摘要：为了使LD驱动电源在一个较为杂乱的电磁环境中不受电磁搅扰的影响而正常作业，一起自身又不对其他设备发生电磁搅扰，故对LD驱动电源的单元电路进行了电磁兼容的研讨。首要对恒电流驱动单元电路的安稳性问题进行了研讨，选用了补偿技能，并运用PSPICE进行仿真试验，较好的确保了电路的安稳性。模仿了掺杂在输入信号中搅扰信号对电路输出成果的搅扰，而且在电路中规划参加了低通滤波器，使输出纹波的改变规模由12 mV(p—p)变成0.3 mV(p—p)，可以有用地削减输入信号中搅扰信号对输出成果的影响。
跟着人类进入21世纪，科技技能得到了日新月异的开展，使得电子、电器设备在人们的日常日子中简直随处可见，这就导致电子、电气设备的品种和数量的很多添加，而随之发生的无用的或有害的电磁能量也就越来越多，这就使得电子、电器设备要在一个较为杂乱的电磁环境中作业，这样就随时或许遭到电磁搅扰的影响而不能正常作业。电磁兼容技能便是为了处理这一问题而发生的一门技能。电磁兼容性(EMC)是指设备或体系在其电磁环境中能正常作业且不对该环境中的任何事物构成不能接受的电磁打扰的才能。近年来，剖析电磁搅扰的机理，电磁兼容技能和检测办法的研讨是进步体系可靠性的有用办法。电磁兼容规划的意图便是为了处理电路之间的彼此搅扰，避免电子设备发生过强的电磁辐射，避免电子设备对外界搅扰过度灵敏。要研讨一个体系的电磁兼容性，就必须知道电磁搅扰发生的原因以及对体系会发生怎样的影响。半导体激光驱动电源的好坏会影响半导体激光器的正常安稳作业与否以及它的运用寿命。所以好的半导体激光驱动电源可以更好地使半导体激光器的正常安稳作业，而且延伸它的运用寿命。
本文关于半导体激光驱动电源的恒电流驱动电路进行电磁兼容的研讨。以理论剖析为根底，首要从恒电流驱动电路的安稳性以及抗外部搅扰的才能动身，规划、剖析了恒电流驱动单元的电磁兼容性。
1 恒电流驱动单元的安稳性剖析
本文的恒电流驱动单元首要选用的是深度负反应技能，用大功率场效应管作为调整管。由图1可知，输出电流经过取样电阻得到的采样电压经过扩大器A2扩大后作为反应电
压反应回扩大器A1的反相输入端，并与同相输入端的基准电压Vc进行比较，对栅极电压进行调整，进而对恒流驱动单元的输出电流进行调整，使整个闭环反应体系处于动态的平
衡中，以完成使输出电流处于安稳的状况的意图。
引进负反应体系后，使其安稳性得到较好的改进，这儿用增益的相对改变量来衡量安稳性。增益的相对改变量为开环增益相对改变量的
，闭环增益的安稳性进步。
由公式(4)可知，输出电流的安稳性首要与采样电阻的安稳性和操控电压的安稳性有关。关于采样电阻，因为恒流驱动电源的最大输出电流为2.5 A，电流很大，为了减小功耗和发热，取样电阻越小越好，但取样电阻太小又不利于取得较大电流，所以选0.1 Ω的精细的温度系数较小的取样电阻。关于基准电压源，选用的是型号为LM336的高精度的2.5 V的并联稳压二极管，它的参阅电压典型值为2.490 V，动态电阻为0.2 Ω，有较低的温度系数6 mV/9 mV/19 mV，作业电流300μA～10 mA，依据上述参数可见LM336的安稳性相对较好。
一般线性作业的扩大器(即运放中参加反应体系的电路)的输入电容就或许会使运放电路变得不安稳的，扩大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容，这个电容包含运放的输入电容和布线分布电容，它会与反应电阻构成滞后网络，引起输出电压相位滞后，或许引起振动现象，严重损坏电路的安稳性。所以可以选用补偿技能来改进这个问题。一般
引证补偿技能，便是在扩大电路或反应网络中参加一些电阻，电容元源元件。本文中，就选用了补偿技能来改进负反应扩大电路的安稳性。
关于本文所选用的如图1所示的恒电流驱动单元，一般情况下，半导体激光器内电阻也就几欧姆，故用10欧姆电阻替代激光二极管作负载。对单元电路进行pspice仿真剖析，仿真模型如图2所示。
对恒电流驱动单元进行沟通扫描，扫描规模在1 Hz～30 MHz之间，得到负载的幅频特性曲线，如图3。由图3可以看出，在f=100 kHz左右时，恒电流驱动单元的安稳性遭到了损坏，会影响电流的安稳输出。
