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文档简介

双路连续输出半导体激光器驱动电源的设计的中期报告一、设计背景：半导体激光器在现代通信技术和光电子设备中应用广泛，因此设计一种高稳定性、高可靠性的双路连续输出半导体激光器驱动电源显得十分重要。二、设计目标及方案选取：1.设计目标：1）输出电流：0~2A（可调）2）输出电压：0~3.3V（可调）3）精度：电流精度≤1mA，电压精度≤10mV4）可控性：支持双路连续输出，并可在不同时间点控制单路输出5）兼容性：需要与现有的控制板进行联合控制2.方案选取：经过广泛的调研和对比分析，决定采用带集成稳压功能的DC/DC变换器方案，具体采用的是LM2679芯片。激光器的精确驱动需要PWM的输出方式，因此决定采用STM32控制芯片，编写相应的驱动程序。同时为了确保电路的稳定性和抗干扰能力，采用双层控制电路，即分别由硬件和软件完成所需的高精度和高性能，从而提高整体的控制精度和稳定性。三、具体设计方案：本设计采用的是分离型的DC/DC升压转换器和控制电路，主要分为三个部分：1.硬件电路设计部分（1）高效的DC/DC升压转换器电路：在DC/DC升压转换器中，我们采用了LM2679芯片。该芯片具有以下特点：高效、高可靠、高精度。另外可接受的工作电压范围为4.5V~32V，具有恒定输出电流和恒定输出电压的稳压功能，非常适合半导体激光器的驱动电源需求。在具体电路中，我们将其控制电路中的一个模拟沟道输入引脚用于输出电流的测量，另一个模拟沟道输入引脚用于输出电压的测量。（2）双层控制电路设计：为了实现全高性能和全高精度的驱动控制，我们采用双层控制电路设计。硬件电路部分的双层控制电路主要包括以下模块：误差放大器、比较器、模拟开关、稳压器。其中，误差放大器输入电流与输出电流之差和输入电压与输出电压之差，并将误差信号放大后反馈到比较器，再将比较器输出信号放大后通过模拟开关控制芯片进行调整，最终控制芯片能够得到目标电流和目标电压。2.软件设计部分软件设计部分主要是用于实现对硬件电路的控制，其主要功能包括以下几点：（1）采样输入信号：可对电流和电压进行精确采样。（2）PWM模块：通过PWM模块和计数器实现对输出信号的控制。（3）PID控制算法：根据采样到的输入信号和已设定的目标值，通过PID算法计算具体的控制值进行调整。（4）CAN接口：与控制板进行通信，实现相关控制和数据交互等。四、目前进展：在电路设计部分，我们已经完成了DC/DC升压转换器的电路，并利用频谱分析软件进行了测试和优化，并加入了双层控制电路设计并进行一定的验证。在软件设计部分，我们完成了基本的采样输入信号以及PWM模块的设计，并完成了PID控制算法的实现，并成功应用于电路演示。五、后续计划：在接下来的工作中，我们将进一

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