Схема лазерной указки: особенности питания и применение

Дополнительное содержание

• Требования к приводу лазерного диода
• Альтернативы — диодные лазерные модули, лазерные указки
  • Лазерные указки и диодные лазерные модули — подход с низким уровнем стресса
  • Регуляторы мощности в лазерных указках
  • Лазерная указка с резистором для регулятора
  • Замена батареек в лазерных указках
  • Питание лазерной указки от внешнего источника
  • Мигающий лазерный указатель или модуль диодного лазера?
• Интегральные схемы для управления лазерными диодами
  • Чипы привода лазерных диодов
  • Предупреждение о дешевых драйверах для лазерных диодов
  • Комментарии о некоторых коммерческих драйверах и детекторах
• Подробнее о характеристиках лазерных диодов и драйверах
  • Комментарии к курсу обучения драйверов для разработчиков драйверов лазерных диодов
  • Различия в чувствительности лазерного диода к току фотодиода
  • Время отклика лазерного диода и фотодиода монитора
  • Изменения мощности с коллимирующей оптикой
  • Использование внешнего фотодиода для управления питанием
  • Управление мощными лазерными диодами
• Проверка цепей драйвера лазерного диода
  • Набор для тестирования лазерных диодов Сэма 1
  • Тестирование с помощью симулятора лазерного диода
  • Имитатор лазерного диода Арта
• Базовые блоки питания для лазерных диодов
  • Блок питания Bare Bones для лазерных диодов
  • Блок питания для лазерных диодов
• Схемы источников питания лазерных диодов
  • Дискретный блок питания лазерного диода Toshiba (TO-LD1)
  • Источник питания лазерного диода 1 (RE-LD1)
  • Источник питания лазерного диода 2 (RE-LD2)
  • Источник питания лазерного диода 3 (RE-LD3)
  • Источник питания лазерного диода 4 (RE-LD4)
  • Драйвер лазерного диода Сэма (SG-LD1)
  • Модификация SG-LD1 для LD/PD с общим катодом (SG-LD2)
  • Драйвер лазерного диода K3PGP (K3-LD1)
  • Драйвер лазерного диода Вячеслава (VS-LD1)
  • Драйвер лазерного диода от дешевой красной лазерной указки 1 (LP-LD1)
  • Драйвер лазерного диода от дешевой красной лазерной указки 2 (LP-LD2)
  • Драйвер лазерного диода от дешевой красной лазерной указки 3 (LP-LD3)
  • Драйвер лазерного диода от дешевой красной лазерной указки 4 (LP-LD4)
  • Драйвер лазерного диода от дешевой красной лазерной указки 5 (LP-LD5)
  • Драйвер лазерного диода от ИК-лазерного модуля 1 (ILM-LD1)
  • Драйвер лазерного диода из красного лазерного модуля 1 (RLM-LD1)
  • Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 1 (GLP-LD1)
  • Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 2 (GLP-LD2)
  • Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 3 (GLP-LD3)
  • Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 4 (GLP-LD4)
  • Простой источник питания для лазерных диодов
  • Драйвер лазерного диода низкой цены постоянного тока ЭУ38
  • Сверхпростой лазерный диод и драйвер TEC
  • Источник постоянного тока для мощных лазерных диодов
  • Мощный драйвер лазерного диода Сэма 1 (SG-Dh2)
  • Высокомощный лазерный диод Тима (TO-LD1)
  • Мощный драйвер лазерного диода Джошуа (JD-LD1)
  • Драйвер лазерного диода с цифровым управлением
  • Драйверы импульсных лазерных диодов
  • Драйвер лазерного диода Hewlett Packard LaserJet IIP
  • Драйвер лазерного диода Hewlett Packard LaserJet IIIP
  • Дополнительные схемы драйверов лазерных диодов
• Системы связи с использованием диодных лазеров
  Усовершенствования драйвера
  • для обеспечения возможности модуляции
  • Диодные лазерные коммуникаторы прямой видимости

Требования к драйверу лазерного диода

• Абсолютное ограничение тока. Это включает в себя невосприимчивость к переходным процессам в сети. а также те, которые могут возникнуть при циклическом включении и выключении питания. параметры многих электронных компонентов, таких как ИС, редко указываются в периоды изменения входной мощности. Специальные микросхемы привода лазерных диодов доступны, которые отвечают этим требованиям, но обычный операционный усилитель может не подходит без крайней осторожности в схемотехнике — если вообще.
• Текущее регулирование. Эффективность и оптическая выходная мощность лазерного диода повышается с понижением температуры. Это означает, что без оптики обратной связи, лазерный диод, включенный и отрегулированный при комнатной температуре, будет при прогреве мощность снижается. И наоборот, если ток установлен после того, как лазерный диод прогреется, он скорее всего перегорит в следующий раз включается при комнатной температуре, если нет оптической обратной связи основанное регулирование.

Оптический выход лазерного диода также снижается по мере его нагрева. Это обратимы до тех пор, пока не произошло фактического термического повреждения. Однако, повреждение фасетки из-за превышения спецификаций оптического выхода является необратимым. Результатом может стать дорогой светодиод или (возможно, сильно) уменьшенный лазер. эмиссия.

Я случайно взорвал один видимый лазерный диод, пренебрегая контролем за током, но это не было тем внезапным эффектом, который некоторые люди описывают. действительно должен был быть прокручен далеко за пределы точки, где яркость лазерный луч перестал увеличиваться. Это действительно превратилось в плохое оправдание для ВЕЛ. Одна точка данных, и вы можете заключить мир. 🙂

Другой был взорван, предположив, что конкретная схема драйвера будет работать. в диапазоне входных напряжений, когда на самом деле предполагалось, что он питается от регулируемый источник. Сначала казалось, что деградация яркости обратимый. Однако, вероятно, произошло то, что повреждение лазера диод возникал, как только яркость выравнивалась. естественной тенденцией было затем отступить и снова приблизиться к той же самой точке. Нет так же ярко? Поднимите ток. Наконец, когда уже слишком поздно, приходит осознание того, что он *никогда* не будет таким же ярким, как был изначально — никогда. Этот все еще работает, но примерно на 1/10 своей мощности. прежняя яркость.

Если вы затем попытаетесь запитать этот поврежденный лазерный диод с помощью схемы драйвера, используя оптическая обратная связь, дальнейшее мгновенное повреждение произойдет, когда драйвер попытки сохранить нормальный оптический выход — что сейчас невозможно достичь и только полностью поджарить устройство, поскольку это увеличивает ток в тщетной попытке компенсировать.

И отзыв о дорогих фиолетовых лазерных диодах Nichia (см. раздел: Наличие зеленого, синего и фиолетового лазера диоды). Физически они выглядят как обычные лазерные диоды и за исключением более высокое падение напряжения, характеристики вождения в основном аналогичны. Однако я слышал, что они даже более чувствительны ко ВСЕМ, чем их видимые и инфракрасные родственники, и они легче разрушаются или умирают. С длина волны этих диодов (в диапазоне от 400 до 420 нм) в основном бесполезен для приложений, требующих видимости, кроме фактор «будучи первым ребенком в твоем квартале», я бы держался от них подальше, пока цена резко снижается! Подозреваю, что новейшие 430 на 445 нм Диоды Nichia одинаково темпераментны.

Также смотрите раздел: Насколько чувствительны лазеры Диоды, правда?

Альтернативы — диодные лазерные модули, лазерные указки

Лазерные указки и диодные лазерные модули — низкий уровень стресса Подход

Поверьте мне, это может очень быстро разочаровать вас лазерные диоды, особенно если вы действительно не знаете, почему они вышли из строя. Это будет быть особенно верным, когда технические характеристики лазерного диода и/или драйвера схема не совсем известна — как это часто бывает. Гелий-неоновые лазеры гораздо более снисходительно!

Купите тот, который принимает нерегулируемое входное напряжение. В противном случае вы все еще можете возникают проблемы, даже если вы запускаете устройство от регулируемого источника питания. Все лазерные указки и большинство (но не все) модулей относятся к этому типу. Однако, если вы заключаете сделку, которая слишком хороша, чтобы быть правдой, возможно, углы были срезаны. А правильная схема привода будет больше, чем резистор и пара конденсаторов!

Чтобы убедиться, что драйвер регулирует, начните с ввода в нижней части заявленного диапазона напряжения и медленно повышайте его. Яркость вашего лазерный диод должен быть прочным. Если она продолжает расти даже в течение якобы допустимый диапазон входного напряжения, что-то не так либо лазерный диод (несовместим с драйвером или поврежден) или драйвер (он на самом деле требует регулируемого входа или неправильно настроен для лазера диод, который вы используете). Остановитесь прямо здесь и исправьте ситуацию, прежде чем удар (еще один) лазерным диодом!

См. главу: Источники лазеров и деталей. ряд поставщиков как диодных лазерных указок, так и диодных лазерных модулей.

Если вы все еще не уверены, что лазерным диодом должен заниматься кто-то другой вопросы конструкции привода, оставшаяся часть этой главы содержит предложения по интегральные микросхемы привода, образцы схем и полные схемы блоков питания. Но не жалуйтесь, что вас не предупредили о чувствительной природе лазерные диоды.

Регуляторы мощности в лазерных указках

1. Последовательный резистор: Активный регулятор отсутствует. Резистор ограничивает ток до безопасного значения со свежим комплектом батарей. Лазер диод работает как светодиод. По мере разрядки батарей ток уменьшается пропорциональна разнице между напряжением батареи и падением напряжения на диоде (около 2 В), деленное на сопротивления. Поскольку выходная мощность и, следовательно, яркость также будет резко снижаться при использовании батареи, этот подход встречается только в самых дешевых лазерных указках. Смотрите раздел: Лазерная указка с резистором для Регулятор.
2. Постоянный ток: Ток лазерного диода установлен на безопасное значение между порогом и максимумом. Это заботится о колебаниях напряжения батареи но все равно будут проблемы с изменением выходного сигнала лазерного диода с температура. Это редко, если вообще встречается, на красных лазерных указках, но используется для зеленых лазерных указок, поскольку диоды накачки высокой мощности для DPSS лазерный модуль не имеет или не нуждается в оптической обратной связи для адекватного регулирования.
3. Оптическая обратная связь — нерегулируемый номер: Некоторые драйверы лазерных диодов используйте фотодиод монитора для управления током лазерного диода, но не источник постоянного напряжения, такой как схема стабилитрона, для использования в качестве эталона. Это достаточно безопасно для лазерного диода, если используются правильные типы батарей. используются. Для них выходная яркость будет несколько варьироваться в зависимости от батареи. напряжение и, таким образом, будет снижаться по мере разрядки батарей.
4. Оптическая обратная связь – регулируемый номер: Лучшие конструкции (и все те, которые используют микросхемы драйверов ИС), будут поддерживать почти постоянную выходную мощность до тех пор, пока батареи почти разряжены.

Я ожидаю увидеть только (3) и (4) в современных красных лазерных указках с (4) преобладает в более современных конструкциях. Ожидайте (2) в зеленом лазере DPSS указатели (но многие или большинство из них также будут пульсировать).

Лазерная указка с резистором для регулятора

(От [email protected].)

Ну, у меня в руках лазерная указка, у которой есть только резистор для ограничения ток вместо обычно встречающихся транзисторных схем. У него есть Резистор типа SMD 51 Ом на печатной плате последовательно с выключателем питания, лазерный диод и 3 батарейки LR44 (по 1,5 В каждая).

На самом деле лазерный диод вообще не имеет мониторного фотодиода, а только 2 терминала. Металлический корпус открыт сзади, так что можно легко увидеть сам лазерный диод внутри него. Интересно, что это единственный типа лазерной указки, которую я сейчас могу найти здесь (Бразилия), но некоторые лет назад я купил несколько указателей с полной схемой регулятора.

(От: Сэм.)

Он прислал мне образец из Бразилии! Черт, он прибыл быстрее чем некоторые вещи, которые я отправляю по соседству. 🙂 Как рекламируется, конечно похоже, внутри нет ничего, кроме чипа лазерного диода на тепле. раковина, резистор для поверхностного монтажа 51 Ом, выключатель и батарея.

Я измерил кривую ВАХ как для всей цепи, так и только для лазерный диод. Он соответствует последовательному резистору на 51 Ом и диоду на 20 Ом. сопротивление с падением примерно на 2 В при токе чуть выше 0 мА (перегиб диода I-V кривая). Порог составляет около 15 мА, а рабочий ток составляет 35 мА. при 4,5 В (нормальное напряжение батареи) — довольно широкий диапазон для видимого края излучающий диод. Моя гипотеза состоит в том, что эти лазерные диоды специально разработан, чтобы иметь широкий рабочий диапазон — возможно, за счет уменьшения коэффициент отражения выходной грани и, следовательно, усиление, возможно, путем изменения допинг или еще что. Таким образом, эффективность ниже, но с преимуществом повышенная устойчивость к изменению тока источника питания (хотя 35 мА для несколько мВт выходной мощности — очень приличное значение).

