用于保護激光器的延時啟動電路的制作方法

本實用新型涉及電子電路領域，尤其涉及一種用于保護激光器的延時啟動電路。

背景技術：

半導體激光器波長范圍寬、制作簡單、成本低、易于大量生產，并且其體積小、重量輕、壽命長，在激光測距、激光雷達、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導跟蹤、引燃引爆、自動控制、檢測儀器等方面獲得了廣泛的應用，形成了廣闊的市場。半導體激光器是高速調制的理想光源，它對溫度的變化較為敏感，溫度的變化和器件的老化給激光器帶來了不穩定性，從而使輸出功率及輸出光波長都會發生較大的偏移。在實際使用中，半導體激光器常要求有較穩定的輸出功率了輸出波長，而開機瞬間產生的浪涌電壓沖擊以及開機時半導體激光器溫度過高，都會對激光器造成一定的損傷，降低激光器的使用壽命，以及其輸出功率，造成輸出光波長的偏移，甚至損壞。目前市面上的半導體激光器產品依據激光器特性在電源上做了較多的工作，但是缺少較為有效的用于保護激光器的延時啟動保護電路。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種用于保護激光器的延時啟動電路。

為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種用于保護激光器的延時啟動電路，包括：延時設置模塊、延時控制模塊和驅動控制模塊；

半導體激光器信號輸入端連接延時控制模塊信號輸入端，延時設置模塊連接延時控制模塊設置輸入端，延時控制模塊輸出端連接驅動控制模塊一端，驅動控制模塊信號輸出端連接半導體激光器信號輸入端。

上述技術方案的有益效果為：上述延時設置模塊、延時控制模塊和驅動控制模塊都為電子電路領域的電路元件，通過合理連接整合，起到了保護激光器的延時啟動功能，安全穩定。

所述的用于保護激光器的延時啟動電路，優選的，所述延時設置模塊包括可變電容C1；可變電容一端連接延時芯片信號輸入端，可變電容另一端接地。

上述技術方案的有益效果為：通過可變電容進行延時設置。

所述的用于保護激光器的延時啟動電路，優選的，所述延時控制模塊包括：第4電阻、與非門U2和第5電阻；延時芯片信號輸出端連接第4電阻一端，第4電阻另一端連接與非門輸入端，與非門輸出端連接第5電阻一端，第5電阻另一端連接半導體激光器信號輸入端。

上述技術方案的有益效果為：該電路設計合理，工作穩定。

所述的用于保護激光器的延時啟動電路，優選的，包括溫度設置模塊：在半導體激光器信號輸入端和延時控制模塊之間連接溫度設置模塊，用于通過溫度設置模塊采集半導體激光器的溫度并進行調節。

所述的用于保護激光器的延時啟動電路，優選的，所述溫度設置模塊包括：第1電阻、熱敏電阻RT、第1運算放大器U4、第2運算放大器U5，第2電阻、第3電阻、與門U3；半導體激光器信號輸入端連接第1電阻一端，第1電阻另一端分別連接熱敏電阻一端、第1運算放大器負極輸入端和第2運算放大器正極輸入端，第1運算放大器正極輸入端連接半導體激光器電壓輸入端，第2運算放大器負極輸入端連接半導體激光器電壓輸入端，第1運算放大器輸出端連接第2電阻一端，第2運算放大器輸出端連接第3電阻一端，第2電阻另一端連接與門第1輸入端，第3電阻另一端連接與門第2輸入端，與門輸出端連接延時芯片信號輸入端。

上述技術方案的有益效果為：通過溫度設置模塊進行溫度采集，并對半導體激光器進行保護。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

為了解決開機瞬間產生的浪涌電壓沖擊以及開機時半導體激光器溫度過高，對半導體激光器造成損傷，縮短激光器的使用壽命，降低激光器的非線性指標，所以在激光器的電源中增加一個用于保護激光器的延時啟動保護電路是十分必要的。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本實用新型總體模塊示意圖；

