CN117856033A - 恒流驱动电路、激光泵浦源和激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种恒流驱动电路、激光泵浦源和激光雷达。其中，恒流驱动电路包括：恒流电源、降压电路、第一电阻和负反馈电路；其中，恒流电源的输出端与降压电路的电源输入端连接，降压电路的驱动信号输出端与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与激光泵浦发生器连接，负反馈电路的输入端分别连接第一端和第二端，负反馈电路的输出端与降压电路的负反馈信号输入端连接。在本申请中，负反馈电路耦合于第一电阻的两端，通过采样第一电阻两端的压差，生成负反馈信号。降压电路可以根据负反馈信号的反馈，调节输出的驱动信号，从而使得驱动信号具有更高的稳定性，实现激光泵浦发生器稳定的工作。

Description

恒流驱动电路、激光泵浦源和激光雷达

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种恒流驱动电路、激光泵浦源和激光雷达。

背景技术

在实际的应用场景，激光泵浦发生器对电冲击的承受能力很弱，微小的电流变化都可能导致参数的变化，进而危及激光泵浦发生器的安全使用。因此，激光泵浦发生器需要恒流源来驱动，且该恒流源必须具有很高的电流稳定度和很小的波动系数。

那么，如何实现符合激光泵浦发生器使用要求的恒流驱动电路是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种恒流驱动电路、激光泵浦源和激光雷达，以实现向激光泵浦发生器输出数值合适且稳定性较好的电流或电压，使得激光泵浦发生器能够稳定的工作，从而保证激光雷达中后续光路的稳定，提高激光雷达的测距性能。

在第一方面，本申请提供了一种恒流驱动电路，该恒流驱动电路包括：恒流电源、降压电路、第一电阻和负反馈电路；其中，恒流电源的输出端与降压电路的电源输入端连接，降压电路的驱动信号输出端与第一电阻的第一端连接，第一电阻的第二端与激光泵浦发生器连接，负反馈电路的输入端分别连接第一端和第二端，负反馈电路的输出端与降压电路的负反馈信号输入端连接；恒流电源，用于为降压电路提供恒流电源信号；降压电路，用于根据恒流电源信号，输出驱动信号，驱动信号用于驱动激光泵浦发生器；负反馈电路，用于采集第一端与第二端之间的压差信号，并基于压差信号，向降压电路输出负反馈信号；降压电路，还用于基于负反馈信号调节驱动信号。

在一些可能的实施方式中，负反馈电路为差分放大电路。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路还包括：电压调节电路；电压调节电路的输出端与负反馈电路的输入端连接；电压调节电路，用于为负反馈电路提供控制信号；负反馈电路，还用于根据控制信号产生负反馈信号。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路还包括：限压电路；限压电路的输入端与降压电路的驱动信号输出端连接，限压电路输出端与降压电路的负反馈信号输入端连接；限压电路，用于根据驱动信号的电压输出限压信号；降压电路，还用于基于限压信号调节驱动信号。

在一些可能的实施方式中，限压电路，用于根据驱动信号的电压输出限压信号，包括：限压电路，用于当驱动信号的电压等于预设电压时，输出限压信号。

在一些可能的实施方式中，限压电路包括：开关和分压电路；分压电路的输入端与降压电路的驱动信号输出端连接，分压电路的输出端与开关的输入端连接，开关的输出端与降压电路的负反馈信号输入端连接；开关，用于当驱动信号等于预设电压时，连通分压电路与降压电路；当驱动信号小于预设电压时，断路分压电路与降压电路；分压电路，用于当与降压电路连通时，输出限压信号。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路还包括：第二电阻；第二电阻的第三端与负反馈电路的输出端连接，第二电阻的第四端与降压电路的负反馈信号输入端连接；第二电阻为阻值大于10KΩ的电阻。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路还包括：滤波电路；滤波电路的输入端与降压电路的驱动信号输出端连接，滤波电路的输出端与第一端连接；滤波电路，用于对驱动信号进行滤波。

