一种远程测距的半导体激光光源驱动系统的制作方法

本实用新型属于激光光电技术领域，涉及半导体激光驱动电路，具体涉及一种远程测距的半导体激光光源驱动系统。

背景技术：

半导体激光器的工作原理是：半导体激光二极管利用半导体物质在能带间跃迁发光，在此基础上，利用半导体晶体使光振荡、反馈，输出激光。半导体激光器相对于固体激光器具有体积小、稳定性好、功耗低等突出优点，因而在微型激光测距中激光发射稳定可靠的驱动为重中之重。

以半导体激光器为核心的新型激光器是现在及未来激光器发展的主方向；“更快、更高、更强”也是半导体激光器本身向着更高功率等级发展的真实写照。半导体激光器已经在医疗、工业、军事、科研等四大核心领域获得广泛应用，是未来的行业技术发展方向，国内偏重光学系统研究，驱动与控制技术限制了应用的深入发展。现有的激光光源驱动电路对激光光源电流驱动能力不足，且可控性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种远程测距的半导体激光光源驱动系统，有效解决超远测距中驱动电流不足的问题，提高激光测距的测距距离。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种远程测距的半导体激光光源驱动系统，包括mcu最小系统、驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路，所述驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路均与mcu最小系统相连，驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路依次相连；

所述激光光源驱动电路包括运放u5、mos管n1、激光器ld1、采样电阻rs1、二极管d1，所述运放u5的3脚通过电阻r15与数字电位计u4的4脚的i_ctr信号相连，所述运放u5的4脚通过电阻r16与电源正极相连，运放u5的4脚通过电阻r18接地，运放u5的1脚连接电容c21的一端，电容c21的另一端与运放u5的4脚相连；所述运放u5的1脚与所述mos管n1的栅极相连，所述采样电阻rs1一端连接mos管n1的源极，另一端连接地，mos管n1的源极连接电阻r19的一端，电阻r19的另一端连接运放u5的4脚；所述激光器ld1与二极管d1反向并联后，一端连接mos管n1的漏极，另一端通过电阻r14连接电源正极；电容c20、电容c18、电容c19三者并联后一端连接激光器ld1的ld+端，另一端接地；

所述驱动信号控制电路包括隔离芯片u2、三极管q1，所述隔离芯片u2的2脚通过电阻r5连接mcu最小系统的trig+信号的11脚，mcu最小系统的trig+信号的11脚还连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接电源正极，所述三极管q1的基极通过电阻r6与芯片u2相连，所述三极管q1的集电极通过电阻r3与信号vmax相连，所述三极管q1的集电极通过电阻r2与电源正极相连；

所述数字电位计控制电路包括隔离芯片u3、数字电位计u4，所述隔离芯片u3的2脚通过电阻r10与来自mcu最小系统的r_cs信号相连，所述隔离芯片u3的3脚通过电阻r13与来自mcu最小系统的r_u/d信号相连；所述隔离芯片u3的6脚通过电阻r12与数字电位计u4的8脚相连，所述隔离芯片u3的7脚通过电阻r11与数字电位计u4的5脚相连；所述数字电位计u4的3脚连接信号vmax，所述数字电位计u4的4脚连接信号i_ctr。

进一步的，所述激光光源驱动电路中，运放u5的4脚通过电阻r16与电源正极+3.3v_gl相连；所述激光器ld1与二极管d1反向并联后，一端连接mos管n1的漏极，另一端通过电阻r14连接电源正极+48v。

进一步的，所述驱动信号控制电路中，电阻r1的另一端连接电源正极3.3v，所述三极管q1的集电极通过电阻r2与电源正极+3.3v_gl相连。

进一步的，所述mcu最小系统是电路核心，在接收到上位机发送的测距指令后，mcu最小系统发送测距脉冲信号；

所述驱动信号控制电路通过控制三极管q1的导通和截止来实现信号的控制作用；

所述数字电位计控制电路通过mcu最小系统控制数字电位计u4的电阻大小，配合激光光源驱动电路，从而实现控制驱动电流大小；

所述激光光源驱动电路通过获取采样电阻rs1的采样电压反馈信号，从而实现恒流驱动激光光源的目的。

进一步的，所述mcu最小系统为包括48个引脚的芯片u1。

进一步的，所述激光光源驱动电路为恒流源驱动电路，激光光源驱动电路的驱动电流为0-300a。

进一步的，所述激光光源驱动电路的运放u5的2脚接地。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种远程测距的半导体激光光源驱动系统，包括mcu最小系统、驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路，其中激光光源驱动电路创新突出，本实用新型有效解决超远测距中驱动电流不足的问题，提高激光测距的测距距离。本实用新型在各种环境下进行测试，已实现超远测距的超大电流激光光源的驱动，并有效验证可以根据测距需要调节驱动电流的大小，以满足在激光应用领用不同测距距离的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的原理框图；

