專利名稱：一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光照明領(lǐng)域，尤其涉及的是一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著激光電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步以及半導(dǎo)體激光器技術(shù)的不斷突破，半導(dǎo)體激光電源在通信、醫(yī)療、工業(yè)、電力、家電、軍事、照明等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越為廣泛并為越來(lái)越多的用戶所認(rèn)識(shí)和接受。激光電源尤其可作為一種冷光源在某些特殊的有防爆要求的如軍工、油庫(kù)等行業(yè)或領(lǐng)域中提供光源既達(dá)到照明效果又滿足防爆要求提出了一種很好的方法。另一方面，由于某些具體場(chǎng)合用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)照明場(chǎng)所及其對(duì)亮度要求的分散性與便于集中控制和管理的矛盾的要求，多路并聯(lián)的激光電源的模塊化設(shè)計(jì)所具備的即插即用、更換便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單等一些優(yōu)良特性在調(diào)和二者的矛盾中顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有的激光照明領(lǐng)域多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源的缺乏問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其包括監(jiān)測(cè)和控制激光電源內(nèi)電流和溫度控制激光器在恒定電流下工作的數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)；穩(wěn)定的電流電壓的激勵(lì)下發(fā)出恒定功率的激光的多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)；為激光器提供直接穩(wěn)定的電壓的開(kāi)關(guān)電源模塊；設(shè)定激光器的工作電流、工作模式和激光輸出使能并且指示設(shè)備在工作過(guò)程中的是否過(guò)溫、過(guò)流的IXD顯示及接口操作電路，所述開(kāi)關(guān)電源連接數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)；數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)分別與多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)和LCD顯示及接口操作電路連接。所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其中，數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)包括智能化的MCU控制模塊，基于CAN總線的通訊模塊，恒流控制電路，電流檢測(cè)及保護(hù)電路和溫度控制電路，所述電流檢測(cè)及保護(hù)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)激光器實(shí)際工作電流通過(guò)所述恒流控制電路與所述MCU控制模塊中設(shè)定的電流進(jìn)行恒流的控制使激光器工作電流恒定；所述MCU控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度控制電路采集回來(lái)的溫度信號(hào)做出相應(yīng)控制指令使激光器工作溫度不超過(guò)其溫度限值，所述通訊模塊、恒流控制電路和溫度控制電路均電連接至智能化的MCU控制模塊；電流檢測(cè)及保護(hù)電路連接恒流控制電路。所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其中，多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)包括激光器、散熱器、TEC半導(dǎo)體制冷器和熱敏電阻，所述熱敏電阻靠近激光器安裝，激光器放置在TEC半導(dǎo)體制冷器的一面上，散熱器設(shè)置在TEC半導(dǎo)體制冷器的另一面上。所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其中，所述激光器和TEC半導(dǎo)體制冷器設(shè)置有多個(gè)，每一個(gè)TEC半導(dǎo)體制冷器上設(shè)置有一個(gè)激光器。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)，把多路半導(dǎo)體激光機(jī)集成于一個(gè)激光電源模塊中，并采用CAN總線通訊模式方便更多該激光電源的即插即用的擴(kuò)展，供用戶為后端照明器件提供更為靈活選擇。


圖I是本發(fā)明的設(shè)備系統(tǒng)框圖。圖2是數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)框圖。圖3是多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供的激光電源用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的多路照明系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)即插即用維護(hù)便捷的方法和途經(jīng)。如圖I所示，模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備包括數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)、多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源模塊、LCD顯示及接口操作電路。其中， 開(kāi)光電源連接數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)；數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)分別與多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)和IXD顯示及接口操作電路連接。所述的開(kāi)關(guān)電源連接交流市電為激光器模塊提供直接穩(wěn)定的電壓來(lái)源。其中所示的LCD顯示及操作接口電路可以設(shè)定激光器的工作電流、工作模式、激光輸出使能，并且可以指示設(shè)備在工作過(guò)程中的是否過(guò)溫、過(guò)流等保護(hù)信號(hào)狀態(tài)及其工作電流等。