MIC29750用于大功率半導體激光器的驅動

曹軍勝

（中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，長春 130033）

0 引言

近年來，半導體激光器的發展非常迅速，在國防、工業、醫療乃至日常生活中都有越來越廣泛的應用[1-10]。激光器驅動電源是激光器應用的基礎和關鍵，是激光應用系統人機界面與激光器發生關聯的接口。激光器驅動電源不僅要提供滿足激光器需求的驅動電流和工作方式，還應具有輸出電流穩定、激光器保護措施（如限流保護、上電保護）等功能。

半導體激光器為電流注入式電致發光器件，基于“電壓源+MOSFET”結構的壓控電流源是半導體激光器常用的驅動方式。為保證驅動電流的特性（幅值、紋波和穩定性），不僅要求MOSFET具有低導通電阻和高額定功率，更要求電壓源具有高輸出電流能力、低噪聲、低紋波特性。VICOR電壓源模塊是一種高性能的DC-DC電源模塊，功率密度高、輸出電壓紋波小，適合作為激光驅動器的電壓源，缺點是價格高，不適用于低成本應用領域。普通開關電源輸出紋波太大，無法直接使用。本文在開關電源的基礎上，采用大功率低壓差線性穩壓芯片MIC29750作為電壓源，設計了基于“電壓源+MOSFET”結構的壓控電流源作為大功率激光器驅動電源，并具有限流保護、上電保護等功能，可供大功率半導體激光器的驅動、控制等應用領域借鑒。

1 設計方案

1.1 總體設計

如前所述，半導體激光器為電流注入式電致發光器件，基于“電壓源+MOSFET”結構的壓控電流源是半導體激光器常用的驅動方式。圖1所示是“電壓源+MOSFET”結構的壓控電流源的基本電路原理，其中Vi是控制電壓，Rs為取樣電阻，A是反饋網絡的增益，則輸出電流與控制電壓呈線性關系I＝Vi/(A·Rs)。……