基于激光二极管龙八游戏平台的APC驱动电路设计

 产品系列     |      2021-11-10 11:59

  激光二极管(以下称LD)纵然回收恒流驱动,其光输出功率也会随温度变革而产生大的变换,因此必需监督它的光输出,操作反馈环路来节制驱动电流,这等于自动输出节制APC(AutomatICPowerControl)电路。

  以日产HL6312G的LD为例,驱动电流50mA.在25C时有3mW的输出。若温度升高至50qC,则50mA电流还达不到LD的门限值,基础不能发光:但若温度低至O℃,则输出功率可高出5mW,大概会损坏LD。对这款LD.若保持输出功率3mW稳定,则在温度从O℃变革至50c时,驱动电流的变革在40mA至70mA之间。这就是APC电路的浸染。

  APC电路中的光输出检测,操作了与LD封装在一起的光电二极管(以下称PD)。在LD事情时,PD中流过与光输出成正比的检测电流Im;而PD自身的温度特性精采,温度的变革对Irn的巨细影响甚微。

  APC电路参数设计步调如下:

  1.确定激光二极管
  
  这里就选用HL6312G,其光输出4mW,电源电压3.3V,事情温度范畴O℃—50℃。电气特性见附表。

  APC电路回收简朴的电路,如上图。

  ●检测电流光输出5mW时划定的检测电流为0.2mA—0.8mA.则4mW光输出时,检测电流为4/5倍,即0.16mA—0.64mA。

  LD事情电流在5mW光输出时是从尺度的55mA到最大85mA.则在4mW光输出时,事情电流也淘汰至4/5倍。

  ●事情温度范畴,产物手册中的事情温度范畴是O℃—50℃,在25℃时事情电流的最大值为85mA;而25℃和50℃的事情电流相差20mA,加上这20mA,最大事情电流达105mA。

  2.基准电压和负荷电阻简直定
  
  基准电压Vref的巨细不是很严格.可先取电源电压的一半,龙8游戏登录,即1.65V.若不匹配可再改观。

  PD的负荷电阻由半可变电阻VRI和R5串联组成.VR1的值由检测电流的最小值确定,而R5的值由检测电流的最大值确定。

  4mW光输出时,检测电流的最大值为0.64mA,则R5=Vref/Im(max)=1.65V/0.64mA=2.57kΩ.取标称值2.2kΩ。

  最小值为0.16mA,则VRl=VreUlm(min)-R5=1.65V/0.16mA-2.2kΩ=8.lkΩ,选取lOkΩ的半可变电阻。

  3.运放和晶体三极管的选择
  
  按照驱动脉冲的频率来抉择,假如是用高速脉冲驱动,就不宜选用低频的运放和晶体管。思量到在高温时LD的电流大概到达lOOmA.为了给晶体管基极提供靠近电源电压的的驱动电压,要回收满摆幅的运放。上图电路为持续驱动。

  4.担保电路不变的电容器  
  
  为防备运放发生振荡,需插手电容CI.其容量取决于PD的结电容;假如不回收脉冲驱动的话,容量可取大一点以求不变。电容C2用于防备浪涌电流对LD的攻击,在不是脉冲驱动时可以取大点容量的电容,但若是高速脉冲驱动,就不能插手C2.而应采纳别的的掩护法子。

  5.基极电流限流电阻
  
  电阻R3是防备基极电流过大和电路振荡而设;R4则为低落增益而使电路不变事情。当产生晶体管的集、射极短路时.R4还可限制流过LD的电流。

  若R3取值偏大,则高温时由于晶体管hFE的变革,可使基极电流偏小;但R3过小,在温度出格低时又会引起电路振荡。R3-般取值IkΩ_lOkΩ。

  须要的基极电流由下式求得:

  Iop(max)=105mA。此时按照运放的最大输出电压可求出R3的值:

  若R4过大,电流增大时发生的压降将使晶体管的VCE低落,发射极电压升高,功效是需要提高运放的输出电压。R4一般取值几欧姆.几十欧姆。譬喻取4.7Ω时:

  管已事情在饱和区域。一般但愿VcE不低于o.5v,这种环境下,本例可以打消R4。

  下图是利用DL-3147激光二极管的APC电路。运放为单电源满摆幅输出的MCP6281.晶体管2SA1162.最大集电极电流达150mA。与上图中的HL6312G差异.DL-3147是共阴极激光二极管,其PD因不能反偏置而只能用较小值的负荷电阻;最大光输出7mW,电路设定为5mW。

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