一种应用于激光泵浦的恒流驱动电路及驱动方法与流程

技术特征：
1.一种应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，包括：主控模块、主功率模块、恒流补偿输出模块以及基础电压输出模块；所述主控模块分别与所述主功率模块以及所述恒流补偿输出模块电连接，用于获取前级电路发送的激光器控制信号，根据所述激光器控制信号输出第一控制信号组，以及获取所述恒流补偿输出模块的平均电流采样信号和峰值电流采样信号，并根据所述平均电流采样信号和峰值电流采样信号输出第二控制信号组；所述主功率模块分别与所述恒流补偿输出模块以及所述基础电压输出模块电连接，用于获取初始电压，并根据所述第一控制信号组将所述初始电压转换为初始补偿电压和基础电压；所述恒流补偿输出模块与所述基础电压输出模块串联,用于获取所述初始补偿电压，根据所述第二控制信号组调节所述初始补偿电压以及自身的输出电流，并输出目标补偿电压至激光泵浦源；所述基础电压输出模块用于获取所述基础电压，并将所述基础电压输出至激光泵浦源。2.根据权利要求1所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述主控模块包括：第一运算单元，所述第一运算单元与所述恒流补偿输出模块电连接，用于获取所述激光器控制信号以及所述平均电流采样信号，并根据所述激光器控制信号以及所述平均电流采样信号获得误差电流信号；电流环单元，所述电流环单元与所述第一运算单元电连接，用于获取将所述误差电流信号进行2p2z运算，并输出目标运算结果；锯齿波生成单元，用于生成锯齿波信号；第二运算单元，所述第二运算单元分别与所述电流环单元以及所述锯齿波生成单元电连接，用于获取所述锯齿波信号和所述目标运算结果，并根据所述锯齿波信号和所述目标运算结果获得参考信号；比较单元，所述比较单元与所述恒流补偿输出模块以及所述第二运算单元电连接，用于获取所述峰值电流采样信号和所述参考信号，并根据所述峰值电流采样信号和所述参考信号进行比较，并输出比较结果；以及pwm信号生成单元，所述pwm信号生成单元与所述比较单元电连接，用于输出所述第二控制信号组，并根据所述比较结果调节所述第二控制信号组的占空比。3.根据权利要求1所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流补偿输出模块包括：第一采样电阻、第一buck单元、第二buck单元，以及第一变压器的第一次级线圈、第二次级线圈；所述第一变压器的第一次级线圈的一端分别连接所述第一buck单元以及所述第二buck单元，所述第一变压器的第二次级线圈的一端分别连接所述第一buck单元以及所述第二buck单元，所述第一变压器的第一次级线圈的另一端以及所述第一变压器的第二次级线圈的另一端均接地；所述主功率模块分别与所述第一次级线圈以及所述第二次级线圈连接，所述主控模块分别连接所述第一buck单元以及所述第二buck单元；
所述第一buck单元与所述第二buck单元90
°
交错并联，所述第一采样电阻的一端连接分别连接所述第一buck单元以及所述第二buck单元，所述第一采样电阻的另一端接地。4.根据权利要求3所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述第一buck单元包括：第一电流采样互感器、第一晶体管、第二晶体管以及第一电感；所述第一电流采样互感器的输入端分别与所述第一变压器的第一次级线圈的一端以及所述第一变压器的第二次级线圈的一端连接，所述第一电流采样互感器的输出端与所述第一晶体管的输入端连接，所述第一电流采样互感器的采样输入端与所述主控模块连接，所述第一电流采样互感器的接地端接地，所述第一晶体管的输出端分别与所述第一电感以及所述第二晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的控制端与所述主控模块连接，所述第二晶体管的输出端接地，所述第二晶体管的控制端连接所述主控模块。5.