便可以调节输出电压值Vout。

在一优选实施例中，如图1所示，还包括功率检测电路，功率检测电路用于检测激光器的输出功率。在本实施例中，功率检测电路包括两级运算放大器电路；其中，一级运算放大器电路的反相输入端与输出端连接有可调电阻R12，可调电阻R12用于调节二级运算放大器电路的正相输入端输入电压。在一实施例中，采用光电探测器将激光器的光信号转换成电信号，再经过放大器放大，得到功率转化后的电压信号。经过定标，计算出电压和对应的功率的关系，便于对激光器的输出功率进行控制。如图4所示，例如，经光电探测器D4捕获的激光信号对应产生的电流为I，则经过电压转换，U3A的输出端电压为I*R12；其中R12是电位器，调节R12的大小便可以调整输出电压的大小，将电流转换成电压后，再经过后一级放大，得到最终的电压值POUT；从而达到检测激光器功率的目的。在本实施例中，运放U3A、运放U3B为LM358。

一种激光装置，如图5所示，包括由一种激光器控制电路驱动的激光器。在一优选实施例中，还包括光电探测器，光电探测器用于获取激光器发出激光并转换为电信号。应当理解，激光器控制电路已详细描述，在此不再赘述，但凡应用本实用新型的激光器控制电路的激光器都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型采用限制电流的最大值，保护激光器，防止激光器因为电流过大发生损坏；采用电流串联负反馈，确保激光器稳定输出；通过改变电压转换电路中电阻比值，给不同结电压的激光器供电；本实用新型具有功率监测功能，同时设计合理，电路结构轻量化；便于激光器领域推广应用。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。