壓控恆流源學習筆記

雷射二極體(以下稱ld)即使採用恆流驅動，其光輸出功率也會隨溫度變化而發生大的變動，因此必須監視它的光輸出，利用反饋環路來控制驅動電流，這即是自動輸出控制apc(automaticpowercontrol)電路。

可以依具體的亮度要求來改變雷射器投射到被測物表面的光強。程式控制電源

輸出的最小電壓值為 2.1v，最大輸出為 5.2v，可以實現 32 檔調節，步進電壓為

0.1v。交流電壓作為 ac-dc 開關電源的輸入端，5 v/1 a 和流 12 v/3 a 直流電壓

為兩條輸出端，並具有短路，過壓、過流等多重保護功能。電壓控制電路採用 1

2v輸入電壓，5v 電源用於微控制器電路的電源。

微控制器電路根據系統要求控制数字電位器 r31 的阻值，實現依實際需要輸出不同電壓值的要求。電源穩壓晶元選用 lm2596-adj，它的工作主頻高，輸出線性可調電壓，最

大可以驅動 3a 的負載，完全滿足雷射器對電壓調節性的要求。電路輸出電壓：

其中：

雷射二極體通常採用電流驅動方式，目前的雷射二極體驅動電路大多是採用分立元件搭建的，而本系統採用了美國ti(德州儀器)公司生產的雷射二極體專用驅動晶元 onet4201ld。onet4201ld是一種用於光通訊的雷射二極體驅動器，該類器件驅動雷射二極體的總電流通常由偏置電流和調製電流兩種組成。

為了適應不同的應用環境，通常偏置電流和調製電流的大小是可以調節的。onet4201ld 的偏置電流和調製電流就是通過兩個外部電阻來調節的，其中偏置電流的調節範圍是 1ma ~ 100ma，調制電流的調節範圍是 5ma~85ma。

數字電位器採用了美國 microchip 公司的 mcp41*** 系列晶元。該系列數字

電位器擁有 10kω、50kω 和 100kω 三種阻值的版本，對應的型號分別是 mcp41010、

mcp41050和mcp41100，它們都具有256個抽頭，最大inl和dnl誤差為±1lsb，

通過標準的 spi 序列介面與控制器通訊。本系統使用了一片 mcp41050 調節調製

電流，使用一片 mcp41100 調節偏置電流。

mcp41100 的可調電阻範圍是 0ω~100kω，為了保證雷射二極體的安全串接了

乙個 20kω 電阻，從圖 3.8 左可知其電流調節範圍較大，所以主要起粗調電流的作

用。mcp41050 的電阻範圍是 0ω~50kω，為了保證雷射二極體的安全串接了乙個

51kω 電阻，所以可變電阻範圍是 51kω~101kω。從圖 3.8 右可知其工作區間集中

在曲線右半段，電流調節幅度較小，主要起到微調的作用。通過兩個數字電位器

的粗調和微調的配合，最終使雷射二極體的亮度調節達到要求。