在一些可能的实施方式中，降压电路包括：控制电路、误差放大电路和补偿电路；其中，控制电路的输入端与误差放大电路和补偿电路的输出端连接。

在第二方面，本申请提供了一种激光泵浦源。该激光泵浦源包括：如第一方面的恒流驱动电路以及激光泵浦发生器，其中，恒流驱动电路用于驱动激光泵浦发生器。

在第三方面，本申请提供了一种激光雷达。该激光雷达包括：如第二方面的激光泵浦源，激光泵浦源用于发射泵浦光。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请中，负反馈电路耦合于第一电阻的两端，通过采样第一电阻两端的电压差值，生成负反馈信号。降压电路根据负反馈信号的反馈，调节输出的驱动信号，使得驱动信号向激光泵浦发生器输出数值合适且稳定性较好的电流或电压，从而使得激光泵浦发生器稳定工作，保证激光雷达中后续光路的稳定性，提高激光雷达的测距性能。另外，本申请中的第一电阻的电阻非常小，可以使采样功耗较小，恒流源整体效率较高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为相关技术中的一种恒流驱动电路的结构示意图；

图2为相关技术中的另一种恒流驱动电路的结构示意图；

图3为本申请实施例中的第一种恒流驱动电路的结构示意图；

图4为本申请实施例中的第二种恒流驱动电路的结构示意图；

图5为本申请实施例中的第三种恒流驱动电路的结构示意图；

图6为本申请实施例中的第四种恒流驱动电路的结构示意图；

图7为本申请实施例中的第五种恒流驱动电路的结构示意图；

图8为本申请实施例中的第六种恒流驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

泵浦是一种使用光将电子从原子或分子中的较低能级升高(或“泵”)到较高能级的过程。激光泵浦发生器是通过激光实现泵浦的装置，该装置可促使激光器发射激光束。例如，激光雷达中的激光器可以为种子激光器。种子激光器能够发射种子光，种子光通过激光泵浦发生器发射的泵浦光进行放大，形成激光雷达探测用的激光束。

但是，激光泵浦发生器对电冲击的承受能力很弱，微小的电流变化都可能导致参数的变化，进而危及激光泵浦发生器的安全使用。因此，激光泵浦发生器需要恒流源驱动，且该恒流源需具有很高的电流稳定度和很小的波动系数。

在恒流源驱动电路的一种相关技术中，恒流驱动电路通过采样电阻的反馈实现恒流源。图1为相关技术中的一种恒流驱动电路的结构示意图，如图1所示，恒流驱动电路中的电阻R10为电流采样电阻。使用误差放大器U4通过运放负反馈原理，控制电阻R10的上端电压等于I_set1电压，即电阻R10两端电压恒定，从而电阻R10的电流恒定。进一步地，由于二极管D3与三极管Q1、电阻R10串联，所以恒流驱动电路中的输入电压V2为后续激光器输出大的电流时，三极管Q1和电阻R10的功耗就会变大，致使恒流源功耗大、效率低、发热量大。尤其是泵浦通常需要数安培驱动电流，因此该恒流驱动电路的效率较低。

此外，在恒流驱动电路的另一种相关技术中，恒流驱动电路同样通过采样电阻的反馈实现恒流源。图2为相关技术中的另一种恒流驱动电路的结构示意图，如图2所示，控制芯片U5的管脚G1通过电阻R14接地，通过电阻R13连接于激光器LD的阳极，通过电阻R15连接于运算放大器U6的管脚G2。电阻R13的另一端和电阻R14的另一端之间连接有电容C3。运算放大器U6的正向输入端，通过电阻R16与激光器LD的阴极连接。电阻R16远离与运算放大器U6连接的一端依次连接有电阻R11和电阻R12，电阻R12的另一端接地。该电路的工作过程为：控制芯片U5的管脚G1的反馈电压调节输出到电容C3正极的电压。若电容C3两端电压降低，电阻R13和第电阻R14分压到控制芯片U5的管脚G1的电压小于控制芯片U5内部基准电压，则控制芯片U5增加输出，从而抬高电容C3两端电压。若电容C3电压大于设定电压则控制芯片U5减小输出，降低电容C3两端电压，这样控制芯片U5及附属电路就构成了以控制芯片U5的管脚G1为参考的稳压电压源。

