光纖電流互感器用半導體激光器數(shù)字驅(qū)動電路設(shè)計
發(fā)布時間:2021-10-07 04:33
半導體激光器的輸出性能直接決定了光纖電流互感器的測量精度和長期運行穩(wěn)定性。為提高光纖電流互感器的測量精度與穩(wěn)定性,設(shè)計了一種高精度半導體激光器數(shù)字驅(qū)動電路。以STM32微控制器為控制核心,利用高精度電流源芯片ADN8810實現(xiàn)驅(qū)動電流的精密控制,同時采用集成溫控芯片MAX1978通過控制半導體制冷片的工作電流實現(xiàn)對激光器溫度的精確控制。經(jīng)實驗測試,其輸出電流穩(wěn)定度為0.028%,溫度控制穩(wěn)定度為0.18%,激光器輸出光功率穩(wěn)定度達到0.06%,輸出波長穩(wěn)定度為0.05pm。該設(shè)計能夠滿足光纖電流互感器對光源輸出性能的要求。
【文章來源】:半導體光電. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)字驅(qū)動電路原理框圖
半導體激光器輸出光功率與注入電流值直接相關(guān),選用ADI公司的12位高精密數(shù)字恒流源芯片ADN8810,其滿量程輸出電流高達300mA,具有低噪聲、低漂移等特點。圖2所示為數(shù)字恒流源電路。采用低噪聲精密基準源ADR292作為ADN8810內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所需4.096V外部參考電壓,通過VREF引腳輸入?赏ㄟ^設(shè)置R23和R25的阻值來限制ADN8810的最大輸出電流,具體計算公式如下:
MAX1978溫控電路如圖3所示,采用5V電源供電,內(nèi)部集成有1.5V的高精度參考電壓源Vref。FREQ引腳直接接地,設(shè)置其脈寬調(diào)制的開關(guān)頻率為500kHz?赏ㄟ^MAXV引腳設(shè)置TEC兩端的最大差分電壓,以保護TEC。MAXIP引腳和MAXIN引腳分別設(shè)置TEC最大正向和負向電流值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]半導體激光器的物理特性分析及研究[J]. 張鵬. 激光雜志. 2018(12)
[2]基于STM32的半導體激光器驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 黃斐,周鄭,郭漢明. 電子測量技術(shù). 2018(01)
[3]高精度半導體激光器驅(qū)動電源及溫控電路設(shè)計[J]. 羅亮,胡佳成,王嬋媛,劉澤國. 激光技術(shù). 2017(02)
[4]PID控制的激光器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 黃戈里,秦燕燕. 激光雜志. 2016(10)
[5]光源功率對光纖電流互感器的性能影響研究[J]. 王夏霄,馮志芳,于佳,張猛,雷莉莉. 半導體光電. 2016(03)
[6]光通信系統(tǒng)中新型可調(diào)諧半導體激光器的設(shè)計[J]. 胡積寶,李謀平. 激光技術(shù). 2016(02)
[7]基于MAX1978的半導體激光器溫控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 曹延昌,熊繼軍,侯慶志. 微型機與應(yīng)用. 2014(18)
[8]全光纖式光學電流互感器技術(shù)及工程應(yīng)用[J]. 王巍,張志鑫,楊儀松. 供用電. 2009(01)
[9]光源功率衰減對閉環(huán)光纖電流互感器變比影響研究[J]. 張朝陽,張春熹,王夏霄,劉晴晴,馬宗峰. 光子學報. 2008(12)
[10]電子式互感器評述[J]. 郭志忠. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2008(15)
博士論文
[1]EAST托卡馬克上光纖電流傳感器的研制與實驗應(yīng)用[D]. 薛敏敏.中國科學技術(shù)大學 2019
碩士論文
[1]艦船用全光纖電流互感器優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫旭冉.哈爾濱工業(yè)大學 2018
本文編號:3421368
【文章來源】:半導體光電. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)字驅(qū)動電路原理框圖
半導體激光器輸出光功率與注入電流值直接相關(guān),選用ADI公司的12位高精密數(shù)字恒流源芯片ADN8810,其滿量程輸出電流高達300mA,具有低噪聲、低漂移等特點。圖2所示為數(shù)字恒流源電路。采用低噪聲精密基準源ADR292作為ADN8810內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所需4.096V外部參考電壓,通過VREF引腳輸入?赏ㄟ^設(shè)置R23和R25的阻值來限制ADN8810的最大輸出電流,具體計算公式如下:
MAX1978溫控電路如圖3所示,采用5V電源供電,內(nèi)部集成有1.5V的高精度參考電壓源Vref。FREQ引腳直接接地,設(shè)置其脈寬調(diào)制的開關(guān)頻率為500kHz?赏ㄟ^MAXV引腳設(shè)置TEC兩端的最大差分電壓,以保護TEC。MAXIP引腳和MAXIN引腳分別設(shè)置TEC最大正向和負向電流值。
【參考文獻】:
期刊論文
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[3]高精度半導體激光器驅(qū)動電源及溫控電路設(shè)計[J]. 羅亮,胡佳成,王嬋媛,劉澤國. 激光技術(shù). 2017(02)
[4]PID控制的激光器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 黃戈里,秦燕燕. 激光雜志. 2016(10)
[5]光源功率對光纖電流互感器的性能影響研究[J]. 王夏霄,馮志芳,于佳,張猛,雷莉莉. 半導體光電. 2016(03)
[6]光通信系統(tǒng)中新型可調(diào)諧半導體激光器的設(shè)計[J]. 胡積寶,李謀平. 激光技術(shù). 2016(02)
[7]基于MAX1978的半導體激光器溫控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 曹延昌,熊繼軍,侯慶志. 微型機與應(yīng)用. 2014(18)
[8]全光纖式光學電流互感器技術(shù)及工程應(yīng)用[J]. 王巍,張志鑫,楊儀松. 供用電. 2009(01)
[9]光源功率衰減對閉環(huán)光纖電流互感器變比影響研究[J]. 張朝陽,張春熹,王夏霄,劉晴晴,馬宗峰. 光子學報. 2008(12)
[10]電子式互感器評述[J]. 郭志忠. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2008(15)
博士論文
[1]EAST托卡馬克上光纖電流傳感器的研制與實驗應(yīng)用[D]. 薛敏敏.中國科學技術(shù)大學 2019
碩士論文
[1]艦船用全光纖電流互感器優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫旭冉.哈爾濱工業(yè)大學 2018
本文編號:3421368
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