用1V電源使激光驅動(dòng)器保護加倍

如果激光筆發(fā)射出的光線(xiàn)超過(guò)一定級別，無(wú)論是直接或者經(jīng)過(guò)光亮物體反射后進(jìn)入人眼，即使是很短的時(shí)間，也會(huì )對人眼造成傷害。所以，多數國家都制定有激光安全要求，限定了最大發(fā)射水平。本設計實(shí)例描述了一種激光驅動(dòng)器，它甚至在一只1.5V電池放電到1V時(shí)也能工作，用兩只電流控制晶體管改善了在電量不足情況下的可靠性，并且允許過(guò)強的激光電流與發(fā)光。

如圖所示，晶體管Q1、Q2和Q3組成一個(gè)負阻抗，該阻抗大致可以表示為Z≈-β(VDD-VBE)/RF。假設所有晶體管的電流增益(β)相同，VBE是所有晶體管的基射電壓。通過(guò)RF提供反饋，R1用于偏置控制Q1集電極電流。電感器L1和寄生電容形成一個(gè)諧振電路，該電路由于負阻抗而產(chǎn)生振蕩，因此在電池為1V時(shí)，會(huì )在Q1集電極產(chǎn)生大約3.5V的峰峰值。肖特基二極管D1和C1組成一個(gè)半波整流器，為激光器陰極提供3V電壓;VDD為1V，因此提供了4V的工作范圍，從而超過(guò)了激光器的閾值。

Q5和Q6控制激光器電流。激光組件內置的光電二極管用于監控激光亮度，并通過(guò)Q4發(fā)出負反饋，將Q5和Q6偏置在適當的集電極電流，保證所需激光亮度的穩定。Q5與Q6對為串接，所以，如其中一個(gè)發(fā)生故障而短路，另一個(gè)仍舊能夠將激光電流維持在安全的水平。兩個(gè)晶體管同時(shí)發(fā)生故障的可能性要遠低于單只晶體管發(fā)生故障的可能性。

編者按：由于激光和光電二極管效率的變動(dòng)，可能要對R7進(jìn)行調整，以確保激光的輸出處于安全規范限制之內。