由上述可知，相关技术中的恒流驱动电路中采样电阻为串联的电阻R11和电阻R12，采样电阻上的电压直接与控制芯片U5的预设电压作比较，那就必须在高效率、高精度和最大输出电流中进行选择。如果需要高精度，那么电阻R11和电阻R12的阻值就需要大，进而导致电阻R11和电阻R12上损耗的功率较大，输出电流受到限制。如果需要大电流，那么电阻R11和电阻R12的阻值就需要尽可能小，进而导致电阻R11和电阻R12上的压降就很小，即运算放大器U6的两个输入端电压都接近接地端GND(等于0)，控制电流精度较差。且该方案中电流的反馈使用控制芯片U5的微控制单元(microcontroller unit，MCU)来采集和调节，响应速度和采集速度都受到MCU本身限制，无法做到快速响应负载变化场景。

那么，如何保证恒流驱动电路同时满足低功耗、高效率、高精度和快速响应负载变化的要求，进而使得恒流驱动电路可以应用于激光泵浦发生器是一个亟待解决的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种恒流源驱动电路，以实现获得符合激光泵浦发生器使用要求的恒流驱动电路。

图3为本申请实施例中的第一种恒流驱动电路的结构示意图。如图3所示，恒流驱动电路300可以包括：恒流电源V1、降压电路U1、第一电阻R3和负反馈电路301。

其中，恒流电源V1输出端与降压电路U1的电源输入端Vin连接，降压电路U1的驱动信号输出端SW与第一电阻R3的第一端(图中第一电阻靠近SW端口的一端)连接，第一电阻R3的第二端(与第一段相反的一端)与激光泵浦发生器D2连接，负反馈电路301的输入端(IN1和IN2)分别连接第一端和第二端，负反馈电路的输出端OUT1与降压电路U1的负反馈信号输入端FB连接。

进一步地，恒流电源V1用于为降压电路U1提供恒流电源信号，降压电路U1用于根据恒流电源信号输出驱动信号，驱动信号用于驱动激光泵浦发生器D2。负反馈电路301，用于采集第一端与第二端之间的压差信号，并基于压差信号，向降压电路U1输出负反馈信号。降压电路U1，还用于基于负反馈信号调节驱动信号。

可以理解的，恒流电源V1可以产生并输出恒流电源信号，随后恒流电源信号可以由降压电路U1的电源输入端Vin输入降压电路U1。降压电路U1可以根据输入的恒流电源信号产生驱动信号，并由降压电路U1的驱动信号输出端SW输出。驱动信号流经第一电阻R3后输入激光泵浦发生器D2。负反馈电路的输入端有两个，分别连接第一电阻R3的两端，使得驱动信号在第一电阻R3两端的两个电压信号可以分别由负反馈电路301的两个输入端(IN1和IN2)输入。负反馈电路301可以根据两个电压信号的差值产生负反馈信号，并将该负反馈信号由负反馈电路的输出端OUT1输出。随后负反馈信号可以通过降压电路U1的负反馈信号输入端FB输入降压电路U1，使得降压电路U1根据输入的负反馈信号调节驱动信号。

其中，恒流电源V1可以是直流(direct current，DC)电压源、DC电流源等，恒流电源V1输出的恒流电源信号可以为固定的直流电压，使得恒流电源V1用于控制电压的输入。降压电路U1可以对固定的直流电压进行降压，使得固定的直流电压变换成可变的直流电压。即降压电路U1对恒流电源信号进行降压而产生的驱动信号为可调节信号，使得降压电路U1实现调节激光泵浦发生器D2在不同电压下进行工作。

第一电阻R3位于降压电路U1与激光泵浦发生器D2之间，第一电阻R3两端的电压差值(由驱动信号流过而产生)可以反映驱动信号的电压。负反馈电路通过采样第一电阻R3两端的电压差值生成负反馈信号并输入降压电路U1，就可以使得降压电路U1能够根据输出的驱动信号所反馈的电压信息来调节驱动信号的电压值，实现负反馈回路。

