一种半导体激光器大电流恒流装置的制作方法

本发明涉及一种半导体激光器大电流、高电压的恒流源装置的，尤其涉及一种应用于半导体激光器，为半导体激光二极管提供高电压、大电流驱动半导体激光器大电流恒流装置。

背景技术：

1、高电压、大电流恒流源的应用领域比较广泛，特别是在半导体激光器行业领域，大功率激光器中，高电压、大电流恒流源驱动大功率光学模块，大功率光学模块的使用直接影响到半导体激光器最终输出功率，高性能、低成本的高电压、大电流恒流源的研究有着非常重大的意义

2、高电压、大电流恒流源主要输出性能分别为：高电压、大电流、输出稳定；在半导体激光器领域，激光器二极管分高电压、低电流的发光源或低电压、高电流的发光源，高电压、低电流的发光源通常电压低于50v,电流15a左右；低电压、高电流的发光源通常电压几v,电流30a左右；因此在工业级半导体激光器领域，电流值达到30a即可属于大电流级别，电压高于50v即属于高电压；这款电压100v,电流50a的恒流源装置即属于大电流、高电压装置；可带动大功率泵浦源，激光器使用大功率泵浦输出高功率激光，激光中有广泛应用，特别是侧泵激光器中，高能量钻孔有特殊应用。

3、北京一家科技有限公司的一款高电压、大电流恒流源，集成在一个2u电源箱里，体积大、成本贵、价格约12100元，此款电源不便于集成到激光器中。我们的这款高电压、大电流恒流源价格约1000元左右；因此一款体积小，价格合理的高电压、大电流恒流源在半导体激光器行业具有竞争优势。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种半导体激光器大电流恒流装置，该半导体激光器大电流恒流装置通过da输入0-5v模拟电压，以运放lt1363作为控制电路为恒流源主电路，产生驱动电压，驱动mos管，进而控制电流大小，形成恒流源，从而实现输出电流0-50a可调，电压高可达100v，满足半导体激光器中大功率泵浦的应用。

2、为了达到上述目的，本发明一种半导体激光器大电流恒流装置，包括供电电源正极、供电电源负极以及设置在供电电源正极和供电电源负极之间的负载ld模块，其特征在于：所述供电电源正极和负载ld模块之间连接有功率管，所述功率管d极与供电电源正极连接，所述功率管s极通过霍尔电流传感器与负载ld模块连接，还包括da电压模拟电路和lt1363恒流源主电路，

3、lt1363恒流源主电路包括依次连接在da电压模拟电路输出端的电阻r1、电阻r5、lt1363运算放大器、电阻r26和功率管g极连通，所述功率管g极同时与功率管s极连接；

4、所述lt1363运算放大器输出端通过rc电路与lt1363运算放大器采样输入端连接；

5、所述霍尔电流传感器输出端与lt1363运算放大器采样输入端和da电压模拟电路反馈端连接。

6、进一步,所述lt1363恒流源主电路还包括电流过载保护电路，所述电流过载保护电路包括依次连接在电阻r1和电阻r5之间的二极管d1和可逆二极管d2，所述可逆二极管d2另一端与gnd端连接，所述可逆二极管d2与二极管d1连接的一端同时通过电阻r2与电源+12v正极连通，其可逆二极管d2另一端同时通过发光二极管和电阻r3与电源+12v负极连通。

7、进一步，所述lt1363恒流源主电路还包括电压防冲击保护电路，所述电压防冲击保护电路包括并列设置在电阻r1和电阻r5之间的电阻r9、可变电容器c6和固定电容器c7，所述电阻r9、可变电容器c6和固定电容器c7另一端均与gnd端连接。

8、进一步，所述功率管设置为mos管，其型号为fdp085n10a，所述霍尔电流传感器型号设置为l18p050d。

9、进一步，所述霍尔电流传感器连接有稳压电路，所述稳压电路包括与霍尔电流传感器正极连接的电容c12和与霍尔电流传感器负极连接的c11,所述电容c12和c11另一端均与gnd端连接。

10、进一步，所述lt1363恒流源主电路连接有稳压电路i，所述稳压电路i包括与功率管正极连接的电容c5和与功率管负极连接的c9,所述电容c5和c9另一端均与gnd端连接。

