本實用新型涉及一種恒定電流控制及高頻開關(guān)驅(qū)動電路，屬于CTP技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CTP設(shè)備使用激光二極管對版材進行曝光，根據(jù)電腦下傳的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動多通道的激光二極管，在版材上曝光出需要的圖案。一臺CTP設(shè)備上需要幾十上百個激光二極管，需要一個有效的電路，對每一個激光二極管進行恒定電流控制以及高頻開關(guān)驅(qū)動。
現(xiàn)有的激光二極管驅(qū)動源，如中國專利公開號為CN102306902B的發(fā)明專利，公開了一種激光二極管驅(qū)動電源，其技術(shù)方案為：一種激光二極管驅(qū)動電源，由隔離型CAN通訊模塊、嵌入式控制器、三個場效應驅(qū)動芯片、P溝道場效應管、兩個N溝道場效應管、電流傳感器、放大器、扼流線圈和肖特二極管構(gòu)成。這種激光二極管驅(qū)動電源輸出脈沖電流直接由OA進行上升，導致激光二極管驅(qū)動源的相應速度慢，使用壽命短。綜上所述，目前激光二極管恒流驅(qū)動電路普遍存在恒流精度低、溫漂大，沒有關(guān)斷功能，空閑時功耗大，實施電路復雜、器件多、成本高的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種恒定電流控制及高頻開關(guān)驅(qū)動電路，能夠滿足打印時每一個激光二極管的高速獨立驅(qū)動。
為了達到目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為：
本實用新型涉及的恒定電流控制及高頻開關(guān)驅(qū)動電路包括激光二極管，其特征在于：其包括高頻開關(guān)驅(qū)動電路和恒流源控制電路，所述的恒流源控制電路包括運算放大電路OP、N溝道MOS管D1、以及電流采樣電阻R1，運算放大電路OP的正極輸入腳連接信號輸入源，運算放大電路OP的輸出腳與N溝道MOS管D1的G極連接，N溝道MOS管D1的S極與電流采樣電阻R1的一端連接，電流采樣電阻R1另一端接地，N溝道MOS管D1的S極還與運算放大電路OP的負極輸入腳連接，N溝道MOS管D1的D極與激光二極管的一個輸入腳連接；所述的高頻開關(guān)驅(qū)動電路包括高速驅(qū)動二極管U1、P溝道MOS管D2和限幅電阻R4，所述的高速驅(qū)動二極管U1的輸入腳連接信號輸入源，高速驅(qū)動二極管U1的輸出腳與P溝道MOS管D2的G極連接，P溝道MOS管D2的S極與限幅電阻R4的一端連接，限幅電阻R4的另一端連接在N溝道MOS管D1與激光二極管的連線上，激光二極管的另一個輸入腳連接外接電源，P溝道MOS管D2的D極連接在外接電源與激光二極管的連線上。
優(yōu)選地，所述的恒流源控制電路還包括由電阻R3和電容C1組成的濾波電路，電阻R3的兩端分別連接運算放大電路OP的輸出腳和N溝道MOS管的G極，電容C1的一端連接在電阻R3與N溝道MOS管的連接線路上，另一端接地。濾波電路加強N溝道MOS管門極電壓的穩(wěn)定性，從而加強輸出電流穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，所述的恒流源控制電路還包括積分電路，積分電路包括電阻R2和電容C2，電阻R2兩端分別與N溝道MOS管D1的S極、運算放大電路OP的負極輸入腳的連線上，電容C2設(shè)在運算放大電路的負極輸入腳和輸出腳之間的連線上。R2和C2構(gòu)成的積分電路用于運算放大電路的積分補償，消除失調(diào)電壓。
優(yōu)選地，所述的高頻開關(guān)驅(qū)動電路還包括電阻R5和兩個電容C3、C4，電阻R5的兩端分別與高速驅(qū)動二極管U1的輸出腳和P溝道MOS管的G極，電容C3的兩端分別與P溝道MOS管的S極和D極連接，電容C4的兩端分別與激光二極管的兩個輸入腳連接。電阻R5起到緩沖作用，避免U1輸出高電平時電平上升過快導致過沖尖峰的出現(xiàn)；電容也起到緩沖作用，使電壓的變化放緩。
優(yōu)選地，所述的激光二極管與外接電源的連線上還設(shè)有磁珠L1和兩個電容C5、C6，磁珠L1的兩端分別與外接電源和激光二極管連接，電容C5、C6相互并聯(lián)在磁珠L1與激光二極管的連線上，電容C5、C6均接地。磁珠L1與電容C5、C6組合在一起，用于抑制電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力，避免當前路激光器高頻開關(guān)時產(chǎn)生的干擾影響VCC電源，從而影響其它通道的工作。
采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
本實用新型在較大電流下開關(guān)頻率高，且通過限幅電阻，限制了激光二極管開關(guān)狀態(tài)下的開關(guān)幅度，減小激光二極管在開關(guān)狀態(tài)下的電流過沖，增加激光二極管的使用壽命；本實用新型能夠支持較大的恒流控制需求，電流波動小，使激光二極管的光強表現(xiàn)穩(wěn)定，提升打印質(zhì)量。
附圖說明
圖1是本實用新型恒定電流控制及高頻開關(guān)驅(qū)動電路的電路圖。
具體實施方式
為進一步了解本實用新型的內(nèi)容，結(jié)合實施例對本實用新型作詳細描述，以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