在上述实施例中，恒流驱动电路300的工作过程为：恒流电源V1向降压电路U1输入的恒流电源信号，降压电路U1根据恒流电源信号产生驱动信号，驱动信号经采样电阻(即第一电阻R3)后输出，以驱动激光泵浦发生器D2工作。负反馈电路301对采样电阻两端的电压差进行采样，根据采样到的压差信号产生负反馈信号，负反馈信号输入降压电路U1后，降压电路U1根据负反馈信号的信息，控制固定的直流电压变换成可变的直流电压来调节驱动信号，调节后的驱动信号经采样电阻后驱动激光泵浦发生器D2进行工作，以此循环，使驱动信号逐步稳定输出，整个电路实现恒流源输出。

在一些可能的实施方式中，为了使电路更加集成化、紧凑化，可以采用芯片来实现部分电路的功能。例如，降压电路U1可以为降压芯片。优选的，降压电路还可以为BUCK降压芯片，使得输出驱动信号的电压小于恒流电源信号的电压。

可以理解的，降压芯片可以将输入的恒流电源信号的电压进行降压，输出电压值小于恒流电源信号电压值的驱动信号，且该驱动信号的电压值还可以根据负反馈信号进行大小调节。

在一些可能的实施方式中，降压电路U1可以包括：控制电路、误差放大电路和补偿电路；其中，控制电路的输入端与误差放大电路和补偿电路的输出端连接。误差放大电路的一个输入端与负反馈电路的输出端连接，控制电路的输出端(即降压电路的驱动信号输出端)与第一电阻的第一端连接。

在一实施例中，图4为本申请实施例中的第二种恒流驱动电路的结构示意图。如图4所示，降压电路U1具有误差放大器U3(即误差放大电路)和控制器303(即控制电路)。其中，负反馈电路的输出端OUT1可以连接误差放大器U3的负极输入端FB，第二预设电压信号的输入端Vref可以连接误差放大器U3的正极输入端，误差放大器U3的输出端连接控制器303的输入端。

可以理解的，误差放大器U3可以获得反应负反馈信号的电压值和第二预设电压值的误差的信号，控制器303在该信号的控制下，调节驱动信号。其中，控制器303可以采用直流转直流电源(DC/DC变换)的方式产生所需的驱动信号(可以为直流脉冲信号)。具体的，控制器303进行DC/DC变换时，可以将输入控制器的原直流电通过脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)的方式调整原直流电的占空比，从而实现控制输出的有效电压大小不同的直流脉冲信号。

在一实施例中，如图4所示，降压电路U1还可以具有由电阻R9和电感C2组成的补偿电路，补偿电路通过补偿信号输入端Vc输入降压电路U1。补偿电路可以对降压电路U1的输入电压进行补偿，维持恒流驱动电路的稳定工作。

在一些可能的实施方式中，图5为本申请实施例中的第三种恒流驱动电路的结构示意图。如图5所示，负反馈电路301可以为差分放大电路401。

可以理解的，差分放大电路401只放大输入的差模信号而不放大输入的共模信号。负反馈电路301采用差分放大电路401，可以放大第一电阻R3两端的电压信号，使得产生的负反馈信号更强，更有利于降压电路U1根据负反馈信号对输出的驱动信号进行调节。另外，当负反馈电路301为差分放大电路401时，可以使得负反馈电路301在第一电阻R3阻值很小的情况下生成负反馈信号，从而能够减少驱动信号流经第一电阻R3的所产生的损耗，提高恒流驱动电路300的效率。

在一实施例中，差分放大电路401可以由差分放大器U2和多个外部电阻(如电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7)组成。其中，差分放大器U2的正极输入端耦合于负反馈电路301的输入端IN1，差分放大器U2的负极输入端耦合于负反馈电路301的输入端IN2，差分放大器U2的输出端耦合于负反馈电路301的输出端OUT1。电阻R4位于差分放大器U2的正极输入端与输入端IN1之间，电阻R6位于差分放大器U2的负极输入端与输入端IN2之间，电阻R5一端接地一端连接差分放大器U2的正极输入端，电阻R7一端连接差分放大器U2的负极输入端，一端连接差分放大器U2的输出端。

可以理解的，在上述差分放大电路401中，外部电阻应该具有匹配的比值，而不能任意选择。示例性的，外部电阻应满足：R5/R4＝R7/R6，其中，R4、R5、R6和R7分别表示的是电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7的阻值。上述电阻在该比值下不会导致差分放大电路401产生不良的共模误差。