多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)發(fā)出一定波長(zhǎng)的激光為后端照明器件提供光源。如圖2所示，數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)包括智能化的MCU控制模塊，基于 CAN總線的通訊模塊，恒流控制電路，電流檢測(cè)及保護(hù)電路和溫度控制電路。其中，通訊模塊、恒流控制電路和溫度控制電路均電連接至智能化的MCU控制模塊；電流檢測(cè)及保護(hù)電路連接恒流控制電路。所述電流檢測(cè)及保護(hù)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)激光器實(shí)際工作電流通過(guò)所述恒流控制電路與所述MCU控制模塊中指令設(shè)定的電流進(jìn)行恒流的控制從而保證激光器工作電流的恒定。 同時(shí)MCU控制模塊還實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度控制電路采集回來(lái)的溫度信號(hào)做出相應(yīng)控制指令以確保激光器工作溫度不超過(guò)其溫度限值。MCU控制模塊通過(guò)所述的CAN通訊模塊實(shí)現(xiàn)多臺(tái)該模塊化設(shè)備的擴(kuò)展通訊及其協(xié)同工作。如圖3所示，多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)包括激光器、散熱器、TEC半導(dǎo)體制冷器和熱敏電阻Rt。所述熱敏電阻靠近激光器安裝，用于采集激光器的溫度。半導(dǎo)體制冷器用于降低激光器的溫度。激光器在穩(wěn)定的電流電壓的激勵(lì)下發(fā)出恒定功率的激光，并通過(guò)散熱器、TEC半導(dǎo)體制冷器的制冷和散熱效果確保激光器工作時(shí)不因過(guò)熱而損壞激光器。所述激光器至少為一個(gè)。
本發(fā)明通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)，把多路半導(dǎo)體激光機(jī)集成于一個(gè)激光電源模塊中， 并采用CAN總線通訊模式方便更多該激光電源的即插即用的擴(kuò)展，供用戶為后端照明器件提供更為靈活選擇。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其特征在于，包括監(jiān)測(cè)和控制激光電源內(nèi)電流和溫度控制激光器在恒定電流下工作的數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)；穩(wěn)定的電流電壓的激勵(lì)下發(fā)出恒定功率的激光的多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)；為激光器提供直接穩(wěn)定的電壓的開(kāi)關(guān)電源模塊；設(shè)定激光器的工作電流、工作模式和激光輸出使能并且指示設(shè)備在工作過(guò)程中的是否過(guò)溫、過(guò)流的IXD顯示及接口操作電路，所述開(kāi)關(guān)電源連接數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)；數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)分別與多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)和LCD顯示及接口操作電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其特征在于，數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)包括智能化的MCU控制模塊，基于CAN總線的通訊模塊，恒流控制電路，電流檢測(cè)及保護(hù)電路和溫度控制電路，所述電流檢測(cè)及保護(hù)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)激光器實(shí)際工作電流通過(guò)所述恒流控制電路與所述MCU控制模塊中設(shè)定的電流進(jìn)行恒流的控制使激光器工作電流恒定；所述MCU控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度控制電路采集回來(lái)的溫度信號(hào)做出相應(yīng)控制指令使激光器工作溫度不超過(guò)其溫度限值，所述通訊模塊、恒流控制電路和溫度控制電路均電連接至智能化的MCU控制模塊；電流檢測(cè)及保護(hù)電路連接恒流控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其特征在于，多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)包括激光器、散熱器、TEC半導(dǎo)體制冷器和熱敏電阻，所述熱敏電阻靠近激光器安裝，激光器放置在TEC半導(dǎo)體制冷器的一面上，散熱器設(shè)置在TEC半導(dǎo)體制冷器的另一面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其特征在于，所述激光器和TEC半導(dǎo)體制冷器設(shè)置有多個(gè)，每一個(gè)TEC半導(dǎo)體制冷器上設(shè)置有一個(gè)激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光電源設(shè)備，其包括數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)、多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源模塊、LCD顯示及接口操作電路四部分。開(kāi)關(guān)電源模塊為激光器提供激發(fā)產(chǎn)生激光所需的電源能量，通過(guò)數(shù)字式半導(dǎo)體激光電源控制系統(tǒng)來(lái)設(shè)定多路半導(dǎo)體激光器的工作電流，并通過(guò)其恒流控制措施為激光器提供恒定可靠的工作電流，激發(fā)多路并聯(lián)的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)發(fā)出一定波長(zhǎng)的激光為后端照明器件提供光源。采用本發(fā)明可供用戶為后端照明器件提供更為靈活選擇。
文檔編號(hào)H01S5/024GK102610999SQ20121005346
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者關(guān)焯鋒, 劉曉光, 王攀, 王景健, 程韜波, 蔣曉明 申請(qǐng)人:廣東省科學(xué)院自動(dòng)化工程研制中心