本實用新型涉及激光發(fā)射控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的激光超短脈沖生成裝置，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)速度慢，穩(wěn)定性不高等缺陷，元件越多，器件的可靠性越低，重要的是噪聲干擾很大，使得技術(shù)人員或其他工作人員調(diào)試過程復(fù)雜，無法達到工程化的需求。

因此，需要設(shè)計一種用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置，其在實現(xiàn)超短脈沖發(fā)射時，速度快、穩(wěn)定性高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提供一種速度快、穩(wěn)定性高的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置。

本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：一種用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置，其包括隔離電路、驅(qū)動電路和激光脈沖發(fā)生電路；

所述驅(qū)動電路分別于所述隔離電路和激光脈沖發(fā)生電路連接；

所述隔離電路包括型號為TLP2355芯片；所述型號為TLP2355芯片的第1管腳通過電阻R1連接脈沖信號的正極；第3管腳連接脈沖信號的負(fù)極；第4管腳接地；第6管腳連接VCC電源；電容C1的一端連接至所述型號為TLP2355芯片的第6管腳；所述電容C1的另一端接地；

所述驅(qū)動電路包括型號為MAX5048C芯片；所述型號為MAX5048C芯片的IN+端通過電阻R3連接至所述型號為TLP2355芯片的第5管腳；所述型號為MAX5048C芯片的IN-端接地，且電阻R4的一端接地，另一端連接于所述型號為 MAX5048C芯片的IN+管腳；所述型號為MAX5048C芯片的GND管腳接地，所述型號為MAX5048C芯片的V+管腳連接VCC電源；電容C2的一端連接于所述型號為MAX5048C芯片的V+端，電容C2的另一端接地；所述型號為MAX5048C芯片的P_OUT管腳和N_OUT管腳連接；

所述激光脈沖發(fā)生電路包括場效應(yīng)管Q1、二極管D1以及半導(dǎo)體激光器D2；所述型號為MAX5048C芯片的P_OUT管腳與通過電阻R5連接于所述場效應(yīng)管Q1的G端；所述場效應(yīng)管Q1的D端通過電阻R7連接于+200V的電源；所述場效應(yīng)管的S端接地；同時電容C4和電容C5的負(fù)極端分別接地；所述電容C4和電容C5正極端連接在一起，并連接于+200V電源；所述二極管D1的負(fù)極接地，所述半導(dǎo)體激光器D2的正極通過電阻R8接地；所述二極管D1的正極與所述半導(dǎo)體激光器D2的負(fù)極連接，并連接于電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接于所述場效應(yīng)管Q1的D端。

本實用新型具有如下有益效果：本實用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置，其脈沖信號可以通過單片機發(fā)出，經(jīng)過隔離和驅(qū)動，來控制場效應(yīng)管Q1的開通和關(guān)斷，進而控制半導(dǎo)體激光器D2的發(fā)光。減少電容C3的容值，同時減少電阻R8的阻值，進而實現(xiàn)激光超短脈沖。

附圖說明

圖1為本實用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置的模塊連接關(guān)系示意圖；

圖2為本實用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置的電路連接關(guān)系示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步闡述。

實施例1

本實施例提供了一種用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置，其包括隔離電路、驅(qū)動電路和激光脈沖發(fā)生電路。

所述隔離電路采用型號為TLP2355芯片，即高速光耦器；所述TLP2355芯片的第1管腳通過電阻R1連接脈沖信號的正極(外部觸發(fā)信號正極)；其第3管腳連接脈沖信號的負(fù)極；其第4管腳接地；其第6管腳連接VCC電源；電容C1的一端連接至所述TLP2355芯片的第6管腳；所述電容C1的另一端接地。

所述驅(qū)動電路采用型號為MAX5048C芯片，即一種MOSFET驅(qū)動器，所述MAX5048C芯片的IN+端通過電阻R3連接至所述TLP2355芯片的第5管腳；所述MAX5048C芯片的IN-端接地，且電阻R4的一端接地，另一端連接于所述MAX5048C芯片的IN+管腳；所述MAX5048C芯片的GND管腳接地，所述MAX5048C芯片的V+管腳連接VCC電源；電容C2的一端連接于所述MAX5048C芯片的V+端，電容C2的另一端接地；所述MAX5048C芯片的P_OUT管腳和N_OUT管腳連接。