Кто-то еще прислал мне похожую указку, и хотя я на самом деле не измерял его ВАХ, я ожидаю, что он ведет себя в основном так же. Это оба указатели в виде пули явно очень дешевой конструкции, которые поставлялись с 5 ввинчивающихся шаблонных головок (1 прозрачная и 4 HOE). Еще одно лучшее качество пулеобразная указка у меня использует обычный лазерный диод в упаковке банки с регулируемым драйвером.

Я также купил пару десятков указателей «как есть» одним лотом на eBay, которые все этого типа.

Замена батареек в лазерных указках

«Моей лазерной указке нужны те маленькие кнопочные ячейки, которые на самом деле дорого и трудно найти. Мне было интересно, могу ли я вместо этого подключить 2 провода и сделайте для него батарейный блок из 3-х батареек типа АА. Все ли указатели имеют регуляторы мощности?»

Все они имеют какое-то регулирование, но оно может быть недостаточным для решения много перемен. Вы должны были бы проверить цепь, чтобы быть уверенным или использовать батареи это точно такое же максимальное напряжение. Даже это не полностью гарантировано поскольку действительно ужасные замыслы могли зависеть от внутреннего сопротивления аккумуляторы для ограничения тока. Таким образом, замена щелочных соединений AAA на щелочные D может вызвать проблемы с некоторыми конструкциями.

Чтобы быть достаточно безопасным, вам нужно будет измерить ток, используя новый набор рекомендуемых кнопочных ячеек, а затем добавьте достаточное последовательное сопротивление, чтобы сделать Убедитесь, что ток никогда не превысит это значение даже с новыми АА (или все, что вы используете).

Обратите внимание, что гораздо более сложные и дорогие зеленые лазерные указки должны иметь приличное регулирование, но они все еще могут считать, что хорошо себя зарекомендовавшие батареи использовал. Поэтому при добавлении внешнего источника питания к одному из них лучше всего убедиться, что он хорошо отфильтрован, отрегулирован и имеет абсолютно № перерегулирование во время включения и выключения питания. Также см. следующий раздел.

Питание лазерной указки от внешнего Источник

Итак, если вы действительно хотите запустить указатель из внешнего источника, лучше всего нужно было бы померить напряжение на свежем комплекте аккумуляторов питания указателя и создания хорошо отфильтрованного, хорошо регулируемого источника питания. поставка, чтобы соответствовать ему. Источник питания не должен иметь абсолютно никаких перерегулирований или недогрузка при включении питания.

Другой не такой надежной альтернативой является приобретение настенного адаптера с адекватный номинальный ток и немного более высокое номинальное напряжение, чем у указателя батарея. Затем добавляйте последовательное сопротивление до тех пор, пока напряжение на стрелке не станет равным так же, как при питании от внутренней батареи. Однако это рискованно, поскольку если сетевой адаптер не регулируется (многие), пульсация, напряжение в сети через него будут проходить колебания и скачки напряжения — и любой из них может поджарить лазерный диод почти за нулевое время.

Также обратите внимание, что причудливый регулируемый адаптер питания на самом деле может быть смертельным для лазерная указка. Источники питания, в состав которых входят активные компоненты (использующие импульсные или линейные регуляторы в отличие от простых настенных адаптеров с трансформатор, выпрямитель и фильтрующий конденсатор) могут производить субмикросекундные (или дольше) пики перенапряжения при циклическом включении питания (при включении или отключении питания). Это не повлияет на большую часть электронного оборудования, но может быть фатальным для лазерные диоды.

Что касается подключения блока питания: Если вы не против просверлить отверстие в корпус или торцевая крышка, сконструируйте фиктивную батарею с контактами на каждом конце который вы подключаете к внешнему источнику питания. Просверлите отверстие сбоку футляре, а еще лучше в кепке (но смещенной в сторону, чтобы кепка все равно обеспечить надлежащий контакт с батареей, если вы решите использовать указатель с батареи в будущем), чтобы позволить паре проводов пройти через колпачок завинчен. Есть всевозможные способы сделать это. соединения должны быть выполнены к центральному пружинному контакту на печатной плате в нижней части аккумуляторного отсека и корпуса. Убедитесь, что вы получили полярность правильная!

См. также раздел: Регуляторы мощности в лазерах. Указатели.

Мигающий лазерный указатель или модуль диодного лазера?

Типичные вопросы звучат примерно так:

«Привет, можно ли как-нибудь заставить мою лазерную указку мигать с регулируемой частотой, что-то, что будет включаться/выключаться, возможно, с помощью регулируемого регулятора резистор? Есть ли какие-нибудь схемы или что-то, что может мне помочь?»

На практике, будет ли это работать или нет, зависит от дизайна вашего лазерная указка или диодный лазерный модуль. Некоторые из них имеют значительную фильтрацию и задерживает цепи внутри, которые сделают мигание с полезной скоростью невозможным. Другие будут работать нормально. Третьи потерпят неудачу из-за повторяющихся стрессов циклы включения/выключения.

Погружаемся глубже в схему, чем батареи / источник питания или включение / выключение переключатель определенно не для новичка — если вообще возможно. К сожалению, однако это может быть необходимо для достижения полезного результата. Для получения дополнительной информации см. разделы этой главы о требованиях к мощности лазерных диодов, модуляции и Пример схемы драйвера лазерного диода.

(От: Питер Пэн ([email protected]).)

Да! Я использовал простую схему таймера 555, управляющую эмиттерным повторителем. транзисторный буферный усилитель для управления несколькими лазерными указками. у меня было мало проблемы с восстановлением почти прямоугольной волны на приемном конце с усилитель на фототранзисторах, примерно до 5 кГц. После этого остаточная энергия, запасенная в цепи драйвера лазерного модуля, начинает ухудшают прямоугольную волну, но это обычно может быть расширено, по крайней мере через оставшуюся часть звукового диапазона, используя двухтактный или буфер типа комплементарной симметрии вместо простого эмиттерного повторителя. Если вам нужно выйти за пределы 4 кГц, лучше попытаться модулировать интенсивность, а затем попытаться выполнить полное выключение / включение.

Интегральные схемы для управления лазерными диодами

Чипы привода лазерных диодов

Примечание. Бесплатные образцы интегральных схем, таких как драйверы лазерных диодов, могут быть доступны для спрашивая, даже если вы не будете покупать миллион деталей в будущем. Производители часто предоставляют некоторые способы запроса бесплатных образцов в своих магазинах. веб-сайты. Просто честно говорите о своих потребностях — они считают это хорошим пиаром и Вы могли бы просто сказать другу или коллеге, который купит миллион деталей!

• Аналоговые устройства (http://www.analog.com/) имеет несколько драйверов лазерных диодов, включая AD9660 что обеспечивает полное управление током с помощью фотодиода для обратной связи и позволяет осуществлять высокоскоростную модуляцию между двумя уровнями мощности.
• Берр-Браун (http://www.burr-brown.com/).

  (От: Стив Уайт ([email protected]).)

  Для этого мы используем OPA 2662 (Burr-Brown). Это OTA с полосой пропускания 370 МГц, 59 мА/нс SR и может подавать/принимать ток 75 мА на канал (два канала на чип, который можно довольно легко распараллелить). Деталь обеспечивает излучатель источник тока на внешний вывод (сторона программирования внутреннего токовое зеркало), так что одиночный резистор устанавливает передачу напряжения тока характеристика. Следите за зависимостью характеристик гармонического искажения хотя на подаваемый ток и частоту … если это будет проблемой для вашего конкретного приложения (для меня это не имело большого значения).

• Элантек (http://www.elantec.com) предложения включают EL6251C и EL6258C, которые обеспечивают драйвер лазерного диода и смысловая схема. Они поддерживают высокоскоростное управление током лазерного диода. с выбираемыми уровнями для чтения и записи, оптической регулировкой обратной связи и защита от низкого напряжения питания или открытых входных условий. Эти части предназначен для CD, CD-R, CD-RW и других приложений оптического хранения данных.

  Другой чип, EL6270C, имеет встроенный высокочастотный модулятор. (HFM) генератор для обеспечения привода выходного тока до 100 мА, внешний резистор, контролирующий среднюю выходную мощность лазерного диода, и режим отключения низкого энергопотребления, который снижает мощность до 5 мкА.

  Полные спецификации доступны на веб-сайте Elantec.

• (От: Алан Волк ([email protected]).)

  Ознакомьтесь с таблицами данных для нескольких схем лазерных драйверов, доступных на рынок высокоскоростной оптоволоконной связи. См. Максим, HP, Sony, Philips, Fujitsu, Microcosm и т.д. Также в Bell System есть много статей Технические журналы, посвященные другим схемам контроля предвзятости, не включают оптическую обратную связь.

• Корпорация iC-Haus (http://www.ichauscorp.com/) предлагает несколько микросхем драйверов и контроллеров лазерных диодов CW. Полный таблицы данных доступны в Интернете и включают в себя функциональные блок-схемы и информация о приложении. Для этих устройств требуется всего несколько общих внешних компонентов и может использоваться для CW и модуляции/импульсного режима до несколько сотен кГц (в зависимости от модели). Детали iC-Haus можно приобрести у дистрибьюторов электроники.
• Линейная технология (http://www. linear.com/).

  App Note AN52 (и, возможно, другие) включает образец схемы, использующей их один из их чипов (не обязательно специальные лазерные драйверы) для питания лазерные диоды. В AN52 в качестве преобразователя постоянного тока используется преобразователь постоянного тока LT1110 Micropower. регулятор тока для работы от батареи 1,5 В. Тем не менее, это возможно, что поведение при низком напряжении батареи может быть неопределенным — и плохо для лазерного диода! Интересно, они на это проверяли? 🙁

  В ноябрьском журнале CQ есть статья WA2NDM под названием «A Лазерный диодный передатчик», который основан на AN52. Однако в его схеме используется звуковой преобразователь для прямой модуляции тока лазерного диода и его казалось бы, без какой-либо дополнительной защиты, если бы кто-то случайно уронить или постучать по микрофону — или выключить и снова включить предусилитель — пуф идет лазерный диод! 🙁

  Источник питания лазерного диода 3 (RE-LD3) использует аналогичная микросхема — DC-DC Converter LT1054, не для повышения напряжения, а для очень эффективно изолировать лазерный диод от скачков входного напряжения.

• Максим (http://www.maxim-ic.com/).

  MAX3261 (1,2 Гбит/с), MAX3667 и MAX3766 (622 Мбит/с) и MAX3263 (155 Мбит/с). Мбит/с) являются примерами высокоинтегрированных чипов лазерных драйверов.

  The Maxim Engineering Journal (ежемесячная публикация, которую вы будете получать если вы запросили их CDROM и, возможно, включили в торговую тряпку, например EDN и Electronic Design) иногда публикуются статьи, связанные с лазерными диодами. За Например, Special Fiber Optic Edition (начало 1999 г.) посвящено применения высокоскоростного (622 Мбит/с и выше!) оптического интерфейса Maxim компонентов, включая драйверы лазерных диодов и датчики. (приложение Максим примечание Вождение лазера диод на 622 Мбит/с от одного источника питания +3,3 В может быть одним из тех из этой публикации.) В следующем выпуске, который я получил, том 33, был схема, аналогичная той, что описана в Драйвер лазерного диода с цифровым управлением.

• Как Sharp, так и Mitsubishi производит микросхемы для управление лазерными диодами. Большинство будет поддерживать постоянную мощность. Некоторым требуется два напряжения, другие только одно. Эти схемы будут управлять общим катодом. лазеры, или конфигурацию Sharp «P» или Mitsubishi «R», которая имеет катод лазера соединен с анодом фотодиода. Sharp IR3C07 подходит для CW или аналоговой модуляции, а IR3C08 или IR3C09 позволит цифровая модуляция до 10 МГц. Эти детали стоят совсем недорого.

• Applied Micro Circuits Corp.
• France Telecom Исследования и Разработка
• Fujitsu Compound Semiconductor, Инк.
• Интерсил
• Laser Diode, Inc.
• Lucent Technologies, Inc., Отдел микроэлектроники
• Mitsubishi Electronics Америка, Инк.
• НТТ Электроникс Корп.
• НВГ, Инк.
• OKI Semiconductor, Inc.
• Rockwell Microelectronics, Inc.
• Vitesse Semiconductor Corp.
• Сикор, Инк.

Предупреждение о дешевых драйверах для лазерных диодов

(От: Арт Аллен, KY1K ([email protected]).)

Я позвонил знакомому, который работает в крупном избыточном доме. Он спросил НЕ быть идентифицированным. Он дал мне ценную информацию о NS102. модули лазерных драйверов, которые продаются по 3 доллара США каждый (в больших количествах) на Интернет.

Вот что мне сказали.

NS102 производится серийно в Азии. Чип, на котором основана плата NS102 неизвестно и, вероятно, тоже сделано на Тайване. Спецификации для него нет. На листе «примерной спецификации» указаны только параметры ДК (рекламное качество литературы) вам дают продавцы.

