Усовершенствованная схема защиты лазерного диода от бросков напряжения

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июнь 2017

James Zannis

EDN

Дорогие полупроводниковые лазеры не обладают устойчивостью к быстрым скачкам напряжения или тока. Для снижения риска их повреждения используются стандартные схемы ограничения на полевых транзисторах с p-n переходом, которые в отсутствие напряжения закорачивают лазер, защищая его от таких бросков (Рисунок 1). Когда на отрицательной шине питания появляется напряжение, полевой транзистор закрывается. Схема эффективна для защиты маломощных лазерных диодов, но плохо подходит для диодов с током потребления более 150 мА. Этот предел обусловлен значением максимального тока полевого транзистора. Если в аварийном режиме возникает необходимость ограничения тока лазерного диода, выбранный полевой транзистор может не справиться с этой задачей. Правда, существуют и сильноточные полевые транзисторы с p-n переходом, однако они существенно дороже, и их сложно найти в продаже.

Рисунок 1.	Эта схема хорошо защищает маломощные лазерные диоды, но не подходит для диодов большой мощности.

Схема на Рисунке 2 позволяет избежать этих недостатков. Она похожа на стандартную схему с полевым транзистором, но дополнена биполярным транзистором, который шунтирует бóльшую часть отрицательных токов, когда полевой транзистор открыт. Резистор R₂ фиксирует потенциал затвора транзистора Q₁, а R₃ обеспечивает быстрое выключение транзистора Q₂. Диод 1N914 принимает на себя любые положительные броски тока. RC-цепочка устанавливает достаточно низкую скорость отклика, сглаживая переходы от открытого состояния к закрытому.

Рисунок 2.	Добавление биполярного транзистора к схеме на Рисунке 1 позволяет схеме защищать более мощные лазерные диоды.

Материалы по теме