所述驅(qū)動電路與所述激光脈沖發(fā)生電路連接，從而在所述驅(qū)動電路的驅(qū)動下，產(chǎn)生激光脈沖；具體地，所述激光脈沖發(fā)生電路包括場效應(yīng)管Q1(MOSEFT)、二極管D1以及半導(dǎo)體激光器D2；所述驅(qū)動電路(MAX5048C芯片)的P_OUT管腳與通過電阻R5連接于所述場效應(yīng)管Q1的G端(柵極)；所述場效應(yīng)管Q1的D端(漏極)通過電阻R7連接于+200V的電源；所述場效應(yīng)管的S端(源級)接地；同時所述電容C4和C5的一端(負(fù)極端)分別接地；另一端(正極端)連接在一起，并連接于+200V電源；以使得電容C4和電容C5形成高壓輸入電源的濾波電容；所述二極管D1的負(fù)極接地，所述半導(dǎo)體激光器D2的正極通過電阻R8接地；所述二極管D1的正極與所述半導(dǎo)體激光器D2的負(fù)極連接，并連接于電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接于所述場效應(yīng)管Q1的D端。

本實用新型的原理是：將整個電路連接完成后，接通+200V高壓電源和VCC(+12V)的電源；TRIGER+和TRIGER-是脈沖信號的輸入端，本實施例的脈沖信號是10ns，20KHz的方波信號，脈沖信號經(jīng)過隔離電路(TLP2355高速光耦器)隔離，信號隔離可以減少后端串入噪聲，影響脈沖信號的質(zhì)量。電阻R2和電容C1組成低通濾波，VCC電源接入后經(jīng)過濾波，可減少噪聲。電阻R3起限流作用。電阻R4的作用是減少下降沿的延遲。

MAX5048C芯片的IN+和IN-的信號是脈沖信號經(jīng)過TLP2355處理的信號，MAX5048C芯片的作用是經(jīng)過電阻R5驅(qū)動場效應(yīng)管Q1(MOSEFT)的開通和關(guān)斷，且在場效應(yīng)管的開通瞬時，其能夠提供足夠大的充電電流使場效應(yīng)管的柵源極 間電壓迅速上升到所需值，保證場效應(yīng)管Q1能快速開通且不存在上升沿的高頻振蕩，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通期間驅(qū)動器能提供一個盡可能低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓的快速泄放,保證場效應(yīng)管Q1能快速關(guān)斷；電阻R6和電容C2組成低通濾波，VCC電源接入后經(jīng)過濾波，可減少噪聲。

本實施例中，MAX5048C芯片是超高速的MOSFET驅(qū)動芯片，開通和關(guān)斷時間較快，達到4ns。

本實施例中，電阻R7為充電限流電阻，電阻R8為脈沖電流限流電阻，電容C3為儲能電容，+200V電源為輸入高壓偏置；二極管D1為鉗位二極管；D2為半導(dǎo)體激光器，場效應(yīng)管Q1為控制開關(guān)。

當(dāng)場效應(yīng)管Q1斷開時，+200V高壓偏置通過電阻R7向儲能電容C3充電，電容C3兩端的電壓隨即升高，充電完成后，儲能電容兩端的電壓UC即與高壓偏置電壓+200V相等，當(dāng)場效應(yīng)管Q1閉合后儲能電容C3通過場效應(yīng)管Q1、放電限流電阻R8以及半導(dǎo)體激光器D2所組成的回路瞬時放電，加在半導(dǎo)體激光器D2兩端的電壓為-200V。

本實用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖編碼產(chǎn)生裝置原理是：將上述電路連接后，接通+200V高壓電源和VCC電源(+12V)；此時脈沖信號TRIGER+和TRIGER-通過驅(qū)動電路來控制激光的輸出；可見本實用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的激光超短脈沖生成裝置采用電子元器件實現(xiàn)激光發(fā)射，其反應(yīng)速度快；而且本實用新型所采用的元件較少，因此，穩(wěn)定性較高。

本實施例中，所述激光脈沖發(fā)生電路通過改變偏置電壓，電阻R7、電容C3、電阻R8參數(shù)的大小，即可調(diào)節(jié)輸出激光脈沖的峰值功率、脈沖寬度和重復(fù)頻率。偏置電壓越高，(儲能)電容C3越大、放電限流電阻R8電阻越小，則輸出的激光峰值功率就越大；若(儲能)電容C3越小、電阻R8的阻值越小，則激光脈沖的寬度就越窄；電阻R7的阻值越小，則激光脈沖的重復(fù)頻率就越高。

本實施例實現(xiàn)的是激光超短脈沖，其脈沖信號可以通過單片機發(fā)出，經(jīng)過隔離和驅(qū)動，來控制場效應(yīng)管Q1的開通和關(guān)斷，進而控制半導(dǎo)體激光器D2的發(fā)光。減少電容C3的容值，同時減少電阻R8的阻值，進而實現(xiàn)激光超短脈沖。

以上實施例的先后順序僅為便于描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。