Они работают и работают хорошо.

Они потребляют мало энергии и работают стабильно, если напряжение изменяется от 4 В до 8v, выход LD остается довольно постоянным.

(От: Сэм.)

Следующее, по-видимому, не совсем верно. По словам того, кто работает с ПНВ, их можно модулировать на частоте до 2 МГц. Смотрите раздел: Комментарии о некоторых коммерческих драйверах и Детекторы

(От: ст.)

Однако они НЕ подходят для модуляции лазерных диодов и должны использовать только в качестве источника питания лазерной ручки!

У меня есть электронное письмо от поставщика, которое вызвало все эти спекуляции. относительно их пригодности для наших целей. Электронная почта УТВЕРЖДАЕТ, что они могут быть доведены до 12 МГц выходных импульсов при сохранении ПОЛНОГО APC (не среднего выходной контроль, как в оптоволоконных драйверах). Насколько я могу судить, это просто ложь, и никто не должен покупать их, ожидая модулировать лазерный диод для целей связи.

Они, вероятно, немного больше, чем стандартный 2-транзисторный лазерный драйвер. который можно использовать для лазерной указки, потому что его сильно обходят с помощью схема медленного пуска для тяжелого режима работы.

Некоторые продавцы сейчас продают их небольшими партиями по 20 долларов — не покупайте. взято — это драйвер лазерной указки и НИЧЕГО БОЛЬШЕ.

Если у кого-то есть более подробная информация или кто-то проверял один из них на стенде, пожалуйста, дай мне знать. Я бы очень хотел получить информацию о чипе, содержащемся на печатной плате.

Комментарии к некоторым коммерческим драйверам и Детекторы

Нижеследующее относится к микросхемам, доступным NVG, Inc. и другие реселлеры их товары. См. раздел: Почтовый перевод — Лазеры, детали для лазеров, оптика, аксессуары для получения дополнительной информации о ПНВ.

Схема драйвера лазера NVG изначально была разработана только для CW. Пока я делал не разрабатывая схему драйвера, я смог найти способ заставить его модулировать успешно до 2 МГц. Я успешно построил FM-модуляцию в свободном пространстве. система передачи данных/голоса с использованием лазерных модулей ночного видения (диод, драйвер, коллиматор, кожух) уже поставили и обожгли).

Кроме того, я помог ряду клиентов со всего мира (Испания, Италия, Швейцария и США) используют модули ночного видения в модулированной конструкции.

Хотя схема драйвера типа NS102 имеет конденсатор емкостью 0,1 мкФ, который действует как «мягкое включение» / защита фильтра лазерного диода за счет обеспечения достаточного напряжения чтобы удерживать модуль/лазер чуть ниже порога, вы можете модулировать NVG модули (или любой подходящий диод, подключенный к драйверу NS102) до 2 МГц. В В этот момент кажется, что конденсатор эффективно фильтрует модуляцию и схема «насыщается» и производит только выход CW.

Другая стратегия заключается в «обратной» модуляции модуля, т. е. сохранении модуль эффективно включен с сигналом модуляции, вызывающим снижение мощности — вместо отключения лазера с модуляцией, вызывающей увеличение сигнал….

См. Простой FM-диодный лазерный модуль на основе PLL Модулятор для примера одного подхода, который работает с NS102. (От Джона Соджака (trax@allways. net).)

Что касается модуляции, драйвер Analog Devices трудно превзойти. за три бакса. Соедините это с 555 и проверенной в боях передней частью LM317. и кричать «БИНГО». Максим использовал входы PECL… аааа! Мне не нужно плеваться фотоном пакеты на 150 мгц! ИК-приемник Linear Tech выглядит хорошо, хотя цена 7,00 долл. ценник + куча линеек меня не особо привлекает. Жаль, что ты не можешь проникнуть внутрь покрытого эпоксидной смолой кристалла потребительского ИК-приемника Sharp TV/VCR модули (приблизительно 1,50 долл. США/100 шт.). Не все в мире хотят расшифровывать всплески 40 кГц обратно в данные!

Да, кстати, датчик Optek BP812 Optologic довольно хорошо работает при разрешении 760. нм. Это активное устройство, доступное как в тотемном столбе, так и в открытом коллекторе. выходы. Специалист по приложениям в Optek говорит, что устройство не будет работать на 760, но глядя на кривую отклика, я не согласен. Это ответ только вниз о 10% в красных! Большинство силиконовых фотоматериалов упали примерно на 60-75% при разрешении 760. нм. Из того, что я видел, устройство очень удобно использовать на 760 нм. Полезная часть для красных диодов и гелий-неонового материала.

Подробнее о характеристиках и драйверах лазерных диодов

Комментарии к курсу обучения водителей для драйверов лазерных диодов Дизайнеры

Это становится немного страшно. Лазерные диоды существуют уже давно несколько лет назад, и я думал, что довольно широко известно, как вы делаете они идут и (тяжелее) продолжают идти долгое время; но были несколько сообщений недавно от людей, которые заняты созданием себя беднее, управляя лазерами ненадлежащим образом. Вот правила того, как вы это делаете Правильно:

1. То, что оно не горячее, не означает, что вы его еще не жарили.
2. В отличие от большинства других вещей, запуск их с «типичными» значениями из таблицы данных не будет работать. Я не говорю здесь о неоптимальном; Я имею в виду, что это не сработает, не даже немного.
3. Вы никогда, никогда, никогда не должны превышать полную номинальную *оптическую* выходную мощность лазера даже на долю микросекунды. Если вы это сделаете, ваш лазер будет деградировать или мертв. Это означает МНОГО тщательного проектирования, чтобы избежать неприятные переходные процессы включения и выключения, например.
4. Используйте встроенный фотодиод монитора для регулировки светоотдачи. Этот диод монитора смотрит на просочившийся свет с задней грани лазера (а несколько процентов от полезного выхода передней грани). Ток через него хорошо пропорциональна светоотдаче, если у вас есть разумное обратное смещение напряжение на нем. Обычно допустимо любое обратное смещение от 2 В до 15 В (на фотодиод; *никогда* обратное смещение лазерного диода!)

• Незначительно зависит от температуры;
• Многие производители лазеров предоставляют вам лист испытаний с указанием каждого устройства. фактический ток монитора для полной мощности;
• В любом случае вы можете внести корректировку.

• , потому что ваша цепь обратной связи звонит (или, что еще хуже, колеблется), так что ток привода иногда превышает максимальный.
• из-за переходных процессов включения/выключения блока питания.
• , потому что вы использовали гнездо для лазера и соединение фотодиода ненадежный: если он отключен, ваша схема обратной связи будет думать, что там не хватит драйва к лазеру и прокрутит ток до разрушения уровень.
• , потому что вы пытаетесь модулировать яркость лазера с помощью переменного сигнала и либо вы переборщите, либо цепь обратной связи проскакивает.
• , потому что у тебя есть горшок. где-то в схеме, чтобы настроить на полную мощность, и его дворник шумный.

Sharp (один из крупных поставщиков лазерных диодов) также выпускает отличные 8-контактные разъемы. чипы привода, которые довольно хороши, если вам не нужно модулировать лазер быстро. Для модуляции рассмотрите возможность установки светового потока, близкого к 50% от полный выход, используя очень медленно реагирующую схему обратной связи, а затем подача на лазер модулирующего тока фиксированной амплитуды. Хорошо потому что градиент графика свет/ток достаточно предсказуем для любого заданного типа лазера, поэтому можно рассчитать подходящий безопасный модулирующий ток из техпаспорта.

Всем удачи — и не забывайте о правилах безопасности для глаз.

(От: Пол Мэтьюз ([email protected]).)

Структуры лазерных диодов обычно настолько малы, что пороги повреждения очень высоки. низкая по всем параметрам. Общий подход к их защите заключается в последовательном И шунтировать фильтр (и/или ограничитель) напряжения питания для ограничения напряжения соответствие цепей возбуждения источников тока. Кроме того, подумайте о том, чтобы иметь некоторые из ограничение тока должно быть с помощью фактического резистора, а не просто активного схема. Паразитные емкости в схемах активного возбуждения могут взаимодействуйте с dv/dt на линиях подачи, чтобы включить цепь привода (например, к емкости затвора с приводом MOSFET), поэтому резистор ограничивает ток даже когда это произойдет. Использование обходной емкости, локальной по отношению к петле импульсного тока имеет двойное преимущество, поглощая остаточные переходные процессы и избегая каких-либо эффектов компонентов фильтра восходящей серии по скорости.

(От: Марк В. Лунд ([email protected]).

Вы можете взорвать лазер за наносекунды, если есть достаточное напряжение и/или мощность в импульсе. Два метода: повреждение типа электростатического разряда, которое пробивает отверстия в полости; кратковременная высокая мощность, которая повреждает переднюю грань.

Убедитесь, что питание схемы модуляции отфильтровано. предотвратить выбросы, изолировать сигнальную цепь, чтобы предотвратить выбросы на входной линии от попадания в лазер.

Существует бесконечное количество способов получить разрушительный импульс. Наиболее распространенным является источник питания. Это помогает иметь осциллограф, способный захватывать переходные процессы для этого. Другие, в которых я признаюсь: использование схемы, которая не была заземлены на металлическом оптическом столе — касаясь стола одной линией схема и упс; коммерческий блок питания лазерного диода, который был чистым до тех пор, пока мы использовали его в режиме компьютерного управления, когда он отправлялся очень быстро (трудно увидеть) шипы; зацепить лазер задом наперёд; с помощью блока питания, который имел большой конденсатор на выходе, в котором было достаточно заряда, чтобы нанести ущерб; а также забыв поставить охлаждаемый Пельтье лазер на теплоотвод (чем больше ток я дал кулер тем горячее стал лазер….ой.)

Ну, это было неловко, но я надеюсь, что это побудит других сэкономить несколько (лазерный диод) живет.

(От: К. Михан (meehan@srvr. Third-wave.com).)

Полупроводниковые лазеры очень чувствительны к скачкам мощности. Уровень тока это проблема, зависит от структуры лазера и от того, сколько тока преобразуется в оптическую мощность по сравнению с теплом. В общем, скачки обратного тока очень разрушительны, независимо от того, какой уровень. Убедитесь, что вы модулируете диод так, чтобы вы опускались ниже порога лазера, но не ниже 0В. в прямое направление, очень короткие выбросы ( Другая проблема, с которой вы можете столкнуться, — это пики во время запуска или отключение устройства. Текущие расходные материалы, которые прекрасно выглядят во время работы иногда возникают всплески на выходе при их включении или выключении. Ты можешь хотите закоротить устройство, убедившись, что во время короткое замыкание перед включением или выключением питания. Есть несколько лазерных диодов компании-водители, которые производят генераторы тока с медленным запуском и минимальные переплаты. Avtech, Меллес Гриот, ILX Lightwave, длина волны Электроника и др.

Изменения тока фотодиода лазерного диода Чувствительность

«Разрабатываю схему драйвера для лазерного диода (NEC NDL3220S). Проблема заключается в том, что в спецификации указан выход фотодиода монитора при номинальном мощность максимальная: 0,5 мА, типичная: 0,3 мА, мин. 0,1 мА, при 5 В. Это огромный диапазон! Если я выставлю 0,3 мА, а фактический выходной сигнал будет 0,1 мА, я сгорю. лазер. У меня нет оборудования для калибровки выхода лазера напрямую.»

Добро пожаловать в удивительный мир лазерных диодов! Вы обнаружите, что диапазон 5:1 в мониторе ток типичен, причем даже полный порядок величины общий! Это одна из причин, по которой большинство приложений на основе лазерных диодов имеют возможность подстройки/настройки схемы драйвера под конкретный лазер.

Лучше всего спроектировать петлю обратной связи так, чтобы она работала с меньшим, чем минимальный ток монитора, и обеспечить возможность активной настройки его на соответствующую рабочую точку. К счастью, связь между выходом мощность и контрольный ток будут оставаться достаточно постоянными в течение всего срока службы каждого конкретного устройства. Итак, как только он правильно настроен, все готово.

Время отклика лазерного диода и монитора Фотодиод

Для тех из нас, кто выполнил печально известное преобразование LD в LED (LD-> DELD) чаще, чем хотелось бы, в конце упоминается интересный пункт статьи: Драйвер видимого лазера имеет цифровое управление мощностью и модуляцией по поводу драйверов LD. Он указывает на две важные характеристики LD:

• Фотодиод монитора часто медленнее, чем LD, и
• Время запуска лазерного диода значительно увеличивается, если LD начинается с нуля а не ток на уровне светодиодов. Видел бы я это два года назад!

(От: Джон, K3PGP ([email protected]).)

Для высокоскоростных данных и очень высокочастотной радиочастотной поднесущей/видео работы я всегда смещал мои лазерные диоды на 1/2 мощности лазера, а затем модулировал их около 100%, почти так же, как стандартный радиопередатчик AM. Это приводит к более быстрое время отклика, а не полное отключение LD. Это также наверное немного проще на лазерном диоде особенно если он большой мощности Ед. изм. (Мой потребляет 1 ампер при мощности 500 мВт.)