在一些可能的实施方式中，为了方便控制驱动激光泵浦发生器D2的电流值，还可以通过降压电路U1以外的电路实现对驱动信号的电流调节。那么，图6为本申请实施例中的第四种恒流驱动电路的结构示意图。如图6所示，恒流驱动电路300还可以包括：电压调节电路。电压调节电路的输出端与负反馈电路301的输入端连接。这里，电压调节电路，用于为负反馈电路301提供控制信号；负反馈电路301，还用于根据控制信号产生负反馈信号。

可以理解的，电压调节电路可以产生并输出一个控制信号，该控制信号可以直接输入负反馈电路301的一个输入端(IN1或IN2)，改变负反馈电路301的一个输入端(IN1或IN2)只输入驱动信号的状态，进而改变负反馈电路301的两个输入端(IN1和IN2)所输入的压差，实现对负反馈信号的调节。调节后的负反馈信号被输入降压电路U1，降压电路U1根据负反馈信号的不同输出不同的驱动信号。这一过程中，恒流驱动电路300通过设置电压调节电路实现对驱动信号的可控调节。

可见，控制信号可以控制驱动信号的大小，那么，控制信号就可以根据激光泵浦发生器D2的电流需求去进行设置，本申请实施例对此不做具体限定。

在一实施例中，如图6所示，电压调节电路可以包括可调直流电压源I_set。可调直流电压I_set源可以一端接地一端连接电阻R5，并通过电阻R5连接差分放大器U2的正极输入端，使得电压调节电路的输出端与负反馈电路301的输入端连接。可调直流电压源I_set输出的控制信号(具有不同的电压)经电阻R5后输入差分放大器U2的正极输入端，使得差分放大器U2的正极输入端同时输入驱动信号和控制信号。当控制信号进行(电压)变化时，会带动差分放大器U2输入信号的改变，进而改变负反馈信号，使得降压电路U1重新调节驱动信号。这一过程实现控制信号对驱动信号的调节，也就是控制信号可以调节激光泵浦发生器D2的驱动电流。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路300恒流输出时，负载电流恒定，降压电路U1的输出电压跟随负载的变化而变化。但是，由于降压电路U1的输入电压是有限的，且降压电路U1的输出电压必定小于输入电压，因此导致降压电路U1的输出电压的变化能力也是有限的。例如，降压电路U1的输入电压可以是12V，那么降压电路U1的输出电压就可以是小于12V的任意电压。当降压电路U1的负载是1Ω时，负载电流设置为5A，降压电路U1的输出电压就等于5V；当降压电路U1的负载是10Ω时，负载电流仍然设置为5A，降压电路U1的输出电压就需要50V，这远远高于12V，显然是不可能实现的。所以存在一些情况使得降压电路U1的在负载变化的情况下的输出无法实现恒流。为了解决这一问题，恒流驱动电路300还可以包括：限压电路302。图7为本申请实施例中的第五种恒流驱动电路的结构示意图。如图7所示，限压电路302的输入端与降压电路的驱动信号输出端SW连接，限压电路302的输出端与降压电路的负反馈信号输入端FB连接。限压电路302根据驱动信号的电压输出限压信号；降压电路U1基于限压信号调节驱动信号。限压电路302可以控制驱动信号的电压，使得恒流驱动电路300的输出电压维持不变。限压电路302可以实现限压功能。限压功能可以防止负载开路时，输出电压过高，损坏驱动电路。

可以理解的，限压电路302的输入端可以连接降压电路的驱动信号输出端SW，因此，限压电路302也可以接收到驱动信号。限压电路302可以根据驱动信号输出控制信号。限压电路302输出的控制信号由负反馈信号输入端FB输入降压电路U1，使得降压电路U1去调节驱动信号，以保持电路的恒定。

在一实施例中，限压电路302输出驱动信号的条件可以为驱动信号的电压等于预设电压，即当驱动信号的电压等于预设电压时，驱动信号触发限压电路302输出限压信号，进而使得驱动信号的电压维持当前电压，不再增加。反之，当驱动信号的电压小于预设电压时，限压电路302断开与降压电路U1的连接。由此可见，当驱流驱动电路300可以设置驱动信号达到所能实现的最大电压时，限压电路302开始工作，形成由降压电路U1到限压电路302再循环降压电路U1的通路，使得限压电路302对驱动信号进行控制，从而防止驱动信号的电压过高而损坏激光泵浦发生器D2。

