连续可调恒流的SLED恒温控制

为了解决大功率半导体超辐射发光二极管(SLED)的恒流、恒温驱动问题,使这类光源可以在恒定温度条件下,实现驱动电流连续调节的工作模式,设计了一种控制器,使用单片机MSP430作为其主芯片,采用脉宽调制和比例-积分-微分算法及半导体制冷器实现对光源温度的精密控制。实验中,控制器可以使光源在环境温度为10℃～40℃范围内稳定工作,温度稳定性可达到0.1℃,而其驱动电流则在0mA～200mA范围内连续可调,且恒定驱动电流可在全程范围内稳定在0.1mA。结果表明,所设计的控制器完全可以满足SLED的工作要求,满足了白光干涉系统对于光源的稳定性的需要。     

带过温保护功能的LED恒流驱动电路设计

本文设计了一种带过温保护功能的LED恒流驱动电路。该电路由恒流驱动模块和温度传感模块组成,能在设定温度下同时控制两个开关NMOS管,实现过温保护功能。恒流驱动模块采用的方案能够有效降低恒流工作电压并实现利用外接电阻控制恒流输出的大小,驱动电流范围为54.26mA到258.24mA。当驱动电流为258.24mA时,恒流工作电压仅为0.35V。在LED电源电压正负变化10%范围内,驱动电流变化小于5%。温度传感模块利用PTAT(与绝对温度成正比)电压与基准电压比较,产生关断信号,关断温度在60℃~100℃范围内可由外接电阻设定。     

一种电流自适应温度的LED驱动电路

基于0.5 μm CMOS工艺,设计了一种电流可随系统温度变化自适应调节的LED驱动电路。通过设计自适应调控模块,实现LED驱动可自适应工作于正常恒流输出、自适应调控输出、滞回关断保护三种状态。Spectre仿真结果表明,在0 ℃～80 ℃的正常温度范围内,350 mA的恒流驱动输出变化小于0.28%;电源电压在±10%的波动范围内,恒流输出波动小于1.8%;80 ℃～110 ℃间,调控输出驱动电流可调幅度为160 mA;111 ℃时,电路关断输出,直到温度降回70 ℃后,重新开启。该电路对热功耗的管理作用更加高效可靠,对于LED照明等领域的应用,较现有方案更为优越。     

大功率照明白光LED恒流驱动芯片设计

基于0.6μm标准CMOS工艺,研究设计了一款大功率照明白光LED恒流驱动芯片,可为两路功率型LED分别提供恒定的350mA驱动电流。驱动电路的输出级大功率管采用蛇形栅结构的设计,在标准CMOS工艺线上实现了功率器件与控制电路的单片集成。采用单电源供电,最高输出功率可达3W以上;单电源电压在4～7V范围内,芯片能够实现良好的恒流驱动功能,驱动电流恒流失配度保持在3.09%以内;当标准5V电源有10%的变化时,驱动电流的变化可控制在1.42%之内,恒流失配度保持在2.84%以内;而当环境温度在10～90℃范围内变化,驱动电流最多增大1.75%,恒流失配度保持在3.15%以内。采用双电源供电时,芯片电源转换效率可达83%。     

蝶形半导体激光器恒流驱动设计与实现

蝶形半导体激光器驱动电流的稳定性直接决定了其输出波长的稳定性,进而影响检测精度。为了满足气体浓度检测中对激光器输出波长稳定可调的要求,设计了数字与模拟电路混合的恒流驱动电路。以STC90C51为主控芯片数控模块完成扫描键盘、DA转换;模拟电路主要由负反馈运算放大、高精度CMOS管和反馈电阻构成,完成电压到电流的转换,输出至蝶形半导体激光器,实现蝶形半导体激光器恒流驱动。输出电流在0~300 mA范围内连续可调,输出驱动电流误差小于±0.003 mA,满足系统对恒流驱动±0.005 mA的误差精度要求。     

半导体激光器高精度稳频输出控制系统

为了在光纤干涉仪中得到光源高精度稳频输出,采用高稳定度的恒温控制以及功率稳恒控制方法,通过高信噪比的运算放大器、半导体制冷器,设计了一种激光电源驱动系统,并进行了理论分析和实验验证。其能为半导体激光器提供温度控制精度在±0.01℃,制冷驱动电流可达800mA,同时使得半导体激光器输出波长控制精度在±0.1nm,驱动电流最大输出可达180mA,输出电流的稳定度为10-4~10-5。结果表明,该系统不仅结构简单,而且温度控制稳定、准确度高,可使半导体激光器的输出波长保持稳定,保证了干涉型光纤传感器的测量准确度以及在通信领域中的应用。     