Я никогда не пытался смещать его до уровня НИЖЕ лазерного порога на уровне «светодиода». Хотя это было бы лучше, чем полностью отключить его, я можно подумать, что это будет медленнее, чем смещение до 1/2 мощности лазера.

(От: Сэм.)

Также смотрите раздел: Драйвер лазерного диода с цифровым управлением который имеет немного больше на схеме, упомянутой выше.

Изменения мощности с коллиматорной оптикой

• Изменение количества света, попадающего на фотодиод монитора внутри пакет лазерных диодов. Это изменит настройку уровня мощности, если APC (автоматическая регулировка мощности) используется (как и должно быть в большинстве случаи).
• Дестабилизация процесса генерации из-за попадания отраженного света в лазер полость. Этот эффект на самом деле может быть более характерен для маломощных лазерных диодов. чем можно было бы подумать. См. раздел: Причины изменения выходной мощности лазерной указки при направлении на зеркало. Однако там, где поведение является повторяемым и стабильным, я бы предпочел поверить, что это более простое объяснение, приведенное выше.

ВНИМАНИЕ: Если вы удалите оптику из модуля диодного лазера, питание может увеличение, приводящее к разрушению лазерного диода, особенно если работать около своих максимальных рейтингов.

(От: Фрэнк ДеФрейтас ([email protected]).)

Информационный лист для модуля Power Techologies 35 мВт выделен жирным шрифтом. заглавными буквами даже не РЕГУЛИРОВАТЬ коллимацию при работающем диоде на полную мощность!

У меня есть небольшой диод мощностью 10 мВт, 635 нм, который я тестировал с оптикой и без нее. Вот начальные показания:

• Без коллимационной оптики: 10,8 мВт.
• С коллиматорной оптикой: 10,5 мВт.

Интересно отметить, что второе чтение БЕЗ оптики было 3,8 мВт и третье показание 2,6 мВт. Ствол сильно нагревался. я убил питание до того как убил диод (учусь!). Так это конкретный диод (от NVG, Inc.), очевидно, был установлен с коллимирующим установленной оптике НУЖНА обратная связь (отражение) для управления фотодиодом. электрический ток.

Использование внешнего фотодиода для управления питанием

Вы не можете модифицировать герметичный диодный лазерный модуль таким образом, если он уже не имеет вход модуляции, но если вы строите что-то из компонентов, это должно быть возможно. Стабильность контура должна учитывать задержки оптического пути если расстояние между лазерным диодом и фотодиодом значительное, но это не должно быть проблемой, если вы также не пытаетесь модулировать вещь в очень высокий показатель. Очевидно, что любая такая схема должна гарантировать, что внешний фотодиод всегда перехватывает достаточное количество луча и/или установлен жесткий предел наложен обратной связью с фотодиода *внутреннего* монитора, чтобы гарантировать, что Технические характеристики лазерного диода не превышаются ни при каких условиях. В противном случае, даже заблудшая пылинка или комнатная муха, забредшая в часть путь луча, используемый для обратной связи, может испортить ваш лазерный диод!

Управление мощными лазерными диодами

Страшные предупреждения о мгновенном разрушении от перегрузки по току все еще актуальны, но но крайняя нелинейность, типичная для маломощных лазерных диодов, обычно не присутствует с более мощными устройствами. Порог генерации все еще существует, но выше этого выходная мощность увеличивается линейно с током и есть Вероятно, будет приличная согласованность от единицы к единице. Однако правильный ток контроль и температурная компенсация (или адекватное снижение номинальных характеристик) по-прежнему важны.

(От: Арт Аллен, KY1K ([email protected]).)

Когда вы подключаетесь к диодам на 1 ампер (или к чему-либо более 200 или 300 мВт), Драйвер становится менее зависимым от PD обратной связи по мощности лазера, и многие из эти более мощные диоды просто не имеют встроенного фотодетектора, измеряющего мощность по этой причине.

В то время как пороговый ток все еще очень зависит от температуры диод, РАЗНИЦА между максимальным током и дымопуском ток значительно расширяется — это означает, что большие диоды могут работать справедливо безопасно без выборки выходного сигнала и применения переменного тока на основе датчик мощности PD.

Диоды мощностью 1 Вт, которые я пытался купить несколько лет назад, имели 2 комплекта спецификации-один при комнатной температуре, а другой набор для диодов при фактические рабочие температуры — вывод состоит в том, что предпочтительный драйвер необходима обратная связь TEMPERATURE , чтобы разогнать диод до рабочего состояния. температура.

Обратите внимание, что эти диоды использовались для управления оптоволоконными кабелями там, где они работать как FM-передатчик (передача с постоянной несущей/фиксированным рабочим циклом), так что они, вероятно, использовали схему задержки времени, чтобы нагреть их до температуры а не реальный датчик температуры.

Если диод (вероятно) не горит постоянно, может потребоваться снизить номинал диодов и использовать их чуть выше порогового значения, чтобы быть в безопасности.

Для мощных диодов можно использовать простой драйвер постоянного тока. (при условии, что диод не требует обратной связи по мощности на основе частичного разряда.

В каталоге Vishay Siliconix есть АБСОЛЮТНО O-U-T-S-T-A-N-D-I-N-G техническое описание полевого МОП-транзистора конструкция источника постоянного тока. Вы можете запросить печатную копию каталога на их веб-сайте убедитесь, что вы получили полный каталог с примечаниями к приложению.

(От: Джон, K3PGP ([email protected]).)

В настоящее время я использую блок питания под Смещающий и модулирующий лазер Диоды — Безопасно! на моем веб-сайте с лазерный диод российского производства мощностью 1 Вт с длиной волны 810 нм. Диод выглядит как один из тех старые большие металлические (ТО-3?) транзисторы, но с отверстием в верхней части. последовательный резистор в этом случае был составлен из пучка параллельных подключил резисторы 1 ватт 33 Ом. Я думаю, что у меня получилось от 10 до 12 в параллели. Это позволяет мне регулировать ток лазера с небольшими приращениями. путем прибавления или вычитания из числа резисторов 33 Ом. Это также решил проблему попытки найти точное значение, которое мне нужно в высоком резистор мощности. (Номинальная мощность увеличивается при параллельном соединении резисторов. сопротивление падает)

В итоге я запитал половину 33-омных резисторов от одного напряжения 7805. регулятор, а другая половина от второго 7805. Хотя один 7805 может при силе тока в один ампер он начал проявлять признаки теплового дрейфа, когда работает на этом уровне. Разделив банк резисторов пополам Регулятор должен подавать только 1/2 ампера.

Лазерные диоды 808 нм мощностью 500 мВт видны, но едва. Не будьте обманули, думая, что на самом деле он не производит много энергии. Человеческие глаза не так чувствительны к излучению 800 нм, НО вы можете легко прожечь дыру очистить сетчатку с такой силой. Если вы сомневаетесь в этом, попробуйте сфокусируйте свой лазер 808 нм мощностью 500 мВт на черной пластиковой части видео VHS кассету и посмотреть, что она делает. Когда я делаю это со своим, я получаю мгновенный дым и жидкий пластик. Итак, БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ особенно при фокусировке этого диода вплоть до небольшого пятна.

Играя с подобными вещами, вы заметите, что цвет имеет МНОГО связано с тем, сколько энергии поглощается. Направляя тот же лазер на в то время как этикетка на той же кассете не привела ни к чему. Eсть очень важный принцип, который следует усвоить в ходе этого эксперимента. Если белый этикетка не поглощает много энергии лазерного луча, тогда она должна двигаться какое-то другое место. Ответ, конечно, отражается (рассеивается) назад от белой поверхности. Имейте это в виду, когда играете с этот диод. Если вы наткнетесь на что-то, даже отдаленно отражающее, вы можете в конечном итоге луч возвращается прямо на вас, и вы, возможно, даже не известно об этом, так как человеческий глаз не очень чувствителен к излучению в Область 800 нм.

Для использования связи вы можете рассмотреть вопрос о расширении луча. Этот снизит плотность мощности и сделает его НАМНОГО безопаснее, если вы случайно получите в луче. Луч, выходящий из шахты, составляет ок. 4 дюйма в диаметре. 500 мВт распространение по кругу диаметром 4 дюйма НАМНОГО менее опасно, чем 500 мВт сфокусированы до 1 мм в диаметре!!!

И помните, что для лазерного диода мощностью 500 мВт с длиной волны 808 нм требуется радиатор GOOD . Если вы заметили, что мощность падает вскоре после включения лазера радиатор слишком маленький! Если у вас есть проблемы с этим, и вы не есть место для большего радиатора, используйте небольшой вентилятор на 12 В постоянного тока. Попробуйте направить воздух через радиатор, а НЕ через оптику!

Вы можете контролировать выходную мощность с помощью обычного кремниевого солнечного элемента, подключенного напрямую до миллиамперметра (не вольтметра!!!). Используйте ли НЕ любую серию резистор между солнечной батареей и счетчиком. Ожидайте увидеть более 100 мА ток на этом уровне мощности. Я также предлагаю вам расширить луч, чтобы использовать большую часть поверхности солнечного элемента. Если вы сфокусируете его на маленьком диаметра плотность мощности возрастает, и вы просто можете прожечь дыру в солнечная батарея! Кроме того, луч очень узкого диаметра может легко отразиться от блестящая поверхность солнечной батареи и ударит вас по глазам с достаточной силой плотность, чтобы нанести реальный ущерб! Следите за углом между солнечным элементом и лазер и предугадывать, куда может упасть отражение. Вы получите одинаковые показания мощности независимо от диаметра луча, пока все энергия попадает в солнечный элемент. Вы можете заменить лист белой бумаги на получите некоторое представление о диаметре луча, но будьте ОСТОРОЖНЫ при этом!

Относитесь к этому лазеру с уважением. Предвосхищайте размышления. Держите людей, животных и самолеты с его пути и, прежде всего, ПОДУМАЙ , прежде чем повернуть его на!

Проверка цепей драйвера лазерного диода

Набор для тестирования лазерных диодов Сэма 1

Идея состоит в том, чтобы иметь возможность безопасно тестировать лазерные диоды или полные драйверы с возможность первоначального ограничения тока до гарантированного безопасного значения до тех пор, пока можно определить работу схемы и/или поведение лазерного диода. Это должно замена дорогостоящего лабораторного питания для тестирования маломощных устройств.

Схема показана в Sam’s Laser Diode Test. Источник 1 (SG-LT1). Как показано, он подходит для лазерных диодов, требующих примерно от 25 до 250 мА. При очевидных изменениях некоторых значений деталей ту же схему можно использовать при токе до ампера или больше, но я не буду ответственности за любое возможное разрушение дорогих лазерных диодов!

Более современные регуляторы с меньшим падением напряжения, такие как LT1084, могут быть заменены на ЛМ317. При постоянном токе нагрузки свыше 100 мА радиаторы быть обязательным для регуляторов IC.

Добавление вольтметра может быть желательным, хотя положение ручки потенциометр регулировки напряжения скорректирован на падение напряжения при ограничении тока Регулятор, вероятно, будет достаточно хорошим

Очень простые блоки питания для лазерных диодов

Блок питания Bare Bones для лазерных диодов

Блок питания, который я использовал для проверки диодов до 2 А, очень прост. состоящий из вариака, трансформатора, мостового выпрямителя и фильтра конденсатор с токоограничивающим резистором. Для маломощных диодов это обычно составляет от 50 до 250 Ом; для диодов большой мощности это 8 Ом, 50 ватт. Стравливающий резистор гарантирует, что конденсаторы фильтра разряжаются. быстро после отключения питания. Встроенный вольтметр показывает напряжение постоянно в токоограничивающий резистор. Используя уравнение: I=(V-2)/R (2 — расчетное падение напряжения на диоде, R — ток ограничивающий резистор) часто достаточно близко. Добавление короткозамыкающего реле, для повторного включения которого требовалось нажатие кнопки. при подаче питания еще больше снизит риск случайного перегружает диод.

Поскольку активного регулирования нет, выходной ток составляет около 120 Гц. пульсации, поэтому пиковый ток может быть немного выше измеренного Текущий. Установка амперметра (А или мА в зависимости от ситуации) более точным, но если он не приближается к максимальным спецификациям диод, на самом деле не существенно.

Блок питания для лазерных диодов

Вот несколько рекомендаций:

Например, для управления типичным ИК-лазерным диодом требуется пара Щелочные элементы можно использовать последовательно с силовым резистором. Для 1 Вт (номинальная) лазерный диод с порогом 350 мА, напряжение падение 1,8 В и КПД 0,8, выходная мощность от от 0 мВт до 1 Вт можно выбрать следующим образом:

   Ток резистора Pвых
 --------------------------------
     3 (1 Вт) 400 мА 40 мВт
     2 (1 Вт) 600 мА 200 мВт
   1,5 (2 Вт) 800 мА 360 мВт
     1 (2 Вт) 1200 мА 680 мВт
   0,75 (2 Вт) 1600 мА 1000 мВт
 

Показанная выходная мощность является приблизительной и зависит от порога конкретного диода. текущий и наклонный КПД.