11、进一步，所述功率管设置为10组且均并联连接，所述负载ld模块并联连接有电容组。

12、进一步，所述lt1363恒流源主电路和电阻r26之间连接有电阻r10和电容c8,所述电阻r10和电容c8并联连接且其另一端均与gnd端连接。

13、本发明的有益效果在于：

14、1、本发明一种半导体激光器大电流恒流装置通过da输入0-5v模拟电压，以运放lt1363作为控制电路为恒流源主电路，产生驱动电压，驱动mos管，进而控制电流大小，形成恒流源，从而实现输出电流0-50a可调，电压高可达100v，满足半导体激光器中大功率泵浦的应用。

15、③当控制系统电流达到设定电流值时，此时整个控制系统要处于一个稳定状态，通过霍尔传感器lpl8p050d将采样的电流反馈给运放lt1363,控制其输出为一个稳定状态，控制功率管的导通状态，进而形成稳定电流，使整个电路形成闭环。

16、2、本发明一种半导体激光器大电流恒流装置价格约1000元左右；这是一款体积小，价格合理的高电压、大电流恒流源在半导体激光器行业具有竞争优势。

17、3、本发明一种半导体激光器大电流恒流装置能够实现一种高电压、大电流的恒流源益，输出电流0-50a可调，输出电压最高可达100v，其优越的输出性能及低廉的成本可在半导体激光器行业得到广泛应用。

技术特征：

1.一种半导体激光器大电流恒流装置，包括供电电源正极、供电电源负极以及设置在供电电源正极和供电电源负极之间的负载ld模块，其特征在于：所述供电电源正极和负载ld模块之间连接有功率管，所述功率管d极与供电电源正极连接，所述功率管s极通过霍尔电流传感器与负载ld模块连接，还包括da电压模拟电路和lt1363恒流源主电路，

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述lt1363恒流源主电路还包括电流过载保护电路，所述电流过载保护电路包括依次连接在电阻r1和电阻r5之间的二极管d1和可逆二极管d2，所述可逆二极管d2另一端与gnd端连接，所述可逆二极管d2与二极管d1连接的一端同时通过电阻r2与电源+12v正极连通，其可逆二极管d2另一端同时通过发光二极管和电阻r3与电源+12v负极连通。

3.根据权利要求1所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述lt1363恒流源主电路还包括电压防冲击保护电路，所述电压防冲击保护电路包括并列设置在电阻r1和电阻r5之间的电阻r9、可变电容器c6和固定电容器c7，所述电阻r9、可变电容器c6和固定电容器c7另一端均与gnd端连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述功率管设置为mos管，其型号为fdp085n10a，所述霍尔电流传感器型号设置为l18p050d。

5.根据权利要求4所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述霍尔电流传感器连接有稳压电路，所述稳压电路包括与霍尔电流传感器正极连接的电容c12和与霍尔电流传感器负极连接的c11,所述电容c12和c11另一端均与gnd端连接。

6.根据权利要求1所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述lt1363恒流源主电路连接有稳压电路i，所述稳压电路i包括与功率管正极连接的电容c5和与功率管负极连接的c9,所述电容c5和c9另一端均与gnd端连接。

7.根据权利要求1所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述功率管设置为10组且均并联连接，所述负载ld模块并联连接有电容组。

8.根据权利要求1所述的一种半导体激光器大电流恒流装置，其特征在于：所述lt1363恒流源主电路和电阻r26之间连接有电阻r10和电容c8,所述电阻r10和电容c8并联连接且其另一端均与gnd端连接。

技术总结
本发明公开了一种半导体激光器大电流恒流装置，包括供电电源正极、供电电源负极、负载LD模块、功率管和霍尔电流传感器，还包括DA电压模拟电路和LT1363恒流源主电路，LT1363恒流源主电路包括电阻R1、电阻R5、LT1363运算放大器、电阻R26和功率管G极连通，功率管G极同时与功率管S极连接；霍尔电流传感器输出端与LT1363采样输入端和DA电压模拟电路反馈端连接；本发明通过DA输入0‑5V模拟电压，以运放LT1363作为控制电路为恒流源主电路，产生驱动电压，驱动MOS管，进而控制电流大小，形成恒流源，从而实现输出电流0‑50A可调，电压高可达100V，满足半导体激光器中大功率泵浦的应用。

技术研发人员：肖志松,李婷
受保护的技术使用者：罗根激光科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12