一种脉冲式驱动电路及激光雷达

allin2026-02-25  33


本申请涉及驱动电路以及激光雷达,具体涉及一种脉冲式驱动电路及激光雷达。


背景技术:

1、激光雷达在我们生活和生产中,应用越来越广泛。激光雷达主要由激光发射、激光接收、光学镜头、采集板卡等组成。其中激光发射是激光雷达中重要的组成部分,而激光发射基本都采用脉冲式。

2、目前的技术方案中,激光发射通常是由驱动电路驱动激光二极管产生,例如,激光二极管与开关管串联后接入电源中,其中电源用于提供驱动电压,然后基于脉冲信号去驱动开关管,使开关管脉冲式的导通和截止,从而可以实现激光二极管的脉冲式激光发射。

3、然而,电源的回路中通常存在寄生的电感和电容,因此只是依靠激光二极管的导通和截止,很难获得理想的脉冲式驱动波形。对此,还需要提出新的技术方案。


技术实现思路

1、本申请主要解决的技术问题是如何得到较理想的脉冲式驱动波形。

2、根据第一方面,一种实施例中提供一种脉冲式驱动电路,包括第一开关器件、电容器件和钳位模块;

3、所述第一开关器件的第一端用于接地,控制端用于接收第一开关控制信号,第二端与所述电容器件的第一端连接,所述第一开关器件的第二端与所述电容器件的第一端之间的节点用于接收输入电压;所述电容器件的第二端用于串联待驱动器件后接地,所述钳位模块与所述电容器件的第二端连接;

4、所述第一开关器件用于在所述第一开关控制信号的控制下截止或导通,当所述第一开关器件截止时,所述输入电压用于对所述电容器件进行充电,所述钳位模块用于在所述电容器件的第二端的电压大于钳位电压时,将所述电容器件的第二端的电压拉低,并使得所述电容器件的第二端达到第一电压;其中,所述第一电压大于等于所述钳位电压,所述钳位电压大于等于所述地的电压;

5、当所述第一开关器件由截止变为导通时,所述电容器件进行放电,并使得所述电容器件的第二端由所述第一电压降低至第二电压;其中,所述第二电压低于所述地的电压,使得在所述地和所述电容器件的第二端之间产生驱动电压,所述驱动电压用于驱动所述待驱动器件。

6、一些实施例中,所述待驱动器件为激光led,所述激光led的正极用于接地,所述激光led的负极用于与所述电容器件的第二端连接,所述激光led用于在所述驱动电压下发射激光。

7、一些实施例中,所述钳位模块包括第一二极管,所述第一二极管的正极与所述电容器件的第二端连接,所述第一二极管的负极用于输入所述钳位电压。

8、一些实施例中,所述第一二极管的负极接地,以将所述地的电压作为所述钳位电压。

9、一些实施例中,脉冲式驱动电路还包括:

10、升压电路,其输入端用于连接电源,输出端连接所述节点,所述升压电路用于将所述电源的输出电压进行升压后得到所述输入电压,并输出至所述节点;

11、或者,

12、降压电路,其输入端用于连接电源,输出端连接所述节点,所述降压电路用于将所述电源的输出电压进行降压后得到所述输入电压,并输出至所述节点。

13、一些实施例中,所述升压电路包括储能电感、第二开关器件和第二二极管;

14、所述储能电感的第一端用于连接所述电源,第二端连接所述第二二极管的正极和所述第二开关器件的第一端,所述第二二极管的负极连接所述节点,所述第二开关器件的第二端接地,控制端用于接收第二开关控制信号;

15、所述第二开关器件用于在所述第二开关控制信号的控制下截止或导通,当所述第二开关器件或者所述第一开关器件导通时,所述储能电感进行电能存储,当所述第二开关器件和所述第一开关器件截止时,所述储能电感进行电能释放,使得所述电源的输出电压进行升压后得到所述输入电压。