Дважды проверьте полярность и примите соответствующие меры предосторожности!

Испытание с помощью симулятора лазерного диода

    COM о--------------+-------+-------+-------+--------- +
                     __|__ __|__ __|__ __|__ _|_
               Светодиоды _\_/_ _\_/_ _\_/_ _\_/_ ---> /_\ Фотодиод
                       | | | | |
                       // / / +----о ПД
                     5\5\5\5\
                       // / /
                       \ \ \ \
            1Н4002 | | | |
     ЛД о-----|<|------+-------+-------+-------+
 

Если ток лазерного диода ниже 20 или 30 мА, необходимо использовать подходящую оптопару. также можно использовать (см. ниже).

Используя этот «симулятор лазерного диода», действительно можно будет только подтвердить что регулятор тока драйвера лазера исправен, а не настраивать его для вашего лазерного диода.

После того, как схема будет отлажена, выключите питание и аккуратно установите лазерный диод. Дважды проверьте все соединения!

Используйте приведенные ниже рекомендации в обоих случаях (написанные в предположении, что лазерный используется):

• Установите регулировку мощности драйвера лазера на минимум (обычно максимум сопротивление).
• При наличии используйте блок питания с ограничением как по напряжению, так и по току. корректировки. Затем вы можете начать с напряжения, установленного на 0, и тока предел, установленный чуть выше ожидаемого порогового тока лазера (плюс ток нарисована остальной частью схемы - проверьте без установленного лазерного диода). Этот всегда можно увеличить позже.
• Подсоедините вольтметр между клеммой фотодиода (PD) и землей. Этот будет эффективно контролировать относительную оптическую мощность.

  Если у вас есть (отдельный) амперметр, подключите его последовательно к источнику питания. питания (или предоставить другие средства измерения тока).

  ВНИМАНИЕ: Используйте провода с зажимами. Оставьте счетчики на месте – не пытайтесь меняйте соединения, пока цепь находится под напряжением, так как это может привести к мгновенный всплеск тока, который может повредить лазерный диод.

• Постепенно увеличивайте входное напряжение. Как только лазерный диод начинает генерировать, Напряжение частичного разряда должно возрасти. Схема должна регулировать, когда напряжение частичного разряда приближается к эталону: 2,5 минус 0,7 В в цепях (1)-(3) или 0,5 В пост. тока для цепь (4). Затем напряжение и ток питания частичного разряда должны выровняться. Если что-то ведет себя не так, как ожидалось, выключите и определите, почему.
• Если вы уверены, что схема работает правильно с установлен лазерный диод, выходная мощность может быть незначительно увеличена. Но, без измерителя мощности лазера, ДЕЛАЙТЕ ЭТО НА СВОЙ РИСК!
  • Для видимых лазерных диодов, если у вас есть лазерная указка или другие видимые диодный лазерный модуль ОДНОЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ, сравнение яркости A-B может можно сделать, если балки имеют одинаковый диаметр. В противном случае не давите на удачи, если у вас нет ведра лазерных диодов, которые вы можете позволить себе взорвать!
  • Для ИК-лазерных диодов глазные яблоки видимого света не подходят. Крошечная красная точка который может быть виден из ИК-лазерного диода, не может использоваться в качестве точного индикация выходной мощности.

Лазерные диоды, как правило, НЕ очень щадящие. Однако, если вы не торопитесь и убедитесь, что вы точно понимаете, что происходит на каждом этапе Кстати, вы и ваш лазерный диод переживете еще один день!

Имитатор лазерного диода Art

Оптопара Hewlett Packard HCPL4562 отлично подходит для в симулятор лазерного диода.

Это светодиодный оптоизолятор с выходным каскадом PD. ПД доступен по сам по себе (без транзистора усилителя тока) или транзистор с умеренным усилением доступны (база/PD, эмиттер и коллектор) - так что это очень гибко. общая комбинация светодиодов, фотодетекторов и выходных транзисторов имеет частоту 17 МГц. рейтинг пропускной способности.

Я чувствовал, что PD (автономный) следует использовать, поскольку мы пытаемся имитировать само устройство PD, которое обычно находится внутри сборки LD.

Цель состоит в том, чтобы симулятор имел одинаковую чувствительность к частичным разрядам. в качестве реальной используемой комбинации LD/PD. Я думаю, что это можно сделать без добавляя много сложности.

Должно получиться неплохое маленькое тестовое приспособление! Это могло быть сделано с потенциометр для управления током светодиода (до тех пор, пока не будет установлен правильный уровень возбуждения). доступны на выходе PD). Несколько светодиодов могут быть включены/выключены с помощью простой DIP-переключатель, я думаю о автономном мигающем светодиоде, который может имитировать переменную нагрузку для тестирования динамического отклика на медленных скорости - что может говорить о некоторых схемах драйверов::>

Быстрый и грязный звуковой монитор на токе LD тоже был бы опрятен - вы не нужно было бы полагаться на ваши глаза, чтобы сказать вам, если диск становится нестабильно или дрейфует вверх/вниз.

Схема источников питания лазерных диодов

Драйверы лазеров (1)-(3) были от лазерных источников непрерывного излучения, используемых для позиционирования в медицинские приложения. Драйвер лазера (4) был от сканера штрих-кода UPC.

В транскрипции могут быть допущены ошибки. Тип и технические характеристики для сборки лазерных диодов (ЛД и ФД) неизвестны.

Доступная выходная мощность этих устройств, вероятно, была ограничена примерно 1 мВт. но схемы должны быть рассчитаны на типичную максимальную мощность от 3 до 5 мВт. лазерный диод видимого диапазона (при одинаковой полярности LD и PD или с подходящими модификации для блоков разной полярности).

Из представленных ниже 5 конструкций я бы, наверное, порекомендовал «Лазерный диод». блок питания 2" как простую, но прочную схему общего назначения. требуют каких-либо специальных чипов или других труднодоступных деталей. Однако я бы добавить диод защиты от обратной полярности (например, 1N4002) последовательно с положительный вход источника питания.

На самом деле, забавно, что вы должны спросить. 🙂

Усовершенствованная версия этой конструкции, включающая печатную плату (PCB). макет представлен в разделе: Лазер Сэма Драйвер диода (SG-LD1).

Также включены очень простая и мощная схема управления лазерным диодом. (оба с открытым контуром - без оптической обратной связи), а также с возможностью программирования для 1024 уровней выходной мощности.

Блок питания лазерного диода Toshiba (TO-LD1)

            
  Vcc о-----------+-------------+--------- +--------+------+
                  | | | | |
                  | | Регулировка мощности _|_ __|__ |
                  | | R2 10K PD /_\ LD _\_/_ |
                  | \ +----+ | | |
                  | Р1 / | | | | _|_ С2
                  | 610 \ +---/\/\--+-------+ / --- 1 мкФ
                  | / | | \ R3 |
                  | | | | / 15 |
                +_|_ | | __|__ \ |
             С1 --- | | Э / \ С | |
           22 мкФ - | +-----|------' Q1 '-------+ +------+
                  | | | 2SA1015 | С|
                  | | | (ПНП) ​​| |/ 2 кв. 
                  | _|_. | +---| 2SC1959
                  | ВР1 '/_\ | | |\ (НПН)
                  | 2,2 В | | C3 +_|_ E|
                  | | | 10 мкФ --- |
                  | | | - | |
                  | | | | |
  Земля о-----------+-------------+------+----------------- ---+-----+
 

В этой схеме отсутствуют некоторые защитные функции схем, приведенных ниже, но явно тот же основной дизайн.

Источник питания лазерного диода 1 (RE-LD1)

Он будет работать от источника питания (настенный адаптер) с напряжением от 6 до 9 В постоянного тока.

            Д1
  Vcc о-----|>|-------+------------+-----+ --------+-----+
           1Н4001 | | | | |
          Преподобный прот. | | Pwr Adj _|_ __|__ _|_ C4
                      | / R3 10K (2) PD /_\ LD _\_/_ --- .01 мкФ
                      | R2 \ +----+ | | |
                      | 560 / | | | | |
                      | \ +---/\/\--+---+ +-----+
                      | | | | |
                      | | | +-------||---+ /
                    +_|_ | | __|__ С2 (1) | \ R4
                 С1 --- | | Э/\С 100пФ | / 3,910 мкФ - | +-----|------' Q1 '---------+ |
                      | |Р | BC328-25 (5) | С|
                      | +---+ | (ПНП) ​​| |/ 2 квартал (5)
                      | | _|_. | +---| БД139
                      | VR1 +-'/_\ | | |\ (НПН)
                      | ЛМ431 | | C3 +_|_ E|
                      | 2,5 В | | 10 мкФ --- |
                      | (3) | |Х - | |
            Р1 3,9| | |Ю | |
  Gnd o------/\/\-----+------------+-----+-------------- --------+-----+
 

Заметки:

1. Расчетное значение конденсатора C4.
2. Потенциометр R3 измерен на 6K.
3. Шунтовой регулятор LM431 настроен на опорное напряжение 2,5 В. Стабилитрон на 2,5 В или даже также можно использовать видимый светодиод.
4. Ток питания измерен при 150 мА (включая не показанный светодиод питания).
5. Типы транзисторов не являются критическими.

---



• Назад к Подтаблица источников питания для диодных лазеров содержания.

  Источник питания лазерного диода 2 (RE-LD2)

  Это схема лазерного линейного генератора Scanditronix "Diolase 2", аналогичен Diolase 1, описанному в разделе: Блок питания лазерного диода 1 (RE-LD1), но содержащий пару диодных лазерных модулей, обычно настроенных для создания горизонтальная и вертикальная линия. Похоже, это улучшенный дизайн, включающий схема плавного пуска (разгона) и катушка индуктивности последовательно с лазерным диодом. В остальном он практически идентичен и будет работать от 6 до 9.Источник ВДК.

  Поскольку оба устройства были от одной компании, я предполагаю, что эти доработки были добавлены в результате проблем с надежностью предыдущей конструкции - в на самом деле, я недавно обнаружил, что единица, из которой я проследил, что схема не такая яркая, как должна быть!

  Интересно, что нет защиты от обратной полярности. вход - я не знаю, почему это было удалено! C1 и Q1, при по крайней мере, скорее всего, выпустили бы свой дым, если бы блок питания был подключен назад. Но Джон Сингер добавил это в своей перерисованной версии, Схема источника питания лазерного диода 2 (RE-LD2), (если вы не нравится схема ASCII ниже!)

             2SC517 (НПН) (6)
   Вкк о----+--. Q1 .---+---------+----------------+--------+----+---- -+
            | _\___/_Э | | | | | |
            | | | | _|_ __|__ \ R5 _|_ C4
         R1 \ | | | PD /_\ LD _\_/_ / 1K --- 0,01 мкФ
       3,3К / | | / | | \ | (2)
            \ | | R2 \ | | | |
            | | | 390 / Р3 | +----+-----+
            | | | \ +---/\/\---+--+ |
            +-----+ | | | 2,2К | +
                  | | | | +----||----+ )
                  | +_|_ С2 | | __|__ С3 (1) | ) Л1
                  | --- 33 мкФ | | R4 Э/\47пФ | ) (3)
                  | - | +----|--/\/\----' Q2 '-------+ +
                  | | |Р | 220 до н. э.328-25 (6) | |
             С1 +_|_ | +---+ \ (ПНП) ​​| |/ 3 квартал (6)
            1 мкФ --- | | _|_. /<-+ R6 +---| БД139- | | ВР1 +-'/_\ \ | 10К | |\ (НПН)
                  | | ЛМ431 | | | Регулировка мощности C5 +_|_ E|
                  | | 2,5 В | +--+ (4) 10 мкФ --- |
                  | | (5) | |Х - | |
                  | | | |Ю | |
   Gnd o----------+------+----------+----+--------------- ---------+-----+
   

  Q1 для плавного пуска. Его выход должен увеличиваться в зависимости от времени постоянная R1*C1,

  Q2 является транзистором обратной связи и сравнивает опорное напряжение на VR1. с напряжением, развиваемым на R3+R6 током фотодиода монитора.

  Q3 — драйвер LD.

  Обратите внимание на сильную емкостную фильтрацию в этой схеме. Потребуются изменения чтобы эта схема могла быть модулирована с любой разумной скоростью.

  Заметки:

  1. Конденсатор C3 имел маркировку n47 и был очень маленьким, вероятно, 0,47 нФ (470 пФ).
  2. Конденсатор C4 имел маркировку 10 н и был очень маленьким, вероятно, 10 нФ (0,01 мкФ).
  3. Катушка индуктивности с маркировкой Red-Black-Black-Silver, вероятно 20 мкГн.
  4. Положение потенциометра R6 не измерено.
  5. Шунтовой регулятор LM431 настроен на опорное напряжение 2,5 В. Стабилитрон на 2,5 В или даже также можно использовать видимый светодиод.
  6. Типы транзисторов не являются критическими.
  Эта конструкция практически идентична схеме типичного лазера. указатели, такие как драйвер лазерного диода от радио Лазерная указка Shack 63-1040, реконструированная Уолтером Греем.