在一些可能的实施方式中，上述限压电路302可以包括：开关和分压电路。分压电路的输入端与降压电路U1的驱动信号输出端SW连接，分压电路的输出端与开关的输入端连接，开关的输出端与降压电路U1的负反馈信号输入端FB连接。其中，限压电路中302的开关用于根据驱动信号控制分压电路的通断，当驱动信号等于预设电压时，连通分压电路与降压电路U1的通路，使得分压电路向降压电路U1输出限压信号；当驱动信号小于预设电压时，断路分压电路与降压电路U1。

示例性的，如图7所示，上述开关可以为二极管D1，分压电路可以为由电阻R1和电阻R2组成的电路。降压电路U1输出的驱动信号会经过端口Vout到达限压电路402的输入端，随后经分压电路中的电阻R2后接入二极管D1的阳极。当驱动信号等于预设电压时，二极管D1正向导通，使得分压电路产生限压信号并输入降压电路U1的负反馈信号输入端FB，降压电路U1根据该限压信号的控制驱动信号的电压，从而防止驱动信号的电压过高，损坏激光泵浦发生器D2。

在一些可能的实施方式中，在恒流驱动电路300使用限压电路302控制驱动信号的过程中，由于第一电阻R3的阻值较小，限压电路302的阻值较大，因此限压电302对驱动信号的控制能力会较弱，不能很好地实现控制恒流驱动电路300进入恒压模式。为了解决上述问题，图8为本申请实施例中的第六种恒流驱动电路的结构示意图。如图8所示，恒流驱动电路300还可以包括：第二电阻R8。第二电阻R8的第三端与负反馈电路的输出端OUT1连接，第二电阻R8的第四端(与第三端相反的一端)与降压电路U1的负反馈信号输入端FB连接。第二电阻R8的阻值需要远远大于R1或R2的阻值。示例性的，第二电阻R8可以为阻值大于10KΩ的电阻。

可以理解的，负反馈电路301的输出端OUT1输出负反馈信号至降压电路U1的负反馈信号输入端FB，限压电路302的输出端输出限压信号至降压电路U1的负反馈信号输入端FB，即降压电路U1的负反馈信号输入端FB同时输入限压信号和负反馈信号。当第二电阻R8的阻值远远大于限压电路302的阻值时，降压电路U1的负反馈信号输入端FB主要输入限压信号，由限压电路302的阻值控制，随即使得恒流驱动电路300的输出电压维持不变。

在一实施例中，如图8所示，在分压电路(如由电阻R1和电阻R2组成)导通时，第二电阻R8的阻值远远大于电阻R1和电阻R2，使得降压电路的负反馈信号输入端FB主要受电阻R1和电阻R2的分压电路控制。

在一些可能的实施方式中，恒流驱动电路300还可以包括：滤波电路。滤波电路的输入端与降压电路的驱动信号输出端SW连接，滤波电路的输出端与第一电阻的第一端连接。

可以理解的，滤波电路用于对驱动信号进行滤波。示例性的，当降压电路U1输出的信号为直流脉冲信号时，滤波电路可以对该直流脉冲信号进行滤波，产生直流电压。

在一实施例中，如图8所示，滤波电路可以由电感L1和电容C1组成。其中，电感L1的输入端连接降压电路的驱动信号输出端SW，电感L1的输出端连接第一电阻R3的第一端和电容C1的一端，电容C1的另一端接地。

下面，参见图8所示的电路，以具体实例对恒流驱动电路的工作过程进行说明。

降压电路U1中的控制器303接收恒流电源V1输入的直流电压，且对该直流电压进行降压，产生驱动信号。由电感L1和电容C1组成的滤波电路接收驱动信号并对驱动信号进行滤波。随后，驱动信号经过第一电阻R3后输出，以驱动激光泵浦发生器D2工作。差分放大器U2正极输入端和负极输入端分别采样驱动信号经过第一电阻R3两端的压差。差分放大器U2周围的外部电阻确定差分放大器U2对压差的放大倍数，从而产生负反馈信号。负反馈信号输入降压电路U1中误差放大器U3。误差放大器U3将负反馈信号与第二预设电压信号进行比较，得到的结果输入控制器303。控制器303根据该结果调节输出的驱动电压。以此循环，实现恒流驱动电路300为激光泵浦发生器D2提供恒定的电流。

