設(shè)計挑戰(zhàn) 在設(shè)計低功耗激光二極管驅(qū)動電路時,設(shè)計者可以選擇使用經(jīng)典的分立元件解決方案或者使用高級的全集成電路解決方案。通常設(shè)計者在選擇方案時只考慮到元器件的成本因素,沒有考慮到整個系統(tǒng)成本設(shè)計。生產(chǎn),測試以及售后支持要在在整個產(chǎn)品壽命期間,主要的關(guān)鍵因素考慮如下: 在整個供電電壓范圍和工作溫度范圍內(nèi)輸出功率的穩(wěn)定性; 可靠性; 空間要求和激光二極管保護(hù); 裝配,測試,以及調(diào)校成本; 電路設(shè)計和測試時間; 元件采購和運(yùn)輸成本; 潛在的售后擔(dān)保成本; 通常被忽略的大多情況是激光模塊中代價最大的部分,即激光二極管本身。因此,保護(hù)好激光二極管是一個有利的投資,盡管這個電路需要較高的元件成本。 分立元件驅(qū)動電路 如圖1 所示,是一個典型的分立元件APC(自動功率控制)驅(qū)動解決方案,用于供電電壓范圍從6 到12V 的連續(xù)波動模式。在這種情況下通用運(yùn)算放大器加1 只齊納二極管,1 只三極管和17 只無源元件用來控制輸出功率。電路大概需要6cm2 板子空間,沒有激光二極管反極性保護(hù)和故障保護(hù)。這個分立元件解決方案電路啟動時間大概是20 毫秒。 ![]() 圖1:典型的分立元件激光二極管驅(qū)動電路 集成電路驅(qū)動器 圖2 所示的激光管驅(qū)動解決方案是使用集成電路iC-WKN,一個專用的APC 激光二極管驅(qū)動器IC 用于連續(xù)波工作,工作電壓從2.4V 到15V,高達(dá)300 毫安驅(qū)動電流。此方案僅需4 個附加無源元件來構(gòu)建一個完整的驅(qū)動器。整個電路板占用空間大約1.25cm2,占用空間比分立元件方案縮小了4 倍。此電路IC 內(nèi)建接反極性保護(hù),過流和超溫斷電。上電軟啟動(典型值70us)。此電路也保護(hù)激光二極管免瞬態(tài)沖擊和在寬電壓范圍供電時保持輸出功率穩(wěn)定。 ![]() 圖2:集成電路激光二極管管驅(qū)動器 |