  ---

  
  
  • Назад к разделу Источники питания для диодных лазеров Подоглавление.

    Источник питания лазерного диода 3 (RE-LD3)

    Этот работает от источника питания (сетевого адаптера), обеспечивающего от 8 до 15 В.

    Очевидно, он был разработан кем-то, кто был полностью одержим защитой лазерный диод от всех посторонних воздействий - как положено но есть пределы. 🙂 Этот доходит до крайности, так как есть 5 уровней защиты:

    • Входной фильтр C-L-C. --+--|>|--+--. Q1 .---+----| 7805 |---+------+ о | |1N4002 | _\___/_ | +------- | | С5 | | | Р4 / | | С| | | +------+ | | 10К \ | | | | 8| 7 6 5| 180 | | | / | | | | +-+--+--+--+-+ мкФ | +_|_ C10 +_|_ C11 | | +_|_ C8 | С7 _|_ | |16В | --- 2.2 --- 2.2 +-----+ --- .22 | .1 --- | LT1054 | +_|_ - | мкФ - | мкФ | | - | мкФ | мкФ | | | --- | | +_|_ _|_ | | | +-+--+--+--+-+ - | | | С9--+-------------+------+-------+ 180 мкФ, 16 В +-|(--+------+ Невозможно было определить значения L1 и L2, кроме как измерить их сопротивление постоянному току - 4,3 Ом. LT1054 (линейная технология) представляет собой «коммутируемую Конденсаторный преобразователь напряжения с регулятором, работающим на частоте переключения 25 кГц. частота. Полное техническое описание доступно на веб-сайте, указанном выше.

      Выход Q1 увеличивается с постоянной времени около 50 мс (R4 заряжает C9). Затем это регулируется 7805.

      LT1054 принимает регулируемый входной сигнал 5 В и создает регулируемый выходной сигнал -5 В. Нет никакой очевидной причины для использования этой части, кроме желания изолировать лазерный диод максимально защищен от посторонних воздействий. Как использование источника бесперебойного питания (ИБП) для защиты компьютерного оборудования от скачки напряжения, преобразователь постоянного тока аналогичным образом изолирует цепь лазерного диода от любого шума или всплесков на его входе.

      Вторая часть схемы практически идентична описанной в раздел: Блок питания лазерного диода 1 (RE-LD1):

        Gnd o----------------+----------------------------+------------------ +-------+-----+
                             | | | | |
                             | | Pwr Adj _|_ __|__ _|_
                             | / R2 20K PD /_\ LD _\_/_ --- C2
                             | R1 \ +----+ | | |
                             | 470 / | | | | |
                             | \ +---/\/\--+--+ +-----+
                             | | | | |
                           +_|_ | | __|__ /
                        С1 --- | | Э/\С\Rx
                      10 мкФ - | +-----|------' Q1 '-------+ /
                             | |Р | PN2907 | С|
                             | | \ (ПНП) ​​| |/ 2 кв. 
                             | _|_. / R3 +---| PN2222
                             | ВР1 '/_\ \ 1К | |\ (НПН)
                             | ЛМ385 | / С1 +_|_ Е|
                             | Z2.5 | | 10 мкФ --- |
                             | | |Х 16В - | |
                             | | |Ю | |
        -5 В о--------------+-------------+-----+----------- ---------+-----+
       

      Обратите внимание на сильную емкостную фильтрацию в этой схеме. Потребуются изменения чтобы эта схема могла быть модулирована с любой разумной скоростью.

      Подозреваю, что внутри сборки лазерного диода есть дополнительные компоненты сам (как и гипотетический Rx, вероятно, несколько Ом), но не смог идентифицировать что угодно, так как он полностью залит.

      ---

      
      
    • Вернуться к разделу Блоки питания для диодных лазеров.

      Источник питания лазерного диода 4 (RE-LD4)

      Эта более сложная (или, по крайней мере, более сложная) плата драйвера использует двойной микросхема операционного усилителя (LM358) вместо дискретных частей для управления током транзистора источник. Из-за относительной сложности этой конструкции и того факта, что она полностью состоит из мелких деталей поверхностного монтажа, ошибок или упущений в отношении как транскрипции, так и интерпретации вполне возможны!
      • Получить схему LDDRIVE в формате PDF: LDDRIVE-SCH.

      Цепь обратной связи состоит из фотодиода (PD, часть D1), неинвертирующего буфер (U2A), инвертирующий усилитель/фильтр нижних частот (U2B, R9, R11, C2, полоса пропускания около 1 кГц), а эмиттер следует за источником тока (Q1, R13, R14, с чувствительность 36 мА/В) для управления лазерным диодом (LD, часть D1).

      Отдельные входы постоянного тока показаны для самого лазерного диода/фотодиода (Vcc1) и другая схема (Vcc2). Vcc1 должен быть регулируемым источником питания, так как нет опорное бортовое напряжение. Похоже, что Vcc1 и Vcc2 должны быть установлены равны друг другу, хотя могла быть (внешняя) последовательность питания в оригинальное приложение. Если Vcc1 меньше Vcc2 более чем на вольт или таким образом, лазерный диод будет выключен. Диапазон входного напряжения может быть от 5 до 12 В постоянного тока, хотя я бы порекомендовал работать от 5 В постоянного тока, если это возможно, поскольку это сведет к минимуму энергопотребление и тепловыделение в драйвере тока транзистор и другие схемы. Этого достаточно для лазерных диодов с рабочий ток до 80 мА. Для лазерных диодов с рабочим ток больше этого, потребуется немного более высокое напряжение.

      Заданное значение составляет около 1/2 Vcc1, так что оптический выход лазерного диода будет управляется для поддержания тока фотодиода на уровне: I(PD) = 0,5 Вcc1 / (R6||R7). Используйте это, чтобы определить настройку для R7 (SBT, Select By Test, Power Adjust). для фотодиода в вашем конкретном лазерном диоде. Или заменить R7 на низкий Шумовой переменный резистор и используйте измеритель мощности лазера, чтобы установить рабочее Текущий. (Подсказка: начните с минимального тока — максимального сопротивления).

      Оптический выход будет линейным по отношению к Vcc1 и обратно пропорциональным до R6||R7 до тех пор, пока лазерный диод способен производить выходную мощность (и, следовательно, ток фотодиода), определяемый приведенным выше уравнением. За пределами верхний предел, лазерный диод, скорее всего, будет поврежден мгновенно! Не дави ваша удача слишком далеко. 🙂

      Например, при Vcc1 = Vcc2 = 5 В постоянного тока максимальный ток лазерного диода будет ограничивается примерно 90 мА. При R7 (SBT), равном 5,9К, ток фотодиода будет быть 0,5 мА. Для некоторых лазерных диодов это значение приблизительно соответствует мощности 1 мВт. мощность оптического луча, НО У ВАС МОЖЕТ БЫТЬ СОВЕРШЕННО ДРУГОЙ!

      Если вы затем увеличите Vcc1 = Vcc2 до 10 В или уменьшите вдвое параллельную комбинацию R6||R7, выходная мощность удвоится или лазерный диод перестанет работать. попытка достичь невозможного.

      Предусмотрена схема отключения для отключения тока лазерного диода до тех пор, пока так как Vcc2 более чем на 1 В больше, чем Vcc1 или от внешнего входа логический сигнал (заземлить J1-2 для отключения). Он состоит из Q2, Q3 и их сопутствующие резисторы. Когда Q2 смещен, он включает Q3, который закорачивает. вход для основного драйвера тока, Q1.

      Компаратор (U1, LM311), по-видимому, выдает сигнал на основе фотодиода. ток выше порогового значения, но его истинная цель и функция не на все понятно (или в схеме ошибка).

      Как отмечалось выше, на плате НЕТ опорного напряжения или тока. Таким образом, Vcc1 должен быть хорошо стабилизированным источником постоянного тока с низким уровнем пульсаций и шума и ОТСУТСТВИЕ включения питания перерегулирование (особенно если лазерный диод работает близко к его оптическому предел мощности). Однако это не так критично, как управление лазером. диод напрямую, так как оптическая выходная мощность (ток фотодиода), а не лазер ток диода является контролируемым параметром. Блок питания на LM317 или Регулятор IC типа 7805 с большим высококачественным фильтрующим конденсатором на его выход (например, 100 мкФ, 16 В, тантал, параллельно с керамикой 0,01 мкФ) должно быть адекватным.

      Хотя в оригинальной версии этой платы используются устройства для поверхностного монтажа, эквиваленты сквозных отверстий доступны для всех деталей, и они маркированы на схема. Примечание. Радиатор необходим для (Q1), где Vcc1 больше. чем 5 В постоянного тока - эта часть нагревается.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода Сэма (SG-LD1)

      SG-LD1 — это усовершенствованная версия конструкции, описанной в разделе: Лазер. Диодный блок питания 2 (RE-LD2) с добавлением двухуровневого (цифрового) модуляции, как описано в разделе: «Модуляция лазерного диода». Должно быть способным управлять большинством типичных небольших лазерных диодов, включая те, которые используются в Проигрыватели компакт-дисков, компакт-диски и другие оптические приводы, а также видимые лазерные диоды. аналогичны тем, что используются в лазерных указках, сканерах штрих-кода, медицинских позиционирующие лазерные фонари и другие подобные устройства.

      Эта конструкция предполагает сборку лазерного диода, в которой анод лазерного диода и фотодиодный катод распространен (похоже, это расположение используется чаще всего). Если с вашим устройством все наоборот (катод лазерного диода и фотодиод аноды являются общими), изменение направления поляризованных компонентов и питания вход питания, а замена транзисторов NPN на PNP и наоборот позволит используется та же разводка печатной платы. Однако, если ваша лазерная диодная сборка имеет оба анода или катода вместе, эта схема не пригодна, если внешний фотодиод используется для оптической обратной связи.

      Отказ от ответственности: схема в настоящее время находится в стадии разработки, поэтому все еще может быть ошибки в схеме и/или печатной плате. я не буду нести ответственность за любой ущерб вашему кошельку или самолюбию, если по какой-то причине ваши лазерные диоды не выжить. (Эта оговорка может никогда не исчезнуть!)

      • Получить схему SG-LD1 в формате PDF: СГ-ЛД1-Щ.

      В некоторых случаях указанные номиналы деталей следует рассматривать как рекомендации, т.к. возможны многие модификации в зависимости от вашего конкретного лазерного диода спецификации и потребности приложения. Транзисторы с радиаторами для Q2 и Q4 рекомендуется при непрерывной работе вблизи верхнего конца входа. диапазона напряжения (например, выше 10 В) и/или при токе лазерного диода 100 мА или выше.

      Входная мощность (Vcc) может быть любой в диапазоне от 10 до 15 В постоянного тока. Это не критично и не повлияет на выходную мощность. Регулируемый поставка не требуется.

      Ebl обычно следует оставлять открытым. Замыкание переключателя (или открытый коллектор Транзистор NPN или МОП-транзистор с открытым стоком) к Gnd отключает Водитель. НЕ подавайте на этот вход какой-либо активный сигнал высокого уровня.

      Ток фотодиода монитора при номинальной мощности будет в характеристиках для лазерного диода, как правило, с довольно широким диапазоном чувствительности (10:1 или больше). Для начала предположим, что это минимальное значение, а затем, если это не приводит к достаточной выходной мощности (или вообще к какой-либо генерации при правильном работа схемы подтверждена), уменьшите значения резисторов, чтобы получить желаемое выходная мощность. Ориентиром является напряжение около 3,2 В на базе Q1. Например, если ток фотодиода монитора при полной мощности 0,5 мА, общее сопротивление должно быть минимум около 6,4 кОм. Однако, поскольку чувствительность фотодиода монитора может варьироваться в широких пределах, начните с достаточно высоким общим сопротивлением, так что даже в худшем случае лазер диод будет в безопасности. Затем уменьшите сопротивление, как только поведение было определено.

      Положительное напряжение (от 3 до 15 В), подаваемое на Mod, включает транзистор Q3, который замыкает накоротко. R7 и увеличивают выходную мощность на величину, определяемую значения R4, R7 и настройка R5. Значения удельного сопротивления следует выбирать на основе желаемой выходной мощности, индекса модуляции и следить за чувствительностью фотодиода.

      ВНИМАНИЕ: Как и в случае со всеми маломощными лазерными диодами, необходимо использовать измеритель мощности лазера для определения настройки максимальной мощности.

      Также имеется макет печатной платы. Весь односторонний печатная плата имеет размеры 1,7 x 1,15 дюйма и включает входы модуляции и включения. Это будет работать от нерегулируемого источника питания от 6 до 12 В постоянного тока.