另外，恒流驱动电路300中的可调直流电压源I_set可以在减小电压时增大驱动信号的电流，实现为激光泵浦发生器D2提供更大的电流。恒流驱动电路300的二极管D1在驱动信号达到预设电压时正向导通，使得电阻R1和电阻R2组成的分压电路产生控制信号，控制信号输入降压电路U1中误差放大器U3。误差放大器U3将负反馈信号和控制信号的和与第二预设电压信号进行比较，得到的结果输入控制器303。控制器303根据该结果调节输出的驱动电压。以此循环，实现恒流驱动电路300为激光泵浦发生器D2提供恒定的电流。

在一实施例中，负反馈信号由降压电路U1的负反馈信号输入端FB输入降压电路U1，第二预设电压信号由预设电压信号的输入端Vref输入降压电路U1。降压电路U1内部的误差放大器U3通过由降压电路U1和负反馈电路301形成的环路会逐渐控制负反馈信号的电压等于第二预设电压。又因为差分放大器U2和外围电阻(电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7)组成差分放大电路401采样流过第一电阻R3的压差而获得负反馈信号，当可调直流电压源I_set恒定，差分放大器U2放大倍数恒定，第一电阻R3两端电压差值就会恒定。即流经第一电阻R3的电流恒定，所以流经激光泵浦发生器D2的电流恒定，恒流驱动电路实现恒流驱动激光泵浦发生器D2。

当配置R5/R4＝R7/R6时，I_load＝(V_ref-I_set)＊R4/R5/R3，其中，I_load表示的是流过激光泵浦发生器D2的电流，V_ref表示的是降压电路U1内部由预设电压信号的输入端Vref输入的预设电压。预设电压可以由降压电路U1本身决定，不同的器件具有不一样预设电压。I_set表示的是可调直流电压I_set的电压。R3、R4、R5、R6和R7分别表示的是电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7的阻值。

根据上式，调节可调直流电压I_set的电压，可以控制激光泵浦发生器D2的驱动电流，当I_set≥V_ref时，I_load_min＝0，I_load_min表示的是流过激光泵浦发生器D2的最小电流。I_load_min最小取值为零，表示的是当调节I_set≥V_ref时，可以控制恒流驱动电路与激光泵浦发生器D2断路。当I_set＝0时，输出电流最大，I_load_max＝V_ref＊R4/R5/R3，I_load_max表示的是流过激光泵浦发生器D2的最大电流。可见，I_load的取值在0至V_ref＊R4/R5/R3之间。

电阻R1、电阻R2和二极管D1可以构成限压电路302，使得对限压电路302接入端口Vout处的电压进行限压，并可获得限压电路302接入端口Vout处的电压最大值V_out_max＝(V_ref+U_D1)＊(R1+R2)/R1，其中，U_D1表示的是单向导通二极管D1两端的压差，V_ref+U_D1代表电阻R1和电阻R2中间的电压。V_out_max表示的是限压电路302接入端口Vout处的电压最大值。

V_out表示的是端口Vout处的电压。当V_out小于Vout_max时，二极管D1反向截止，I_load＝(V_ref-I_set)＊R4/R5/R3。

当V_out等于Vout_max时，D1正向导通，Vout_max＝(V_ref+U_D1)＊(R1+R2)/R1，R1和R2分别表示的是电阻R1和电阻R2的阻值。

由上述可知，恒流驱动电路300通过负反馈环路，使得负反馈信号的电压等于预设电压。所以，当V_out小于V_out_max时，二极管D1反向截止，电阻R1和电阻R2构成的分压电路无法作用到降压电路U1的负反馈信号输入端FB，此时输出完全受差分放大器U2的输出电压控制，恒流驱动电路300保持恒流输出。

