最简单的激光器驱动–恒流源设计

注：图片来源于网页（电路原理图为本人所画）

激光器驱动电路

一、电路功能概述

本电路实现了可控恒流输出功能，适用于对电流有严格控制需求的负载（如激光器、LED、电阻负载等），并可进一步结合 MCU 实现偏置点控制（MBC）。

二、电路结构模块说明

1. 恒流控制核心部分

元件 功能说明
U1 (LM321) 运算放大器，用于比较基准电压与采样电压，实现闭环控制
Q1 (WSF3040) N 沟 MOS 管，作为调节元件控制输出电流
R1 (0.05Ω) 电流检测采样电阻，用于将电流信号转换为电压
D1 (TVS 二极管) 过压保护，防止输出瞬间电压冲击损坏负载

2. 基准电压生成部分

元件 功能说明
U2 (TL431) 精密可调基准电压源
VR1 (100kΩ) 电压调节电位器
U3 (10nF) 滤波电容，稳定基准电压

3. 控制开关逻辑

元件 功能说明
Q2/Q3 (AO3400) IO 控制 MOS，控制是否允许恒流电路导通
SW1 模拟开关，可由单片机 IO 控制
R3~R4 上拉/下拉电阻，保障控制电平稳定

三、恒流工作原理

  1. 可调基准电压通过 TL431 + VR1 设定。
  2. 运放 U1 将电流采样电压（来自 R1）与基准电压进行比较。
  3. 当电流变大时，R1 电压升高，运放调节 Q1 导通程度，限制电流。
  4. 达到设定电流后，形成反馈平衡，实现恒流输出。

四、如何引入 MBC 控制思路（难点）？

MBC = 偏置点控制器

原理不进行说明（你懂的）

五、典型应用场景

应用方向 描述
激光器恒流驱动 精确控制激光器工作电流，提高稳定性
LED 恒流照明 防止过流烧毁 LED，提高亮度一致性
电池恒流充电 可控充电电流，提高充电安全性
MBC 控制器实验平台 引入软件调控，验证 MBC 寻优算法

六、总结

该电路结构适合用于电子系统中对电流进行精密控制的场合。适用于横流控制的很多场景。

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