      Макет может быть просмотрен как файл GIF (черновое качество) как: sgld1pcb.gif.

      Полный пакет графических изображений печатной платы для SG-LD1 можно загрузить в стандартной версии (полный разрешение 1:1) Формат платы Gerber (сжатый) как: sgld1grb.zip.

      Файлы Gerber включают медь со стороны пайки, паяльную маску, верхнюю шелкографию, дополнительные боковые накладки компонентов и графическое изображение управления сверлом. Оригинал напечатан Файлы САПР печатной платы и список соединений (в формате Tango PCB) предоставляются для того, чтобы схема схемы может быть изменена или импортирована в другую систему, если это необходимо. Текстовый файл sgld1.doc (в sgld1grb.zip) описывает содержимое файла в Подробнее.

      У меня есть несколько голых (незаселенных) печатных плат, сделанных из этого арта, пока еще не опробовано.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Модификация SG-LD1 для LD/PD с общим катодом (SG-LD2)

      В то время как большинство корпусов лазерных диодов имеют конфигурацию, принятую всеми предыдущие схемы драйверов, есть некоторые, которые не соответствуют шаблону. Этот раздел касается, в частности, одного варианта - с общим катодом связь.

      Простая модификация базовой схемы SG-LD1 (или любой другой, аналогичны) должны обеспечивать безопасное управление этими типами лазерных диодов.

      Драйвер лазерного диода Сэма 2 показывает новую схему. Единственные изменения касаются проводки корпуса лазерного диода и замена R8 на стабилитрон (CR3). CR3 гарантирует, что лазер диод не будет работать, если напряжение на фотодиоде будет недостаточным чтобы управление с обратной связью было активным. При нормальном напряжении питания, оставляя R8 как и в SG-LD1 должен работать. Проблема заключается в том, что во время включения питания или при работе от слишком низкого напряжения питания схема может попытаться перегрузить лазерный диод, думая, что выходная мощность недостаточна из-за отсутствие смещения на фотодиоде и/или недостаточное напряжение на обратной связи составные части.

      К сожалению, разводка печатной платы для этого недоступна. Модификации платы SG-LD1 макет оставляются в качестве упражнения для студента. 🙂

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода K3PGP (K3-LD1)

      Этот работает с открытым контуром (без оптической обратной связи), но был разработан, чтобы позволить Безопасная модуляция. Все должно быть хорошо, пока вы не пытаетесь подбежать слишком близко максимальному току/мощности лазерного диода.

      Схему и подробное описание можно найти на Уголок экспериментатора K3PGP под: Предвзятость и Модулирующие лазерные диоды - Безопасно!.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода Вячеслава (VS-LD1)

      Схема драйвера лазерного диода Вячеслава (VS-LD1) довольно прост. Я предполагаю, что моя главная гнида, чтобы выбрать, была бы что он использует больше энергии, чем необходимо, из-за драйвера постоянного тока, поскольку в отличие от источника постоянного напряжения и средства управления током через проходной транзистор. Но для маломощного лазерного диода это действительно не серьезная проблема. На входе достаточно фильтрации, чтобы любой переходный процесс условия не должны вызывать проблем.

      (От: Вячеслав Славинский ([email protected]).)

      Я начал с источника постоянного тока, используя LM317L (DA1) и R1. Затем ток разветвляется на лазерный диод (через R5 для точной настройки). коэффициента деления и R6 для контроля) на КТ3 (анод ЛД). Другая ответвление на VT1 сделано для отвода лишнего тока, тем больше обратная связь, тем больше ток проходит через транзистор. R2 регулирует реверс смещения фотодиода (на самом деле не обязательно должно быть 20К, но я выбрал из того, что у меня было в местном магазине).

      КТ3 — анод ЛД, КТ4 — катод ФД.

      Эта схема выглядит довольно стабильно (могу судить только на глаз и по напряжению метр). Для тестов я использовал 2 светодиода в металлическом корпусе и какой-то неизвестный фотодиод. Зеленые светодиоды не могли произвести впечатление на фотодиод, поэтому я просто использовал лазерная указка для проверки работы обратной связи. После того, как я был уверен, что все было в порядке, я установил ток около 50 мА и подключил лазерный диод (Mitsubishi ML1016R, I=80 мА). Тогда было легко установить номинальный ток и немного проверить обратную связь по обстоятельствам (например, отсоединив его от радиатора на несколько секунд).

      Собственно перед этой схемой я собрал аналогичную SG-LD1, просто изменил его, чтобы принять распиновку Mitsubishi. Но при тестировании я чувствовал, что я не уверен на 100%, как это работает, и я был очень параноиком по поводу ЛД был чувствительным ко всему и знал очень мало практических вещей, поэтому я решил сделать свою схему. Да, действительно потребляет 120 мА где только 90 мА используются во благо, есть возможности для улучшений.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода из красного лазерного модуля 1 (RLM-LD1)

      Эта схема была обнаружена в модуле красного лазерного диода мощностью 25 мВт, модель и производитель неизвестен. Это почти точное зеркальное отражение (относительно полярности) дискретного лазера Toshiba. Диодный блок питания (TO-LD1). Обратите внимание, что входное напряжение отрицательное.

                  
        -Vcc о----------+-------------+--------- +--------+------+
                        | | | | |
                        | | Регулировка мощности __|__ _|_ |
                        | | R2 10K PD_\_/_ LD /_\ |
                        | \ +----+ | | |
                        | Р1 / | | | | _|_ С2
                        | 620 \ +---/\/\--+-------+ | ---
                        | / | | | |
                      -_|_ | | __|__ | |
                   С1 --- | | Э / \ С | |
                 47 мкФ + | +-----|------' Q1 '-------+ +------+
                 6,3 В | | | 2FX | С|
                 Тант. | | | (НПН) | |/ 2 кв.
                        | _|_ | +---| 1 ЧАС НОЧИ
                        | ВР1 /_\ | | |\ (ПНП)
                        | 2В светодиод | | -_|_ Э|
                        | | | 10 мкФ --- |
                        | | | + | |
                        | | | | |
        Земля о-----------+-------------+------+----------------- ---+-----+
       

      Обратите внимание на светодиод, используемый вместо стабилитрона. Я подтвердил, что на самом деле горит оранжевым.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания. Драйвер лазерного диода

      от дешевой красной лазерной указки 1 (LP-LD1)

      (Эта схема была реконструирована Джимом Моссом ([email protected]), который также предоставил анализ цепи.)

      Это от дешевой лазерной указки. Как и другой дискретный лазерный диод драйверы, один PNP-транзистор используется в цепи обратной связи для регулирования ток лазерного диода. Однако, несмотря на то, что используется своего рода оптическая обратная связь, кажется, что нет реальной ссылки. Таким образом, выходная мощность будет зависеть от напряжение батареи, номинально 4,5 В постоянного тока (я полагаю, 3 таблеточных элемента) и коэффициент усиления Q2.

      Сначала я подумал, что некоторые детали были упущены: по крайней мере, стабилитрон или аналогичная ссылка на C-E Q2 и, возможно, некоторые фильтрующие колпачки, чтобы сохранить вещь от колебаться. Хотя был готов поверить, что дизайн оптический выход в зависимости от напряжения батареи, казалось немыслимым чтобы на него напрямую влиял коэффициент усиления транзистора драйвера. Однако, Теперь я считаю, что он, вероятно, нарисован правильно, но фактическая работа точка, где Q1 находится почти в отсечке, и его усиление не будет критичным.

                   Аккумулятор(+) o----------+----------+----------+ |Ild
                                         | | | в
                                        _|_ / R2 __|__
                                        /_\ PD \ 510 _\_/_ LD
                                         | / |
                                         | |Ipd \ |I2/
                                         | в | v \ R3
                                         | |/Е/1.0
                                         +--------| Q1 ПНП \
                                         | |\ С |
                                         / Р1 | |/ С
                                         \ 120K +--------| Q2 НПН
                                  S1 / _|_ |\ Е
                                 Мощность \ |I1 /_\ D1 |
                                  _|_ | в | |
                  Аккумулятор(-) o----o o----+----------+----------+
       

      Для развлечения, вот анализ:
      Ipd = выходная мощность (мВт) * X (где X — чувствительность монитора фотодиод в мкА/мВт).
      I1 почти равен lpd (минус базовый ток Q1).
      В(R1) = I1 * R1.
      В(R2) = В(Батарея) - В(R1) - 0,7.
      I2 = V(R2)/R2.
      

      Рабочая точка будет немного зависеть от усиления как Q1, так и Q2, но если произведение их Hfes велико, для данного напряжения батареи лазер выходная мощность будет достаточно постоянной.

      Вы можете вычислить свои любимые характеристики лазерных диодов и транзисторов!

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания. Драйвер лазерного диода

      от дешевой красной лазерной указки 2 (LP-LD2)

      Это схема от другой недорогой лазерной указки. Хотя он очень похож, он включает в себя некоторую емкостную фильтрацию (и многое другое). дополнительная фильтрация в C2, не установлена), а также потенциометр регулировки мощности (VR1). Однако, как и в предыдущей схеме, здесь нет абсолютной ссылки. поэтому выходная мощность будет в некоторой степени зависеть от напряжения батареи. Люди успешно модулировали этот модуль на разумной частоте (верхний предел не определен) путем удаления или значительного уменьшения значения фильтрующий конденсатор С1. Однако делайте это на свой страх и риск!

      Это устройство было доступно в Oatley. Электроника (АУ) в виде модуля ЛМ-2 (январь 2000 г.). Конечно, они могут уже переключились на другого поставщика, или производитель мог изменил дизайн!

            Аккумулятор(+) o--------------+----------+------------+------ -+
                                       | | | |
                                      _|_ / R2 __|__ _|_ C2
                                      /_\ PD \ 510 _\_/_ LD --- (Опция)
                                       | / | |
                                       | |Ipd \ |I2 Ild| | |
                                       | в | v v +-------+
                                       | | |
                                       / |/ Э |
                                   VR1 \<------| Q2 ПНП |
                                    5К/|\С|
                                       \ | |/ С
                                       | +-----+----| Q1 НПН
                                       | | | |\ Э
                                       / | / Р1 |
                                       \ R3 _|_ C1 \ 10K |
                           S1/1К ---/ |
                          Мощность \ | \ |I1 |
                           _|_ | | | в |
           Аккумулятор(-) o----o o---------+----------+-----+------+
       

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблица источников питания для диодных лазеров содержания. Драйвер лазерного диода

      от дешевой красной лазерной указки 3 (LP-LD3)

      Это еще проще, чем два предыдущих:

                    Аккумулятор(+) o----------------------+--------+
                                                      | |
                                                     _|_ __|__
                                                  PD /_\ _\_/_ LD
                                                      | |
                                                 IPD | | Ild| |
                                                    в | в |
                                                      | |
                                                 Р1 | |/ Э
                                             +--/\/\--+------| Q1 ПНП
                                             | 1К |\ С
                                             / |
                                         ВР1 \<-+ |
                                   S1 10К / | |
                                  Мощность \ | |
                                   _|_ | | |
                   Аккумулятор(-) o----o o-------+--+--------------+
       

      В этом случае выходная мощность определяется уравнением:

                   Vбатт - (Iпд * (R1+VR1)) = Vлд + Vбэ1
       

      Или же:

                                 Vbatt - Vld - Vbe1
                          ИПД = --------------------
                                      Р1 + ВР1
       

      Где:
      • Vbatt = напряжение батареи под нагрузкой.
      • Ipd = общий ток фотодиода.
      • Vld = напряжение на лазерном диоде.
      • Vbe1 = падение напряжения база-эмиттер (0,7 В) Q1.

      Так как Ipd пропорционален выходной оптической мощности, как LP-LD1 и LP-LD2 (выше), яркость зависит от напряжения батареи. В данном случае это гораздо более нелинейная зависимость, так как Vld и Vbe1 устанавливают порог около 2 до 2,5 В, ниже которого ничего не будет, а затем выход будет увеличиваться в зависимости от на Вбат/(R1 + VR1). Схема работает от 3 В, но 4,5 В кажется оптимальным. минимум, чтобы получить достойный результат.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания. 9Драйвер лазерного диода 0030 от дешевой красной лазерной указки 4 (LP-LD4) Этот очень похож на LP-LD2 выше. Вы можете определить математику. 🙂

            Аккумулятор(+) o----------+--------+---------+----------+
                                  | | | |
                                  | _|_ / __|__
                                  | /_\ ПД \ R1 _\_/_
                                  | | / 1,2К |
                                  | +---+ \ |
                                  | | | | |
                                  | \ | |/ Э |
                                +_|_ R2 / +---| Q1 ПНП |
                              C1 --- 1. 2K \ |\ C |
                                - | / | |/ С
                                  | | +--------| Q2 НПН
                                  | / |\ Е
                                  | R3 \<--+ |
                           С1 | 5К / | |
                          Мощность | \ | |
                           _|_ | | | |
           Аккумулятор(-) o----o o----+---------+---+--+
       

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблица источников питания для диодных лазеров содержания. Драйвер лазерного диода

      от дешевой красной лазерной указки 5 (LP-LD5)

      Это схема от другой недорогой лазерной указки. Что ж, на самом деле это от диодного лазерного модуля, но это явно было просто драйвер указателя без кнопки (которую я добавил в схема). Напряжение батареи от 2,6 до 3,0 В. Очень похоже к LP-LP1 и LP-LD2, см. выше.