故为了改进负反应扩大电路的安稳性，在图2的根底上，在运算扩大器U1A的反相端和输出端参加一个补偿电容，而且为了讨论补偿电容的容值的巨细对电路的影响，对电路进行沟通扫描的一起也对补偿电容进行参数扫描，扫描规模开端定为：0.1μF到0.5μF，步长为0.1μF。扫描成果如图4所示。由图4可见，电容越大，对恒电流单元电路的幅频
特性改进作用越好，可是，因为电容的容值越大，相对的也会下降闭环增益，而且容值太大，在实践中电容的体积也会变大，本钱也变大，所以电容选则为0.47μF基本就满意条件了。
同理，在图2中运算扩大器U2A的反相端和输出端参加别的一个补偿电容，取值为0.01μF。对改进后的电路进行沟通扫描，得到电路的幅频特性曲线，如图5所示。对图3和图5比照剖析，没加补偿电容前，在频率约1 kHz今后，电路的幅频特性曲线开端不平稳，在100 kHz处呈现了过大的尖峰;参加补偿电容后，在频率约1 kHz今后，电路的幅频特性
曲线仍是比较平稳的，在100 kHz处不再有过大的尖峰呈现，虽然在约10 Hz曾经平稳度不是很好，但没有呈现显着的尖峰，故电路的安稳性全体上仍是得到了显着的改进。
2 恒电流驱动单元的搅扰剖析
我国的工频电选用的标准是220 V/50 Hz沟通，可是在电网中因为运用各种电子、电气设备而带来的各种搅扰源会使电源波形发生畸变，电源中会含有多种高次谐波，高次谐波简单运用电设备过热，然后运用电设备不能正常作业。即使是直流电源也不是抱负的直流电源，也存在纹波，也会影响用电设备的正常作业。故在实践的电路作业中，并不能确保给电路供给的便是朴实的直流信号，总会有各式各样的不同频率的搅扰信号搀杂在输入信号中。
本文中选用的供电电源是12 V的直流电源，因为开关电源自身就存在纹波，再加上所在的电磁环境中存在的搅扰，经过电源线搀杂在输入信号中，这些搀杂在输入信号中的各种频率的振动信号会影响电路的安稳作业。所以，关于恒电流驱动单元的外部搅扰，首要是采纳办法来操控输出信号的纹波在必定的规模内改变。
在输入信号中会搀杂一些高频信号(其它器材发生或外部藕合)或工频信号(电网发生)，工频信号在电路中难以滤除。现在在输入的直流信号中叠加一个振幅为50 mV，工频为50 Hz的正弦波来模仿工频搅扰信号对输出信号的影响，得到工频噪声对电路输出的搅扰图(图6)。在本文中，单元电路的输出测的是取样电阻(0.1 Ω)的电压Vr，Vr/O.1 Ω即得到输出电流。
当输入信号端参加0.05 V/50 Hz的搅扰信号时，由图6可以看出，单元电路的取样电阻输出电压仿真成果显现，其纹波在12 mV(p-p)规模内，电流的纹波改变规模大约为120 mA左右，因为电路的输出电流的纹波较大，在一百多mA量级，会严重影响电流的输出的安稳性。故在电路的输入端可参加一个低通滤波器，由200 k的电阻和0.47μ的电容构成。对电路进行pspice仿真，得到如下成果。图7是参加滤波器后单元电路的输入信号的仿真图，图8是参加滤波器后单元电路的取样电阻的电压的仿真图。从图7可以看出，参加滤波器后单元电路的输入电压，仿真成果显现其纹波在3 mV(p-p)，也便是输入搅扰由100 mV(p-p)降到了几mV(p—p);从图8可以看出，参加滤波器后单元电路的取样电阻的输出电压，仿真成果显现其纹波在0.3 mV(p-p)，因为输出电流改变起伏在简直在几mA量级，故输出电流的安稳度显着得到改进。综上所述，参加低通滤波器后可将输出电流的纹波改变规模从100多mA降到几mA，进步了输出电流的安稳度。
3 定论
本文从恒电流驱动单元的驱动形式规划的长处动身，依据负反应原理的理论根底以及运算扩大器的虚短、虚断原理，剖析说明晰本文所选的恒电流驱动单元的结构结构具有较好的安稳性。论文中凭借pspice仿真软件，对恒电流单元电路进行了沟通扫描，经过仿真试验确认了参加补偿电容可以改进电路的安稳性。而且经过pspice仿真模仿输入信号中的搅扰信号对输出成果的影响，经过在输入端参加低通滤波器，很好地减小了输出成果中纹波的改变规模，使输出成果愈加安稳。而单元电路的安稳功能的进步，也就说明晰电路的电磁兼容性也变好，可以在现在这个较为杂乱的电磁环境中较好作业。
