一种红外光源调制驱动电路及传感器的制作方法

本申请涉及气体检测，尤其涉及一种红外光源调制驱动电路及传感器。

背景技术：

1、ndir(non-dispersive infrared)传感器为一种常见的检测气体的传感器。普通的ndir传感器一般包括红外光源、气室、红外探测器、放大电路、微控制器等。气室与外界环境连通，红外辐射垂直射入气室，一部分被气室中的气体分子吸收，剩余部分透过气室到达红外探测器。由于红外光源发出的红外辐射经过气室壁与气体分子后会发生衰减，会使红外辐射照射到探测器的光强十分微弱，极易掩埋在噪声里。通常采用光源调制的方法调节光源辐射频率，提高光源辐射效率，提高照射到红外探测器的光强。

2、但是现有的红外调制电路对检测电路存在噪声干扰，降低了ndir传感器的检测精度。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种红外光源调制驱动电路及传感器，旨在解决现有技术中红外光源调制驱动电路因为噪声干扰而导致传感器的检测精度降低的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种红外光源调制驱动电路，用于驱动红外光源，红外光源调制驱动电路包括：稳压电源，具有电压输入端、电压输出端和使能端，电压输入端连接第一电压源，电压输出端连接红外光源，使能端用于接收调制信号，稳压电源用于响应使能端的调制信号，利用第一电压源的电压信号对红外光源进行供电；隔离电路，输入端的第一极连接第二电压源，输入端的第二极接收调制信号，输出端的第一极连接稳压电源的使能端，输出端的第二极连接第二信号地，隔离电路用于传输调制信号；其中，第一电压源、稳压电源的接地端和红外光源均使用第二信号地，第二电压源使用第一信号地，且第一信号地和第二信号地隔离。

3、可选的，隔离电路包括：光耦，原边的第一端连接第二电压源，原边的第二端接收调制信号，副边的第一端连接稳压电源的使能端，副边的第二端连接第二信号地。

4、可选的，隔离电路还包括：晶体管，第一端连接光耦的原边的第二端，第二端连接所述第一信号地，控制端接收调制信号，且晶体管的导通电压极性与调制信号的极性相匹配；限流电阻，串接于第二电压源和光耦的原边的第一端之间。

5、可选的，晶体管为n型晶体管。

6、可选的，红外光源调制驱动电路还包括隔离变压器、变压器驱动电路和整流电路；变压器驱动电路的电压输入端连接第二电压源，变压器驱动电路的输出端连接隔离变压器的原边绕组，隔离变压器的副边绕组连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接稳压电源的电压输入端；其中，变压器驱动电路用于利用第二电压源向隔离变压器提供交流供电信号，隔离变压器用于对交流供电信号进行升/降压后提供交流变压信号，整流电路用于将交流变压信号整流成直流电压后提供第一电压源。

7、可选的，红外光源调制驱动电路还包括：滤波电路，串接于整流电路的输出端和稳压电源的电压输入端之间。

8、可选的，整流电路包括第一整流二极管和第二整流二极管，第一整流二极管的阳极连接隔离变压器的副边绕组的第一端，第二整流二极管的阳极连接隔离变压器的副边绕组的第二端，且第一整流二极管的阴极和第二整流二极管的阴极连接后作为整流电路的输出端；滤波电路包括电感器、第一电容和第二电容，电感器的一端连接整流电路的输出端，电感器的另一端连接第一电容的第一端，第一电容的另一端连接第二信号地，第二电容并联于第一电容的两端。

9、可选的，红外光源调制驱动电路还包括：上拉电阻，一端连接光耦的副边的第一端，另一端连接稳压电源的电压输入端。

10、可选的，红外光源调制驱动电路还包括：第三电容，一端连接稳压电源的电压输出端，另一端连接第二信号地。

11、此外，为了实现上述目的，本申请还提供一种传感器，包括：本申请任意实施例的红外光源调制驱动电路；气室，用于接受红外光源的辐射光；检测电路，与红外光源调制驱动电路连接，检测电路用于检测经气室衰减后的红外光，并基于衰减后的红外光输出调制信号。

12、本申请提供的红外光源调制驱动电路，红外光源调制驱动电路使用第一电压源对稳压电源进行供电，并且第一电压源、稳压电源的接地端和红外光源均使用第二信号地，为隔离电路的输入端供电的第二电压源连接第一信号地，且隔离电路的输出端连接第二信号地，如此，通过隔离电路将调制信号由输入端传输至输出端的同时，还能够实现输入侧和输出侧的信号地隔离，换言之，隔离电路能够将产生调制信号的检测电路与红外光源调制驱动电路进行控制信号隔离，如此，红外光源调制驱动电路进行调制时产生的波动电压不会耦合到检测电路中，从而能够消除红外光源调制驱动电路因调制产生的噪声信号对检测电路的干扰，当将该红外光源调制驱动电路应用于传感器时，能够提高传感器的检测精度。

技术特征：

1.一种红外光源调制驱动电路，用于驱动红外光源，其特征在于，所述红外光源调制驱动电路包括：

2.根据权利要求1所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述隔离电路包括：

3.根据权利要求2所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述隔离电路还包括：

4.根据权利要求3所述红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述晶体管为n型晶体管。

5.根据权利要求1所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述红外光源调制驱动电路还包括隔离变压器、变压器驱动电路和整流电路；

6.根据权利要求5所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述红外光源调制驱动电路还包括：

7.根据权利要求6所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述整流电路包括第一整流二极管和第二整流二极管，所述第一整流二极管的阳极连接所述隔离变压器的副边绕组的第一端，所述第二整流二极管的阳极连接所述隔离变压器的副边绕组的第二端，且所述第一整流二极管的阴极和所述第二整流二极管的阴极连接后作为所述整流电路的输出端；

8.根据权利要求2所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述红外光源调制驱动电路还包括：

9.根据权利要求1所述的红外光源调制驱动电路，其特征在于，所述红外光源调制驱动电路还包括：

10.一种传感器，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种红外光源调制驱动电路及传感器，该红外光源调制驱动电路包括稳压电源和隔离电路，稳压电源的电压输入端连接第一电压源，电压输出端连接红外光源，使能端用于接收调制信号，稳压电源响应调制信号利用第一电压源向红外光源输出调制电压信号；隔离电路输入端的第一极连接第二电压源，输入端的第二极接收调制信号，输出端的第一极连接稳压电源的使能端，输出端的第二极连接第二信号地，隔离电路用于传输调制信号；其中，第一电压源、稳压电源的接地端和红外光源均使用第二信号地，第二电压源使用第一信号地，且第一信号地和第二信号地隔离。本申请可以提高红外探测器的信号拾取电路的信噪比，进而提高传感器的检测精度。技术研发人员：刘建生,雷宪章,张安安,黄鑫苗受保护的技术使用者：成都岷山绿氢能源有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/29