图2为激光光源驱动电路的电路原理图；

图3为驱动信号控制电路的电路原理图；

图4为数字电位计控制电路的电路原理图；

图5为mcu最小系统的原理示意图。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种远程测距的半导体激光光源驱动系统，包括mcu最小系统、驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路，所述驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路均与mcu最小系统相连，驱动信号控制电路、数字电位计控制电路、激光光源驱动电路依次相连；

所述激光光源驱动电路包括运放u5、mos管n1、激光器ld1、采样电阻rs1、二极管d1，所述运放u5的3脚通过电阻r15与数字电位计u4的4脚的i_ctr信号相连，所述运放u5的4脚通过电阻r16与电源正极相连，运放u5的4脚通过电阻r18接地，运放u5的1脚连接电容c21的一端，电容c21的另一端与运放u5的4脚相连；所述运放u5的1脚与所述mos管n1的栅极相连，所述采样电阻rs1一端连接mos管n1的源极，另一端连接地，mos管n1的源极连接电阻r19的一端，电阻r19的另一端连接运放u5的4脚；所述激光器ld1与二极管d1反向并联后，一端连接mos管n1的漏极，另一端通过电阻r14连接电源正极；电容c20、电容c18、电容c19三者并联后一端连接激光器ld1的ld+端，另一端接地；

所述驱动信号控制电路包括隔离芯片u2、三极管q1，所述隔离芯片u2的2脚通过电阻r5连接mcu最小系统的trig+信号的11脚，mcu最小系统的trig+信号的11脚还连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接电源正极，所述三极管q1的基极通过电阻r6与芯片u2相连，所述三极管q1的集电极通过电阻r3与信号vmax相连，所述三极管q1的集电极通过电阻r2与电源正极相连；

所述数字电位计控制电路包括隔离芯片u3、数字电位计u4，所述隔离芯片u3的2脚通过电阻r10与来自mcu最小系统的r_cs信号相连，所述隔离芯片u3的3脚通过电阻r13与来自mcu最小系统的r_u/d信号相连；所述隔离芯片u3的6脚通过电阻r12与数字电位计u4的8脚相连，所述隔离芯片u3的7脚通过电阻r11与数字电位计u4的5脚相连；所述数字电位计u4的3脚连接信号vmax，所述数字电位计u4的4脚连接信号i_ctr。

进一步的，所述mcu最小系统为包括48个引脚的芯片u1。

进一步的，所述激光光源驱动电路为恒流源驱动电路，激光光源驱动电路的驱动电流为0-300a。

进一步的，述激光光源驱动电路的运放u5的2脚接地。

进一步的，所述激光光源驱动电路中，运放u5的4脚通过电阻r16与电源正极+3.3v_gl相连；所述激光器ld1与二极管d1反向并联后，一端连接mos管n1的漏极，另一端通过电阻r14连接电源正极+48v。

进一步的，所述驱动信号控制电路中，电阻r1的另一端连接电源正极3.3v，所述三极管q1的集电极通过电阻r2与电源正极+3.3v_gl相连。

进一步的，所述mcu最小系统是电路核心，在接收到上位机发送的测距指令后，mcu最小系统发送测距脉冲信号；

所述驱动信号控制电路通过控制三极管q1的导通和截止来实现信号的控制作用；驱动信号控制电路的一端与mcu最小系统连接，另一端与数字电位计控制电路连接；驱动信号控制电路可通过mcu最小系统控制驱动电流的有无；

所述数字电位计控制电路通过mcu最小系统控制数字电位计u4的电阻大小，配合激光光源驱动电路，从而实现控制驱动电流大小；

所述激光光源驱动电路通过获取采样电阻rs1的采样电压反馈信号，从而实现恒流驱动激光光源的目的。驱动电流最高达300a，最终实现超远测距的超大电流激光光源驱动。

综上所述，本实用新型的一种远程测距的半导体激光光源驱动系统，有效解决超远测距中驱动电流不足的问题，提高激光测距的测距距离。本实用新型在各种环境下进行测试，已实现超远测距的超大电流激光光源的驱动，并有效验证可以根据测距需要调节驱动电流的大小，以满足在激光应用领用不同测距距离的需求。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。