16、一些实施例中,所述第二开关器件为三极管,所述三极管的第一极分别与所述储能电感的第二端和所述第二二极管的正极连接,第二极接地,控制极用于接收所述第二开关控制信号。

17、一些实施例中,所述第一开关器件为场效应管,所述场效应管的第一极接地,第二极与所述电容器件的第一端,控制极用于接收所述第一开关控制信号。

18、根据第二方面,一种实施例中提供一种激光雷达,包括:

19、激光led,用于发射激光;

20、如第一方面所述的脉冲式驱动电路,用于驱动所述激光led;

21、控制器,用于输出开关控制信号至所述脉冲式驱动电路,以控制所述脉冲式驱动电路脉冲式的驱动所述激光led发射激光。

22、一些实施例中,激光雷达还包括:

23、激光检测器,用于检测所述激光led发射的激光,并得到对应的激光检测信号;

24、所述控制器用于基于所述激光检测信号调整所述第一开关控制信号,使得所述激光检测信号满足预设条件。

25、根据上述实施例的脉冲式驱动电路以及激光雷达,当第一开关器件截止时,电容器件进行充电,而钳位模块对电容器件的第二端进行钳位,并使得电容器件的第二端达到第一电压,当第一开关器件由截止变为导通,电容器件进行放电,而由于电容器件两端之间的电压不能突变,因此电容器件的第二端由第一电压降低至第二电压,使得在地和电容器件的第二端之间产生驱动电压,以用于驱动待驱动器件。由于无需基于电源的回路来驱动待驱动器件,避免电源回路中的寄生电感和电容的干扰,且是基于电容器件的充放电过程产生驱动电压,使得可以较好的脉冲式驱动待驱动器件,并获取较理想的脉冲式驱动波形。



技术特征:

1.一种脉冲式驱动电路,其特征在于,包括第一开关器件、电容器件和钳位模块;

2.如权利要求1所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述待驱动器件为激光led,所述激光led的正极用于接地,所述激光led的负极用于与所述电容器件的第二端连接,所述激光led用于在所述驱动电压下发射激光。

3.如权利要求1所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述钳位模块包括第一二极管,所述第一二极管的正极与所述电容器件的第二端连接,所述第一二极管的负极用于输入所述钳位电压。

4.如权利要求3所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述第一二极管的负极接地,以将所述地的电压作为所述钳位电压。

5.如权利要求1所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,还包括:

6.如权利要求5所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述升压电路包括储能电感、第二开关器件和第二二极管;

7.如权利要求6所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述第二开关器件为三极管,所述三极管的第一极分别与所述储能电感的第二端和所述第二二极管的正极连接,第二极接地,控制极用于接收所述第二开关控制信号。

8.如权利要求1所述的脉冲式驱动电路,其特征在于,所述第一开关器件为场效应管,所述场效应管的第一极接地,第二极与所述电容器件的第一端,控制极用于接收所述第一开关控制信号。

9.一种激光雷达,其特征在于,包括:

10.如权利要求9所述的激光雷达,其特征在于,还包括:


技术总结
一种脉冲式驱动电路以及激光雷达,应用于激光技术领域,脉冲式驱动电路包括第一开关器件、电容器件和钳位模块;第一开关器件的第一端用于接地,控制端用于接收第一开关控制信号,第二端与电容器件的第一端连接;电容器件的第二端用于串联待驱动器件后接地;第一开关器件用于在第一开关控制信号的控制下截止或导通,钳位模块用于在电容器件的第二端的电压大于钳位电压时,将电容器件的第二端的电压拉低,并达到第一电压;当第一开关器件由截止变为导通时,第一电压降低至第二电压,使得在地和电容器件的第二端之间产生驱动电压驱动待驱动器件。由于是基于电容器件的充放电过程产生驱动电压,使得可以获取较理想的脉冲式驱动波形。

技术研发人员:禹智斌,汪仕海,赵明光
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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