結(jié)合附圖1所示，本實用新型涉及的恒定電流控制及高頻開關(guān)驅(qū)動電路包括高頻開關(guān)驅(qū)動電路和恒流源控制電路，恒流源控制電路包括運算放大電路OP、N溝道MOS管D1、以及電流采樣電阻R1，電流模擬信號從運算放大電路OP的正極輸入腳輸入到恒流源控制電路中，運算放大電路OP的輸出腳與N溝道MOS管D1的G極連接，N溝道MOS管D1的S極分別與電流采樣電阻R1和運算放大電路OP的負極輸入腳連接，電流采樣電阻R1的另一端接地，N溝道MOS管D1的D極與激光二極管的一個輸入腳連接。恒流源控制電路還包括由電阻R3和電容C1組成的濾波電路，加強N溝道MOS管門極電壓的穩(wěn)定性，從而加強輸出電流穩(wěn)定性。運算放大電路的負極輸入腳和輸出腳之間還連接一個電容C2，N溝道MOS管D1的S極與運算放大電路的負極輸入腳之間的線路上還設(shè)有電阻R2，電阻R2和電容C2組成一個積分電路，用于運放電路的積分補償，消除失調(diào)電壓，電容C2起到緩沖作用，使運算放大電路兩端的電壓變化放緩。DAC電路將設(shè)置電流模擬信號輸入到運算放大電路OP后，運算放大電路OP產(chǎn)生相應的控制電壓，控制N溝道MOS管D1的開關(guān)，并通過電流采樣反饋電路，使得最終通過N溝道MOS管D1的電流穩(wěn)定在設(shè)置電流上，實現(xiàn)恒定激光二極管5工作電流的目的。
所述的高頻開關(guān)驅(qū)動電路包括高速驅(qū)動二極管U1、P溝道MOS管D2和限幅電阻R4，開關(guān)控制信號從高速驅(qū)動二極管U1的輸入腳輸入到高頻開關(guān)驅(qū)動電路中，高速驅(qū)動二極管U1的輸出腳與P溝道MOS管D2的G極連接，P溝道MOS管D2的S極與限幅電阻R4的一端連接，限幅電阻R4的另一端連接在N溝道MOS管D1與激光二極管的連線上，激光二極管的另一個輸入腳連接外接電源，P溝道MOS管D2的D極連接在外接電源與激光二極管的連線上。高頻開關(guān)驅(qū)動電路還包括電阻R5和兩個電容C3、C4，電阻R5的連接在高速驅(qū)動二極管U1和P溝道MOS管之間，電容C3的兩端分別與P溝道MOS管的S極和D極連接，電容C4的兩端分別與激光二極管的兩個輸入腳連接，電阻R5起到緩沖作用，避免U1輸出高電平時電平上升過快導致過沖尖峰的出現(xiàn)，電容也起到緩沖作用，使電壓的變化放緩。激光二極管5與外接電源的連線上還設(shè)有磁珠L1和兩個電容C5、C6，磁珠L1的兩端分別與外接電源和激光二極管連接，電容C5、C6相互并聯(lián)在磁珠L1與激光二極管的連線上，電容C5、C6均接地。磁珠L1與電容C5、C6組合在一起，用于抑制電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力，避免當前路激光器高頻開關(guān)時產(chǎn)生的干擾影響VCC電源，從而影響其它通道的工作。主控制芯片將激光二極管的開關(guān)控制信號輸入到高頻開關(guān)驅(qū)動電路4，激光二極管的開關(guān)控制信號輸入到高速驅(qū)動二極管，極大的增強了高頻驅(qū)動能力，從而能夠高頻驅(qū)動開關(guān)P溝道MOS管D2，并使激光二極管在恒定電流下能夠進行開關(guān)切換，并通過限幅電阻R4，使得激光二極管的開關(guān)幅度維持在較小范圍，可以增加開關(guān)頻率，減小開關(guān)狀態(tài)下的電流過沖，增加激光二極管的使用壽命，開關(guān)頻率可達到兆極。
實施例所述的驅(qū)動系統(tǒng)的工作過程如下：當CTP設(shè)備打印任務(wù)開啟時，主控制芯片通過DAC電路，將設(shè)置電流I的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號V1，輸入到運算放大電路OP的正極輸入腳，使運算放大電路OP的正極輸入腳電平穩(wěn)定在V1，運算放大電路OP的輸出由低電平切換為高電平，從而打開N溝道MOS管D1，流過N溝道MOS管D1的電流由電流采樣電阻R1反饋到運算放大電路OP的負極輸入腳，形成了運算放大電路負反饋電路，當電流增大到設(shè)置電流I后，運算放大電路OP的負極輸入腳電平也達到了V1，通過運算放大電路OP，使得流過N溝道MOS管D1的電流穩(wěn)定在設(shè)置電流I上。
開關(guān)控制信號通過高速驅(qū)動二極管U1增加了高頻驅(qū)動能力后，可以高速打開和關(guān)閉P溝道MOS管D2，當P溝道MOS管D2打開后處于導通狀態(tài)時，電流通過P溝道MOS管D2，限幅電阻R4，N溝道MOS管D1后到地。D2導通時的VDS比較小，可以假設(shè)為0V，以方便描述，同時，由于電流流過限幅電阻R4，使得激光二極管的兩端存在電壓差V2，并且V2小于激光二極管閾值電壓，使得激光二極管處于關(guān)閉狀態(tài)；當D2處于關(guān)閉狀態(tài)時，電流通過激光二極管，D1到地，此時激光二極管處于打開狀態(tài)，并且兩端存在工作電壓差V3，V3大于激光二極管閾值電壓。因此，當激光二極管處于高頻開關(guān)狀態(tài)時，如果沒有R4，則激光二極管兩端電壓差在0和V3間切換，如果R4存在，則激光二極管兩端電壓差在V2和V3間高頻切換，從而降低了激光二極管的開關(guān)電壓變化幅度，減小過沖，增加了開關(guān)頻率，并增加了激光二極管的使用壽命。
以上結(jié)合實施例對本實用新型進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。