fpga中LD什么意思

LD脉冲驱动电源的设计。

针对半导体激光器（LD）脉冲驱动工作的需要，提出了一种新型的基于FPGA技术的LD脉冲驱动电源的设计方法。结合FPGA技术，利用日SH系列单片机HD64F7045为控制核心，实现高稳定度的激光器脉冲驱动控制。在LD动模块中，引入负反馈控制技术，实现了LD的自动电流控制（Acc）和自动功率控制（APC）。同时，采取了慢启动电路，短路开关和限幅保护等措施，有效地保证了I脉冲工作的安全。该电源已经成功地应用于某脉冲光源系统。

它们的结构简单说就是三明治的夹心结构，中间的夹心是有源区。

二者的结构上是相似的，但是LED没有谐振腔，LD有谐振腔。

LD工作原理是基于受激辐射、LED是基于自发辐射。

LD发射功率较高、光谱较窄、直接调制带宽较宽，而LED发射功率较小、光谱较宽、直接调制

带宽较窄。

激光器的工作存在与普通光源不同之处在于，它同时需要激光工作物质（这在半导体激光二极管LD中，激光工作物质即为半导体材料），泵浦（即外加的能量源），谐振腔。

LD和LED的工作时，其体系结构中都存在半导体工作物质和泵浦源，唯一不同的是，LD在其外层通过自然解理形成一重谐振腔，该谐振腔有一定的发光门限条件（即阈值条件）当达到这个条件是，激光器才开始粒子数反转受激发光。当LD的驱动还没达到阈值条件时，它的发光机理其实和LED是没有明显区别的。

激光电源就是给激光器供电的电源箱，控制进入激光器的的电流，用于点亮激光器的泵浦模块，使激光器发光。电源箱的电流输出是根据泵浦模块的要求设计，不同的激光器电源箱会有差异，比如焊接用的和打标用的是不同的。

什么是激光电源

激光电源工作原理

1)主电路工作原理

主电路由工频逆变电路由由工频 220V 供电,整流为 310V 直流,中间设有软启动电路和滤波环节,谐振电感,谐振电容和 IGBT 逆变开关组成半桥电路,逆变频率为 22kHz,逆变后,通过高频变压器进行升压,与电网隔离之后进行高频整流,再给储能电容器充电 . 储能电容器放电前,由触发电路产生的高压将负载氙灯击穿电离,预燃电路给负载氙灯提供稳定的预燃电流,使负载氙灯处于放电前的准备状态 . 充好电的储能电容器经放电开关和成形电感给负载氙灯放电,从而实现对激光器的泵浦。

2)控制电路工作原理

激光电源的控制部分主要有信号源,信号处理及整形,延时调节,脉冲功率放大,储能电压控制以及隔离等电路组成 . 激光电源采用谐振开关技术的主电路结构,可以实现电流过零时刻的关断,能够有效地减少开关损耗,从而提高了转换效率 . 根据主电路的组成,控制电路主要完成充电控制,放电控制,充放电间的时间连锁,调 Q 延时控制等功能 . 在主电路与控制电路的接口增加隔离措施,以防止主电路对控制电路的干扰而造成控制电路失控现象的发生。

激光电源作用

激光电源前端连接外部电源，后端连接激光器光学配件及激光器控制，起到的作用就是将外部电源转换成激光器可用的稳定可控的直流电源。这篇文章就介绍一下激光电源的主要结构，这些结构之间是如何协调工作，输出稳定可控直流电流的。全波整流，就是对交流电的正、负半周电流都加以利用，输出的脉动电流，是将交流电的负半周也变成正半周，即将50Hz的交流电流，变成100Hz的脉动电流。半波整流，就是在交流电的半个周期有电流输出，另半个周期没有电流。50Hz的交流电经半波整流以后，输出的是50Hz的脉动电流。

自从激光被发明以后，各种的应用随即发展起来，但真正能应用在消费性电子产品是在半导体激光(或称激光二极体,LaserDiodeLD)发明之后，特别是在1977年发明的面射型激光(VCSEL)，因为半导体激光具有轻巧、电光转换效益高、低消耗功率、寿命长、及易由电流来控制其光输出功率、且调制频率可达10GHz以上等特性。这些特性使它可广泛应用于资讯处理、光纤通讯、家电用品等民生消费电子产品上，未来半导体激光将带动另一波的光电消费性电子产业。

半导体激光管LD的电源设计

半导体激光管(LD)和普通二极管采用不同工艺，但电压和电流特性基本相同。在工作点时，小电压变化会导致激光管电流变化较大。此外电流纹波过大也会使得激光器输出不稳定。二极管激光器对它的驱动电源有十分严格的要求输出的直流电流要高、电流稳定及低纹波系数、高功率因数等。随着激光器的输出功率不断加大，需要高性能大电流的稳流电源来驱动。为了保证半导体激光器正常工作，需要对其驱动电源进行合理设计。并且随着高频、低开关阻抗的MOSFET技术的发展，采用以MOSFET为核心的开关电源出现，开关电源在输出大电流时，纹波过大的问题得到了解决。

半导体激光器的开关电源纹波抑制研究

该电源输出电流为10A，输出电压为12V，主要用于驱动半导体激光器。为减小输出电流纹波，提高激光功率稳定性，研究分析了几种抑制纹波的方法，包括滤波法，多路叠加法等。该电源的设计采用主、副电源的思路，从主电源采集纹波信号反馈给副电源的控制端，从而使主副电源输出叠加后保持较小的输出纹波。通过实验验证该方法可以使纹波系数保持在1%，使得性能有所提高。

近年来，开关电源以其体积小，重量轻，效率高等优点，在工程领域、医疗机构、科学研究等方面有着越来越广泛的应用。本文着重解决一款能输出10A电流12V电压的特殊恒流源的纹波抑制问题，专门用于大功率的半导体激光器驱动。该激光器需求高稳定的光功率输出，激光器输出光功率的稳定性是一个主要参数，半导体激光器的光功率稳定性主要表现在输入电流的稳定性，输入电流的纹波越小光功率稳定性越好。目前，解决开关电源纹波的方法有若干种，各有其优缺点，由于输出电流是10A的大电流，一般的方法不能适用。本文通过对比滤波法提出双路并联法，旨在大电流情况下进一步减小电流输出纹波。

通常开关电源把电网提供的交流电经过整流滤波转变为直流电，开关管的高速开通和关断，就会引起输出电压的波动，在输出回路中的快恢复二极管和电感也会引起输出电压的波动。这些高频低频的波动总和就形成了输出的纹波，包括电压纹波和电流纹波。

开关电源中纹波的来源有很多原因，其中MOS管开通关断所产生的纹波是主要原因之一。当开关管开通关断时都会有一个上升时间和下降时间，这时就会在电路中引起一个同频率的噪声。输出回路上的电感也会随着充电放电产生一个噪声，同时也会有漏感产生。在导线与导线之间，元器件的引脚之间还会存在各种寄生电感也是产生波纹的一个原因。

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