基于MC9S08AC32单片机的半导体激光器电源控制系统
基于他的多种优点，现已在科研、工业、军事、医疗等领域得到了日益广泛的应用，同时其驱动电源的问题也更加受到人们的重视。使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。
目前，凡是高精密的恒流源，大多数都使用了集成运算放大器。其基本原理是通过负反作用，使加到比较放大器两个输入端的电压相等，从而保持输出电流恒定。并且影响恒流源输出电流稳定性的因素可归纳为两部分：一是构成恒流源的内部因素，包括：基准电压、采样电阻、放大器增益、零点漂移和噪声电压；二是恒流源所处的外部因素，包括：输入电源电压、负载电阻和环境温度的变化。
半导体激光器往往会因为接在同一电网上的多种电器的突然开启或者关闭而受到损坏，这主要是由于开关的闭合和开启的瞬间会产生一个很大的冲击电流，就是该电流致使半导体激光器损坏，介于这种情况，必须加以克服。因此，驱动电源的输入应该设计成慢启动电路，以防损坏，如图2所示：左边输入端接稳压后的直流电压，右边为输出端。整个电路的结构可看作是在射级输出器上添加了两个Ⅱ型滤波网络，分别由L1，C1，C2和L2，C6，C7组成。电容C5构成的C型滤波网络及一个时间延迟网络。慢启动输入电压V在开关和闭合的瞬间产生大量的高频成分，经过图中的两个Ⅱ型网络滤出大部分的高频分量，直流以及低频分量则可以顺利地经过。到达电阻R和C组成的时间延迟网络，C2和C4并联是为了减少电解电容对高频分量的电感效应。
该恒流源由运放U1和三极管T1，达林顿管Q2进行电流放大，再通过U2放大反馈，从而实现恒流输出。TQ2以大功率达林顿管为调整管，将其接成射极输出的形式，半导体激光器(LD)作为负载串联在达林顿管的发射极，通过控制达林顿管的基极实现对激光器电流的控制。本设计要求电路最大能输出3A工作电流，这就要求推动达林顿管的基极电流也比较大，但因集成运算放大器一般工作在小电流状态，不能直接推动达林顿管正常工作，即使勉强推动其工作也会造成集成运算放大器本身功耗过大，温升过高，影响电路的输出精度，所以采用小功率三极管T1推动大功率达林顿管工作。采样电阻接在激光器下端，采样信号经过由U2组成的同相比例放大环节放大后再接回到U1的反相输入端，构成电流负反馈电路，达到输出恒流的目的。
虽然慢启动电路消除了高频冲击电流的危害，但不能有效地防止直流或低频电流过载对半导体激光器的危害，因此，应当设立过载保护电路。一般可采用限流式保护电路。若长时间工作于短路的情况下，过热仍然会导致调整管的损坏，此时可以采取截流式保护电路。过电压保护的精度主要取决于稳压二极管，而其工作点是随流经稳压管的电流和环境温度变化的，因此，设计上必须选用稳定电压的温漂非常小的稳压管。