圖2是本實用新型包括溫度設置模塊的電路圖；

圖3是本實用新型電路圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

為了防止激光器上電啟動，因電源不穩導致激光器損傷或性能逐漸下降，降低激光器使用壽命；防止激光器因設備開機時電源抖動導致激光器損壞或性能下降，延長激光器的使用壽命；以及延時待激光器環境溫度達到理想值再啟動，防止激光器在過高/過低溫度工作時，輸出功率及波長變化或性能損害。

如圖1所示，提供一種用于保護半導體激光器的延時啟動保護電路。

本發明所采用的技術方案是：一種用于保護半導體激光器的延時啟動保護電路，包括溫度設置模塊、延時設置模塊、延時控制模塊和驅動控制模塊。 溫度設置模塊接收激光器的溫度信號，并通過分析比較，確定激光器溫度是否在所設定的溫度上下限范圍內，輸出比較結果到延時控制模塊；延時設置模塊，通過內部設置不同的阻抗來精確設置延時控制模塊的延時時間，待延時時間到達，延時控制模塊輸出信號控制驅動控制模塊去驅動半導體激光器工作。

通過工作溫度檢測比較以及延時時間設置，待半導體激光器環境溫度達到理想的工作溫度以及電源趨于平穩，避免了因上電啟動電源不穩導致激光器損傷后性能下降以及防止激光器在過高/過低溫度工作時，輸出功率及波長變化或性能損害，從而達到保護半導體激光器，延長其使用壽命的目的。

本發明與現有的技術相比，其有益效果是：本發明用于半導體激光器的驅動電源的控制，它包括溫度設置模塊、延時設置模塊、延時控制模塊和驅動控制模塊；所述的溫度設置模塊接入半導體激光器溫度信號，并可以通過設置半導體激光器工作溫度的上限及下限。所述的半導體激光器的延時保護電路是延時起動保護電路，連接半導體激光器的驅動電源的控制端口，通過延時設置模塊進行精準的延時時間設置。當半導體激光去年溫度處于所設定的溫度上下限范圍內時，延時控制模塊開始計算延時時間，并待延時時間結束時輸出控制信號，通過驅動控制模塊控制半導體激光器的電源開啟，從而使半導體激光器正常工作輸出光功率，達到保護半導體激光器不受浪涌電壓的沖擊而損壞，從而延長使用壽命的目的。本延時保護電路可監控激光器的工作環境溫度，并具有精確的延時，具有良好的通用性。

具體實施方式一：

如圖2延時啟動電路示例一所示，電阻1與熱敏電阻RT，形成溫度采集電路；當系統通電時，熱敏電阻RT兩端的電壓隨著半導體激光器的溫度變化而變化，V1和V2為依據激光器工作溫度上限和下限，相對應與熱敏電阻兩端電壓而設置的電壓值，其中V1為較大者；當熱敏電阻兩端電壓VRT大于V1或者小于V2時，與門U3輸出為低電平，即當半導體激光器環境溫度在所設定的半導體激光器工作溫度外時，半導體激光器恒定光功率控制電路不工作，當熱敏電阻兩端電壓VRT在V1和V2之間時，與門U3輸出為高電平，這時候，延時芯片開始可變電容C1充電，并開始延時，待可變電容C1兩端電壓達到閾值電壓時，延時芯片輸出低電平信號，從而通過與非門U2輸出高電平信號控制半導體激光器恒定光功率控制電路開始進行工作。

具體實施方式二：

當半導體激光器不需要實時溫度監控時，如圖3延時啟動電路示例二所示，可通過調整可變電容C1實現確定延遲時間的延時啟動電路其工作原理是：當系統通電時延時芯片開始給可變電容C1進行充電，開始計算延遲時間，當可變電容C1兩端電壓達到閾值電壓時，即延遲時間到達時，延時芯片U1的輸出端OUT由原來的高電平變為低電平，通過與非門U2之后，變為高電平，來控制半導體激光器恒定光功率控制電路進行工作。延時芯片優選為555芯片。

通過上面所述延時的原理，從而實現了保護激光器不受浪涌電壓的沖擊而損壞，保證半導體激光器工作時，其環境溫度達到半導體激光器要求的范圍內，并保持穩定，從而達到延長使用壽命的目的。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。