能够检测LD工作寿命的驱动电源的研制

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1、河南大学硕士学位论文能够检测LD工作寿命的驱动电源的研制姓名：张书云申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：毛海涛20080601河南大学检测技术与自动化装置专业2005级硕士学位论文摘要随着光电子技术的迅速发展，半导体激光器(LD)已经越来越广泛地应用于通信、军事、国防、科研、医疗等领域。在LD的应用中，保证其工作的安全性、连续性是非常重要的。LD工作寿命的突然终结不仅会造成工作延误，而目．继续使用时会造成器件损坏，带来不必要的经济损失。所以，使激光器正常工作，对其工作状态能够进行检测，并保障其可靠运行的激光器驱动电源就显得尤为重要。本文介绍了一种能够实时

2、检测LD工作寿命，并具有寿命告警和失效保护功能的驱动电源。该驱动电源可由两种电路形式实现：一种是通过单片机和现场可编程逻辑器件(FPGA)来完成，它主要包括模拟部分和数字部分，模拟部分主要包括对LD的稳流驱动，工作参数的采集，键盘输入和寿命报警四大部分。数字部分主要包括单片机对FPGA的程序配置，单片机接收FPGA的数据并进行相应的运算处理，单片机对外围设备的驱动，FPGA对外围D／A和A／D转换器的控制四个模块。该电路由软件代替部分硬件执行功能，不仅节省了硬件费用，而且保障了电路的稳定性，避免硬件电路因环境影响而产生的参数变化，同时，利用软件的灵活性和可修改性，提高了系

3、统的智能化、可程控化。另一种是由纯硬件电路实现的。LD工作参数的采集、数据的运算与比较、对LD的控制，全部由硬件电路来完成，电路既保证了LD的恒功率驱动，又实现了对LD的寿命检测与保护功能，完全符合设计的要求。本论文的主要内容如下：1．介绍了LD的工作原理、结构和输出特性，讨论了LD对驱动电源的要求，简要说明了LD常用的驱动技术与驱动实现方式。2．根据LD连续工作方式下对电源的要求，结合本设计的设计思想，确定了设计的整体电路结构，并阐述了整个设计的工作原理。3．对本设计中用到的智能控制器(单片机、FPGA器件)进行介绍，分析了它们的工作原理，并将它们在电路中的功能进行深入

4、的分析、探讨。并介绍了它们与外电路的连接关系。河南大学榆测技术’j自动化装置专业2005级硕十学位论文4．对各个功能模块的硬件电路原理进行介绍、分析，并作出相应的理论推导。重点分析了LD的电流驱动电路，LD工作参数采集电路，介绍了LD工作温度控制装置。5．介绍了智能控制器的程序实现方式，根据软件设计要求和各个功能子程序的实现方法，提供了详细的部分功能源程序代码。6．根据测试的实验数据进行分析，并得出结论。7．提出本设计纯硬件电路的实现方法，并根据相应的电路原理图，进行详细的分析、说明。关键词：半导体激光器；驱动电源；寿命检测：FPGA河南大学榆测技术与自动化装置专业200

5、5级硕十学位论文ABSTRACTWiththerapiddeVelopmentofphotoelectrontechnology，thesemiconductorlaser(LD)hasbeenusedwidelyinthefieldsofcommunication，militaD7afrairs，nationaldefense，scientmcresearch，medicaltre咖entandsoon．Itisve叫importanttoensurethattheLDcanworksafelyandcontinuously．neworkwillbedelayedand

6、theLDwillbedestroyedwhenusedonendifthelif．etimeofLDisendabnlptly，whichbringsonunwantedeconomicloss．Therefore，thedriVingsourcewhichcanmaketheLDworknomally，detectitsworkstateandensurethattheLDmnsreliablyisnecessa眄obViously．ThethesisproVidesa(1riVingsourcewhichcandetectreal-timelythe10ngeVi够

7、ofLDandhaVethe凡nctionsofend-of-lifeala咖andinValidationprotection．ThedriVingsourcecancometmein似oways：onwayisachieVedbymicroprocessorandFieldPro目．ammableGateArray(FPGA)，anditmainlyincludesanalogicalanddigitalcircuits．AnalogicalcircuitsconsistofdriVingLDinVariably，s锄pl