当V_out增加到V_out_max时，二极管D1正向导通，负反馈信号输入端FB的电压值同时受电阻R1和电阻R2构成的分压电路和电阻R8的输出电压控制。由于电阻R8的阻值远大于电阻R1、电阻R2，所以负反馈信号输入端FB的电压值主要受电阻R1和电阻R2构成的分压电路控制。电阻R1和电阻R2具有固定的阻值，使得恒流驱动电路300保持输出电压不变，V_out＝V_out_max。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种激光泵浦源，该激光泵浦源可以包括恒流驱动电路以及激光泵浦发生器，其中，恒流驱动电路用于驱动激光泵浦发生器。恒流驱动电路具体结构和功能可以参考图1至图8所对应实施例中所描述的恒流驱动电路，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种激光雷达，该激光雷达可以包括激光泵浦源，激光泵浦源用于发射泵浦光。其中，激光泵浦源具体结构和功能可以参考图1至图8所对应实施例中描述的恒流驱动电路和激光泵浦发生器，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种恒流驱动电路，其特征在于，包括：恒流电源、降压电路、第一电阻和负反馈电路；其中，所述恒流电源的输出端与所述降压电路的电源输入端连接，所述降压电路的驱动信号输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与激光泵浦发生器连接，所述负反馈电路的输入端分别连接所述第一端和所述第二端，所述负反馈电路的输出端与所述降压电路的负反馈信号输入端连接；

所述恒流电源，用于为所述降压电路提供恒流电源信号；

所述降压电路，用于根据所述恒流电源信号，输出驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述激光泵浦发生器；

所述负反馈电路，用于采集所述第一端与所述第二端之间的压差信号，并基于所述压差信号，向所述降压电路输出负反馈信号；

所述降压电路，还用于基于所述负反馈信号调节所述驱动信号。

2.根据权利要求1中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述负反馈电路为差分放大电路。

3.根据权利要求1或2中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括：电压调节电路；所述电压调节电路的输出端与所述负反馈电路的输入端连接；

所述电压调节电路，用于为所述负反馈电路提供控制信号；

所述负反馈电路，还用于根据所述控制信号产生所述负反馈信号。

4.根据权利要求1中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括：限压电路；所述限压电路的输入端与所述降压电路的驱动信号输出端连接，所述限压电路输出端与所述降压电路的负反馈信号输入端连接；

所述限压电路，用于根据所述驱动信号的电压输出限压信号；

所述降压电路，还用于基于所述限压信号调节所述驱动信号。

5.根据权利要求4中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述限压电路，用于根据所述驱动信号的电压输出限压信号，包括：

所述限压电路，用于当所述驱动信号的电压等于预设电压时，输出限压信号。

6.根据权利要求5中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述限压电路包括：开关和分压电路；所述分压电路的输入端与降压电路的驱动信号输出端连接，所述分压电路的输出端与所述开关的输入端连接，所述开关的输出端与所述降压电路的负反馈信号输入端连接；

所述开关，用于当所述驱动信号等于所述预设电压时，连通所述分压电路与所述降压电路；当所述驱动信号小于所述预设电压时，断路所述分压电路与所述降压电路；

所述分压电路，用于当与所述降压电路连通时，输出所述限压信号。

7.根据权利要求4或5中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括：第二电阻；所述第二电阻的第三端与所述负反馈电路的输出端连接，所述第二电阻的第四端与所述降压电路的负反馈信号输入端连接；

所述第二电阻为阻值大于10KΩ的电阻。

8.根据权利要求1中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括：滤波电路；所述滤波电路的输入端与所述降压电路的驱动信号输出端连接，所述滤波电路的输出端与所述第一端连接；

所述滤波电路，用于对所述驱动信号进行滤波。

9.根据权利要求1中所述恒流驱动电路，其特征在于，所述降压电路包括：控制电路、误差放大电路和补偿电路；其中，所述控制电路的输入端与所述误差放大电路和所述补偿电路的输出端连接。

10.一种激光泵浦源，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的恒流驱动电路以及激光泵浦发生器，其中，所述恒流驱动电路用于驱动所述激光泵浦发生器。

11.一种激光雷达，其特征在于，包括：

如权利要求10所述激光泵浦源，所述激光泵浦源用于发射泵浦光。