温度自适应调节的光纤激光器电源研究

光纤激光器在-40～60 ℃温度范围内恒流驱动时输出功率受LD泵浦源频移等温漂特性的影响而产生波动,影响其在复杂环境下的使用。设计了一种光纤激光器温度自适应调节电源,通过温度反馈控制网络和线性控制恒流源自动调节驱动电流,使光纤激光器输出功率稳定。在-40~60 ℃的测试过程中,光纤激光器输出功率波动在±3%以内,远优于未修正前12.75%的衰减,且无需额外的温控器件和驱动电路,便于光纤激光器和驱动的小型化和轻量化集成。     

滞环电流控制的大功率LED恒流驱动芯片设计

设计了一款滞环电流控制的大功率LED恒流驱动芯片,其采用高边电流检测方案,通过内部电流检测电路对LED驱动电流进行滞环控制,从而获得恒定的平均电流。芯片采用9VBICMOS工艺流片,可输出350mA电流驱动1W的LED,也可输出750mA电流驱动3W的LED。在4.5～9V输入电压范围内,芯片输出驱动电流变化小于3.5%。在环境温度从25°C变化到100°C时,芯片输出驱动电流变化小于5%。由于滞环电流控制环路存在自稳定性,芯片无需补偿电路。     

1kHz～30MHz振荡器LTC1799

LTC1799是Linear公司2001年1月推出的新器件,是一种新型振荡器集成电路。该器件主要特点有:外设一个电阻可设定需要的振荡频率;设定的频率范围从1kHz到30MHz;在5kHz～20MHz频率范围内,频率误差小于或等于1.5％(T_A=25℃),而T_A在0℃～70℃范围内频率误差小于或等于2％:温度稳定性±40ppm/℃;电源电压变动稳定性0.05％;在1kHz～2MHz范围内,     

一种分段线性高压LED恒流驱动芯片

基于CSMC 0.8 μm 700 V BCD工艺,设计了一种非隔离分段高压线性LED恒流驱动芯片。针对目前市场上高压线性LED恒流驱动芯片存在的不足,在芯片中集成6个700 V DMOS管以实现6段分段点亮控制,将片外恒流控制电阻置于芯片中,并设计了片上熔丝组合控制的电阻修调网络,以保证其精度。Spectre仿真结果表明,此修调技术可保证恒流精度小于±4%。另外,在4.5～7 V范围内调节VREF,可实现芯片的驱动电流在25.5～45.5 mA范围内连续线性可调。     

基于ARM半导体激光器的驱动设计及测试

在半导体激光器的使用过程中,驱动电路直接影响着激光器的稳定性。对此文中提出了一种高效、稳定,宽功率输出范围的设计方案,采用采样电阻和恒流电路实现稳定的闭环控制,得到恒定的驱动电流;利用热敏电阻温度特性,温度控制电路结合单片机控制系统,实现温度的闭环控制,从而实现了稳定的温度控制要求;结合恒温,恒流控制以及单片机系统,设计功率闭环控制方案。实验结果表明,不同温度下,功率计测得功率与驱动电流成良好的线性关系,且功率范围宽、电路可靠工作时间长、激光器单色性稳定、系统稳定性好。     

高精度半导体激光器驱动电源及温控电路设计

为了解决布里渊光纤传感系统中半导体激光器光源输出功率和波长易受驱动电流和温度影响的问题,设计了一种高精度恒流驱动和温控电路。该电路利用深度负反馈积分电路对激光器驱动电流进行精密的恒流控制,同时采用集成温度控制芯片MAX1978控制半导体制冷片的工作电流,实现对激光器工作温度的精确控制。结果表明,本设计实现了驱动电流0mA~100mA可调,电流控制最大相对误差为0.06%,电流稳定度为0.02%,温度控制最大误差为0.03℃,在温控的条件下,光功率稳定性达到0.5%,最大漂移量为0.005dBm。该设计实现了对电流和温度的有效控制,保证了输出光的稳定性。     