根据权利要求3所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述第二buck单元包括：第二电流采样互感器、第三晶体管、第四晶体管以及第二电感；所述第二电流采样互感器的输入端分别与所述第一次级线圈的一端以及所述第二次级线圈的一端连接，所述第二电流采样互感器的输出端与所述第三晶体管的输入端连接，所述第二电流采样互感器的采样输入端与所述主控模块连接，所述第二电流采样互感器的接地端接地，所述第三晶体管的输出端分别与所述第二电感以及所述第四晶体管的输入端连接，所述第三晶体管的控制端与所述主控模块连接，所述第四晶体管的输出端接地，所述第四晶体管的控制端连接所述主控模块。6.根据权利要求1所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述主功率模块包括：第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第一变压器的初级线圈、第二变压器的初级线圈、第三电感以及电容；所述第五晶体管的输入端接入所述初始电压，所述第五晶体管的输出端分别连接所述第六晶体管的输入端以及所述第三电感的一端，所述第五晶体管的控制端与所述主控模块连接；所述第六晶体管的输出端接地，所述第六晶体管的控制端与所述主控模块连接；所述第七晶体管的输入端接入所述初始电压，所述第七晶体管的输出端分别连接所述第八晶体管的输入端以及所述电容的一端，所述第七晶体管的控制端与所述主控模块连接；所述第八晶体管的输出端接地，所述第八晶体管的控制端连接所述主控模块；所述第三电感的另一端分别与所述第一变压器的初级线圈的一端以及所述第二变压器的初级线圈的一端连接；所述电容的另一端分别与所述第一变压器的初级线圈的另一端以及所述第二变压器的初级线圈的另一端连接。7.根据权利要求1所述的应用于激光泵浦的恒流驱动电路，其特征在于，所述主控模块与所述基础电压输出模块电连接，所述主控模块还用于获取所述基础电压输出模块的电压采样信号和电流采样信号，并根据所述电压采样信号和所述电流采样信号调节所述第一控制信号组。8.一种驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的恒流驱动电路，所述驱动方法包括步骤：
获取初始电压和激光器控制信号；根据所述激光器控制信号获得第一控制信号组；根据所述第一控制信号组将所述初始电压转换为初始补偿电压和基础电压；获取恒流补偿输出模块的峰值电流采样信号和平均电流采样信号；根据所述激光器控制信号、所述峰值电流采样信号和所述平均电流采样信号调节所述初始补偿电压，并获得目标补偿电压；将所述目标补偿电压和所述基础电压输出至激光泵浦源。9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，还包括步骤：获取所述基础电压输出模块的电压采样信号和电流采样信号；根据所述电压采样信号和所述电流采样信号调节所述第一控制信号组。10.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述根据所述激光器控制信号、所述峰值电流采样信号和所述平均电流采样信号调节所述初始补偿电压，并获得目标补偿电压的步骤包括：根据所述激光器控制信号和所述平均电流采样信号获得误差电流信号；将所述误差电流信号进行2p2z运算，并输出运算结果；提供锯齿波信号，将所述运算结果与所述锯齿波信号叠加后获得参考信号；将所述参考信号与所述峰值电流采样信号进行比较，并输出比较结果；根据所述比较结果调节所述第二控制信号组的占空比。

技术总结
本发明公开了一种恒流驱动电路及驱动方法，恒流驱动电路中，主控模块根据激光器控制信号输出第一控制信号组，以及根据平均电流采样信号和峰值电流采样信号输出第二控制信号组。主功率模块根据第一控制信号组将初始电压转换为初始补偿电压和基础电压。恒流补偿输出模块用于根据第二控制信号组调节初始补偿电压以及自身的输出电流，并输出目标补偿电压至激光泵浦源。基础电压输出模块将基础电压输出至激光泵浦源。相较于传统的供电方案，本申请的电路结构上从三级功率变换缩减为两级功率变换，有利于提高效率，恒流补偿输出模块为低压输出，可以工作在更高的工作频率。恒流补偿输出模块可进行多路扩展，有利于满足多路激光器泵浦模块的需求。器泵浦模块的需求。器泵浦模块的需求。


技术研发人员：王建廷 刘林 杨俊锋 张振伟
受保护的技术使用者：深圳市联明电源有限公司
技术研发日：2022.10.19
技术公布日：2022/11/18