引言

       LD(激光二极管)由于其波长范围宽、制作简单、成本低、易于大量生产，而且体积小、重量轻、寿命长，因而品种发展快，目前已超过300种，应用范围覆盖了整个光电子学领域，成为当今光电子科学的核心技术，广泛应用于激光测距、激光雷达、激光通信、激光模拟武器、激光警戒、激光制导跟踪、引燃引爆、自动控制、检测仪器等领域，并形成了广阔的市场。

       LD缺点是输出特性受温度影响很大，见图1。

       随着温度的升高，需要有更多的载流子注入来维持所需的粒子数反转，LD的阈值电流升高，这会导致LD的能量转化效率降低，将电能转换为热能，发射波长也随着温度的变化发生漂移。如果LD不能快速有效地制冷，则不仪会影响其输出特性，甚至会损坏LD。

       为了保证LD有较长的工作寿命，必须采取ATC(自动温度控制)措施CONTROL ENGINEERING China版权所有，通过

       一般ATC是采用半导体TEC(热电制冷器)。TEC是一种没有运动部分的小型热泵，常被运用于空间有限和高可靠性的场合。TEC的功能实现取决于供电电流的方向，通过改变电流方向实现制热或者制冷。本文介绍的芯片MAX1968，是用来控制TEC实现LD的ATC。

1 LD热电温度控制原理

       LD温度控制的基本原理是：温度传感器实时地测量安放在TEC冷端的激光管温度，期望的工作温度由设定点的电压来表示控制工程网版权所有，它与温度传感器产生的表示LD实际温度的电压通过运放进行比较，产生一个偏差电压，此信号经过相应的硬件和控制算法处理后，输出一定的电压经过驱动电路送给TEC模块，TEC根据流过电流的方向，对LD进行制冷或加热CONTROL ENGINEERING China版权所有，使得LD稳定在所要求的温度值。LD的温度控制系统必须满足精度高，响应速度快、稳定性好的要求，而且要能实现双向控制，以适应外界温度变化和LD本身工作条件的不确定性。同时，还要考虑到LD的保护问题。

       TEC控制器按输出的工作模式可分成线性模式和开关模式。传统LD的热电温度控制大多采用线性模式的TEC控制器，一个简单的线性驱动TEC电路由两个推挽功率三极管构成，虽然具有电流纹波小且容易设计和制造的优点，但功率效率低、控制精度不高，电路集成度较低，而且存在温度控制“死区”问题。

       本文介绍的MAX1968是高度集成、高性价比、高效率的开关型TEC模块驱动器，采用直接的电流控制。

2 MAX1968功能及其特点

       MAX1968是一款适用于Peltier TEC模块的开关型驱动芯片，工作于单电源，能够提供±3 A双极性输出，其功能框图如图2所示。

       MAX1968主要由两个开关型同步降压稳压器组成，100％的占窄比实现了低压差操作。在两个同步降压稳压器输出端配有高效MOSFET，由LX1、LX2引出，经过LC滤波驱动TEC。两个稳压器同时工作产生一个差动电压，直接控制TEC电流CONTROL ENGINEERING China版权所有，实现TEC电流的双向控制控制工程网版权所有，双极性工作避免了线性驱动所存在的“死区”问题，以及轻载电流时的非线性问题，能够实现无“死区”温度控制。外部控制电路的输出电压加在TEC电流控制输入端CTL1，直接设置TEC电流。一般TEC+接OS2，TEC-接OS1，OS1和OS2不是功率输出，而是用来感测通过TEC的电流，流过TEC的电流由下式确定：

      式中：RSENSE为TEC电流的感应电阻；VCTL1为外部控制电路的输出电压；VREF为参考电压(1.5 V)。

      假设正向电流为加热，则VCTL1>1.5 V为加热，电流的流向从OS2到OS1，OS1、OS2、CS这3个引脚的电压关系为：VOS2>VOS1>VCS，反之则制冷。

       开关稳压器是按周期运作的，以把功率传输到一个输出端，这种转换方法