大功率半導體激光器驅動電源保護電路方案

　　3　保護電路的設計原理

　　3.1　限流電路的設計

　　這是個雙限流電路，兩個限流電路確保通過激光二極管（LD）電流不會超過設定值。具體工作原理如圖1所示。

　　Q1為P型MOS管，Q2為N型MOS管。流過Q1的電流通過采樣電路1變為電壓信號與基準電壓相比較，通過負反饋電路1控制，可使得流過Q1的電流恒定。通過半導體激光器LD的電流經過采樣電路2變為電壓信號與電流調節端電壓相比較，如果流過半導體激光器的電流超過設定值，經過負反饋電路2調節使得通過Q2的電流增加，導致通過LD電流減小；流過LD的電流太小，經過采樣電路2、負反饋電路2調節可使得流過Q2的電流變小，導致流過LD的電流變大，如此反復，通過負反饋電路的控制可使得流過半導體激光器的電流恒定，這種負反饋過程建立的時間很快。

　　3.2　浪涌吸收電路及慢啟動電路的設計

　　浪涌多發生在功率器件開通和關斷的瞬間，因為這個瞬間電路會有很大電流流過或者電路中某個器件兩端會有很大的電壓。圖2為浪涌吸收及慢啟動電路原理圖。

　　這種電路是利用功率器件的開通或關斷來強制吸收或隔離浪涌對器件的沖擊。這個電路作用分三個階段：

　　1）在使能端電壓為低電平階段。使能端電壓為低電平，Q3導通，通過負反饋電路1的控制，Q1斷開，強制隔離電源V+對半導體激光器LD的沖擊；使能端為低電平，Q4導通，通過負反饋電路2控制，使Q2導通，這樣即使有浪涌沖擊，也會被Q2強制吸收，不會影響半導體激光器LD。

　　2）使能端從低電平到高電平階段。Q3、Q4斷開。設C1上的電壓從V+降到基準電壓值所要的時間為t1,C2從V+降到電流調節端設定電壓值的時間為t2。

　　調節R5、C1和R6、C2參數可以使得t2mt1。這樣在t1階段，通過負反饋電路1的控制使得Q1慢慢導通，流過Q1電流從零直到恒定，這時由于t2mt1,C2上還有電壓，通過負反饋電路2的控制使得Q2處于導通狀態，這樣流過Q1的電流，以及由于Q1開通產生的浪涌電流全部由Q2吸收，然后隨著時間的增加C2電壓慢慢降為零，流過Q2的電流慢慢減小，LD上電流慢慢增加直到達到設定值。