基于MAX1968的LD自动温度控制系统设计

2012-07-17 18:56:18来源: 21ic 关键字:MAX1968  LD  温度控制

  引言

  LD(激光二极管)由于其波长范围宽、制作简单、成本低、易于大量生产,而且体积小、重量轻、寿命长,因而品种发展快,目前已超过300种,应用范围覆盖了整个光电子学领域,成为当今光电子科学的核心技术,广泛应用于激光测距、激光雷达、激光通信、激光mouseover="javascript:setVal(\'模拟\'); companyAdEvent.show(this,\'companyAdDiv\',[5,18])" onmouseout="companyAdEvent.out(\'companyAdDiv\')">模拟武器、激光警戒、激光制导跟踪、引燃引爆、自动控制、检测仪器等领域,并形成了广阔的市场。

  LD缺点是输出特性受温度影响很大,见图1。

LD输出特性

  随着温度的升高,需要有更多的载流子注入来维持所需的粒子数反转,LD的阈值电流升高,这会导致LD的能量转化效率降低,将电能转换为热能,发射波长也随着温度的变化发生漂移。如果LD不能快速有效地制冷,则不仪会影响其输出特性,甚至会损坏LD。

  为了保证LD有较长的工作寿命,必须采取ATC(自动温度控制)措施,通过控制LD管芯温度来维持LD正常工作的温度。

  一般ATC是采用半导体TEC(热电制冷器)。TEC是一种没有运动部分的小型热泵,常被运用于空间有限和高可靠性的场合。TEC的功能实现取决于供电电流的方向,通过改变电流方向实现制热或者制冷。本文介绍的芯片MAX1968,是用来控制T

EC实现LD的ATC。

  1 LD热电温度控制原理

  LD温度控制的基本原理是:温度传感器\'); companyAdEvent.show(this,\'companyAdDiv\',[5,18])" onmouseout="companyAdEvent.out(\'companyAdDiv\')">传感器实时地测量安放在TEC冷端的激光管温度,期望的工作温度由设定点的电压来表示,它与温度传感器产生的表示LD实际温度的电压通过运放进行比较,产生一个偏差电压,此信号经过相应的硬件和控制算法处理后,输出一定的电压经过驱动电路送给TEC模块,TEC根据流过电流的方向,对LD进行制冷或加热,使得LD稳定在所要求的温度值。LD的温度控制系统必须满足精度高,响应速度快、稳定性好的要求,而且要能实现双向控制,以适应外界温度变化和LD本身工作条件的不确定性。同时,还要考虑到LD的保护问题。

  TEC控制器按输出的工作模式可分成线性模式和开关模式。传统LD的热电温度控制大多采用线性模式的TEC控制器,一个简单的线性驱动TEC电路由两个推挽功率三极管构成,虽然具有电流纹波小且容易设计和制造的优点,但功率效率低、控制精度不高,电路集成度较低,而且存在温度控制“死区”问题。

  本文介绍的MAX1968是高度集成、高性价比、高效率的开关型TEC模块驱动器,采用直接的电流控制。

  2 MAX1968功能及其特点

  MAX1968是一款适用于Peltier TEC模块的开关型驱动芯片,工作于单电源,能够提供±3 A双极性输出,其功能框图如图2所示。

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关键字:MAX1968  LD  温度控制

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0717/article_5464.html
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