一种便携式的多功能SLD数字测控系统设计

以嵌入式微控制器C8051F为控制核心实现了便携式的多功能超辐射发光二极管（SLD）测控系统。该系统具有多种工作模式,包括恒流控制工作模式、恒光功率工作模式、恒温控制工作模式和连续LIV测试工作模式;可为SLD提供高稳定性的电流控制、光功率控制和温度控制,实验结果表明其长期驱动电流稳定度0．023％、光功率控制稳定度0．026％、温度控制偏差0．03℃。同时利用该系统可实现器件LIV特性的自动测试,其结果可用于SLD性能的表征与评价。     

一种高稳定连续可调半导体激光器驱动源

在连续变量相干光系统中,半导体激光器工作的稳定与否直接影响着检测结果。注入电流和工作温度是影响半导体激光器工作稳定的主要因素。因此激光器的驱动电源应是长时间、高稳定的恒流源,且带有恒温控制。采用电流串联负反馈技术,对控制量进行闭环控制,可实现高稳定和低纹波系数的驱动电流源,具有恒流特性好、纹波小、抗干扰能力强等优点。并采用自动温度控制电路对半导体激光器进行恒温控制,从而保证输出功率稳定,同时还采用了一系列的保护措施,实现半导体激光器的可靠运行。该系统采用单片机为主机,检测电路异常和控制保护电路,选择电压参数送入数字电压表显示,具有保护电路完善、操作直观的特点。     

全固态激光器的数字式光反馈控制驱动电源

介绍一种采用单片机控制的连续运转无制冷、数字式光反馈稳功率全固态激光器驱动电源,其输出光功率在10mW左右,系统包括恒流源、保护电路、脉宽调制、光电池检测放大电路和高速单片机控制系统等部分,基于光电池检测LD光功率输出的非线性控制曲线产生的误差变化,将特性曲线利用软件的窗口控制算法实现区域控制,进而有效地对LD工作电流进行PID稳态控制和光功率参数显示,结合硬件及软件,实现了激光二极管的可靠保护以及光功率稳定、准确输出及在稳光输出情况下,实现激光器的内外调制输出。     

高精度激光器电流驱动与交流温控系统设计

半导体激光器作为原子磁强计的重要组成部分,其波长和功率主要由电流和温度决定,而传统的直流温控系统会对磁强计产生磁场干扰。针对高精度电流控制、温度控制和磁场干扰问题,设计了一种激光器恒流源驱动和交流控温系统。首先,设计基于功放的高精度激光器恒流源驱动系统;然后,设计交流温度调制解调检测和交流加热驱动系统;最后,采用STM32控制器、高精度AD采集和DA输出结合温度模糊自适应PID控制算法进行高精度温度控制。实验结果表明:在42℃温度下控制精度为0.005℃,在32 mA电流下稳定度为0.5 A,为激光器光功率和波长稳定性奠定基础。     

Demodulated method of optical fiber stokes temperature sensors

The optical fiber temperature sensoris one of the dis-tributed measurement apparatus applied to the smartstructures of civil and military engineering.In the dis-tributedfiber Ramantemperature sensor ,the anti-Stokesand Stokes scattering radiation is sensi…     

SLD光源驱动电路设计

SLD的输出光功率和中心波长会随着驱动电流和管芯温度的漂移而发生变化,所以为了获得稳定的输出光功率,光源就需要工作在稳定的驱动电流和稳定的环境温度下.采用"恒流源+温控"方案,并在温控电路中引入PID调节电路,利用闭环负反馈原理,设计了一个高精度的恒流驱动和温控电路,来提高光源的稳定性、可靠性和耐久性.     

面向电机测温的嵌套结构管式光纤光栅传感器

针对电机内部实时测温的需求,设计了一种嵌套结构的管式光纤光栅传感器.该传感器使用陶瓷基片作为内层结构,以304不锈钢管作为保护外层,采用飞秒激光刻写的纯石英光纤光栅作为测温敏感元件.搭建了恒温油浴光纤传感测试系统,采用循环升降温的方法对其进行了温度特性研究,结果表明该传感器测温性能良好,升降温实验的线性相关系数均为0.999 9,在长期的循环实验中波长重复性为士2 pm,迟滞误差小于5 pm,有较高的可靠性,可用于电机内部的温度监测.