            Аккумулятор(+) o---------------+----------+-------------+
                                       | | |
                                       | / R2 __|__
                                      _|_ \ 2.7K _\_/_ LD
                                      /_\ПД/ |
                                       | \ |
                                       | | |
                                       | |/ Э |
                                       +-------| Q2 ПНП |
                                       | |\ С |
                                       | | |/ С
                                       | +------+---| Q1 НПН
                                       / | | |\ Э
                                       \ R3 | / |
                                       / 3,6К _|_ \ R1 |
                           S1\---C1/10K |
                          мощность | | \ |
                           _|_ | | | |
           Аккумулятор(-) o----o o---------+----------+------+-----+
       

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблица источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода от ИК-лазерного модуля 1 (ILM-LD1)

      Это очень простая схема из модуля лазерного диода 780 нм. прислал мне Shawo Hwa Industrial Co., Ltd., тайваньский производитель лазерных указок, лазерных модулей, и другие сопутствующие лазерные устройства. Этот агрегат похож на кишки из типичная видимая лазерная указка. Соединения через провода, хотя есть это контактная пружина аккумулятора, скрытая под термоусадкой, но нет переключателя или питания отрегулировать горшок. Лазерный диод находится в металлическом корпусе диаметром 5,6 мм через окно. выглядит отлитым на месте, а не приклеенным изнутри.

                    Аккумулятор(+) o----+--------+--------+--------+
                                    | | | |
                                    | _|_ / __|__
                                    | ПД /_\ R2 \ _\_/_ LD
                                    | | 10К / |
                                    | | \ |
                                    | | | |/ С
                                    | | +------| Q2 НПН
                                С1 _|_ | | |\ Э
                             7,5 мкФ --- | |/ С |
                                    | +------| Q1 НПН |
                                    | | |\ Э/
                                    | / | R3 \
                                    | R1 \ | 10 /
                                    | 3,9К / | \
                                    | \ | |
                                    | | | |
                   Аккумулятор(-) o-----+--------+--------+--------+
       

      Напряжение батареи заявлено как 3 В. Единственным эталонным устройством является Соединение B-E Q1, поэтому выходная мощность будет меняться в зависимости от температуры и не очень много с напряжением батареи. Оба транзистора SMT были помечены как «RIP». R1 может быть заменен на горшок, чтобы обеспечить переменную регулировку мощности. я предполагаю что для этого модуля его значение подбирается для каждого лазерного диода. я не убедитесь, что номинальная выходная мощность для этого модуля отличается от "<5 мВт" но на самом деле он измерял 2,3 мВт.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 1 (GLP-LD1)

      Вот схема драйвера от CW зеленой лазерной указки DPSS щедро способствовал делу Laserpointers.co.uk. Там на корпусе нет номера модели, но он изготовлен компанией Lightvision Technologies Corp., Тайвань. Указатель был дан мне, потому что (1) это было сломан и (2) Laserpointers.co.uk, по-видимому, не имеет дело с этим поставщиком больше, поэтому они не могли отправить его обратно в ремонт.

      Стрелка находится в красивом темно-синем корпусе с золотой и хромированной окантовкой. Это было совсем мертвый. Однако возиться с батарейками при завершении контакта от плюсовой клеммы к корпусу вызвал несколько вспышек зеленого цвета свет и при правильном давлении, непрерывный луч. Итак, имел быть плохой связи внутри. Зажим хромированного колпачка на выходном конце в тиски с некоторой защитной прокладкой и шевелениями привели к тому, что он пришел относительно легко развязываются. Результат показан в Компоненты типичной зеленой лазерной указки DPSS. Получается, что лазерный модуль состоит из нескольких частей. Извините, полного разбора нет. 🙂 Это скреплены каплями клея, чтобы они не сместились. Тем не менее, положительная отдача для батареи также идет через эти соединения. (от задней крышки через корпус к передней крышке, держателю ИК-фильтра, коллиматорной линзе держатель, модуль DPSS, корпус лазерного диода и, наконец, обратно к плате драйвера). И один из суставов был не совсем затянут. Возможно, путь действительно по идее через контакт между корпусом и модулем ДПСС напрямую но комки клея помешали этому. Итак, я обмотал оголенный провод вокруг все части, а затем покрыты алюминиевой фольгой и лентой. 😉

      Схема в драйвере диода зеленой лазерной указки 1 представляет собой базовый драйвер постоянного тока с двумя операционными усилителями. Все значения деталей были либо помечены, либо измерены, за исключением C4, так как я не рискнул поставить измеритель емкости на лазерном диоде. Но C4 выглядит идентично другие, поэтому существует высокая степень уверенности в значении мкФ. Д1 и С1 обеспечить плавный пуск, и указатель, кажется, не возражает против обратной полярности (либо по замыслу, либо потому, что Мерфи взял выходной). В целом не плохо маленькая схема. Нет, я не собираюсь переворачивать банк. 😉

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 2 (GLP-LD2)

      Вот схема драйвера от зеленая лазерная указка DPSS описана в разделе: Зеленый лазер Edmund Scientific Model L54-101 Указатель. Фотографии указателя представлены в Компоненты Edmund Scientific L54-101 Green DPSS Лазерная указка. Это импульсная модель, работающая на частоте около 4,5 кГц с рабочий цикл 50%. Плата драйвера была разработана B&W Tek, которая также является поставщиком указатель на Edmund Scientific.

      Схема в драйвере диода зеленой лазерной указки 2 использует то, что кажется двойным операционным усилителем низкого напряжения 33202. Выполните поиск в Google для "MC33202".) Он сконфигурирован как прямоугольный генератор, питающий постоянную текущий водитель. Все номиналы конденсаторов были угаданы, потому что они не будет давать значимых показаний ни на одном из моих цифровых мультиметров. Это все еще тайна.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 3 (GLP-LD3)

      Это драйвер от указки, внешне идентичной описанной в разделе: Драйвер лазерного диода от Green Лазерная указка 1 (GLP-LD1), но фактический модуль DPSS и драйвер отличаются.

      Схема в драйвере диода зеленой лазерной указки 3 представляет собой базовый драйвер с регулируемым током, использующий один операционный усилитель с диапазоном примерно от 0,167 до 0,333 А. Он был установлен примерно на 0,300 А.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода от Green Laser Pointer 4 (GLP-LD4)

      Вот схема драйвера от Z-болт БТМК-10 зеленая лазерная указка DPSS. Этот рассчитан на 5 мВт, хотя я предположим, что такая же конструкция используется для некоторых более мощных версий. ZBolt BTMK-10 на самом деле не является указкой в обычный смысл, так как у него нет мгновенного переключателя сбоку и нацелен на (без каламбура...) нацеливание на приложения. Но я позвоню это указатель здесь. 🙂 Переключатель находится сзади и фиксируется. Этот отличается от 3-х предыдущих драйверов тем, что он использует автоматическое управление питанием (APC), а не автоматическое Контроль тока (ACC, постоянный ток). Таким образом, обратная связь закрыт фотодиодом, который отбирает часть выходного луча.

      Схема в драйвере диода зеленой лазерной указки 4 использует низковольтный двойной операционный усилитель ELM8548M1. Однако, на схеме видно, что резистора обратной связи нет. второй операционный усилитель, так что, возможно, у него есть встроенный. части были все помечены, хотя я не уверен в том, какие ярлыки с какими части в паре случаев. Также есть место для крошечного поверхностного монтажа Светодиод и его токоограничивающий резистор.

      Хотя работа схемы APC довольно проста, кажутся потенциальной проблемой, если схема не способна получить ожидаемая выходная мощность. Поскольку нет абсолютного ограничения тока, это может привести к разрушению лазерного диода, если кто-то запитает его. в холодных условиях, когда длина волны диода не совпадает с поглощением ванадата и не может производить 5 мВт при номинальном диоде Текущий. Тогда ток будет ограничен только цепью и сопротивление батареи. Впрочем, если бы конструкторы были действительно умны, они, возможно, настроили пробоотборник луча так, чтобы было достаточно света для накачки через фотодиод и ограничивать ток даже при недостаточном зеленый выход. Однако я сомневаюсь, что это так, поскольку нет способа настроить какой-либо текущий предел.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Простой блок питания лазерного диода

      Первый предназначен для маломощных лазерных диодов:

      (От: Брайан Морк ([email protected]).)

      Лучшая схема, которую я нашел:

                   Вход +-------+ Выход R1
        (+) о-----+---| LM317 |--------/\/\-----+-----+------o LD анод
                  | +-------+ 18 Ом* | |
              С1 _|_ + | Отрегулировать | _|_ С2 __|__
            22 мкФ --- +---------------------+ --- 1 мкФ _\_/_
                  | = | |
                  | |
        (-) о-----+--------------------------------------------------+---- --o LD катод
       

      • Примечание. Значение резистора зависит от тока вашего конкретного лазерного диода. требования. Обсуждение ниже предполагает лазерный диод с 72 к Диапазон привода 100 мА.

      Питание от 5,5 до 9 В постоянного тока. Я использую аккумулятор на 9 вольт.

      Посмотрите расположение выводов на LM317. На ЛМ317Л (пластик ТО-92 корпус транзисторного типа) и LM317T (корпус типа ТО-220 7805), контакты, слева направо, Adjust-Output-Input.

      Для резистора я использую небольшой угольный резистор 10 Ом последовательно с точностью 10-оборотный 20 Ом регулируемый. Комбинация была эмпирически настроена примерно на 17 Ом.

      При первоначальном включении используйте три диода, соединенных последовательно. вместо лазерного диода. Поставить амперметр последовательно с диодом. стек и подстроить прецизионный резистор на 50-60 мА. Отключите питание и замените блок диодов на лазерный диод. Снова подключите питание, но наблюдая за текущим счетчиком. Диод, вероятно, сначала будет светиться смутно. Я использую диод с током около 72 мА и максимальным номиналом 100 мА. | | | | | | (-) о-----+--------------------+------+-------+---- --o LD катод

      • Примечание. Важно использовать танталовый конденсатор для C1.

      Входная мощность должна быть регулируемой от 5 до 6 В постоянного тока. Так как есть некоторые взаимодействия между напряжением и током диода с этой конструкцией убедитесь, настроить регулировку тока с помощью фиктивного (например, мертвого) лазерного диода, или убедитесь, что он установлен на низком уровне, прежде чем подавать питание, и медленно увеличивайте его до рабочая точка. Затем тонко настройте ток, как только температура диод стабилизировался.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      EU38 Недорогой драйвер лазерного диода постоянного тока

      Это небольшая печатная плата (примерно 14х35 мм), которая будет управлять лазером. диоды в режиме постоянного тока до 800 мА без радиатора и около 1,2 А с радиатором (не входит в комплект). Подходит для управления лазерными диодами. , а не , требующие оптической обратной связи, такой как лазерные диоды накачки DPSS до выходная мощность около 0,5 Вт.

      EU38 доступен на Ройтнер Лазертехник и ранее из B&W Tek. Таким образом, он, вероятно, изготовлен кем-то другим. Описание и характеристики можно найти на Лазерный диод Ройтнера Страница драйверов.

      Схему, которую я реконструировал из версии Ройтнера, можно найти в драйвере лазерного диода постоянного тока EU38. Схема состоит из силового транзистора NPN, управляемого одним операционным усилителем. Обратная связь берется с последовательного токоизмерительного резистора 0,6 Ом. Одна проблема, которую я обнаружил, заключается в том, что ссылка является стабилитроном. диод (тип неизвестен), который, вероятно, не имеет достаточного тока через него так пока контуру обратной связи хватает усиления и регулирования тока неплох по характеристикам лазерного диода, эталонный напряжение немного изменяется с входным напряжением. Таким образом, я рекомендую питание блок из регулируемой поставки, а не дешевый настенный адаптер или батареи.

      Не все компоненты были промаркированы, так что вполне возможно, что есть ошибки. напряжение стабилитрона определялось измерением при подаче напряжения на плату около 4 В постоянного тока. Я как бы догадываюсь о сопротивлении иаджа горшок (R4). Это больше 20 тысяч и меньше 100 тысяч, так что 50 тысяч — хороший стандарт. промежуточное значение. Ток смещения или напряжение смещения или что-то в этом роде 🙂 посредственный операционный усилитель (клон LM358) добавляет к выходному току около 0,05 А.

      Я нашел и исправил две ошибки, которые были в моей исходной схеме: (1) значение R6 было показано как 4,7K, а не 47K и (2) когда я измерил напряжение на стабилитроне (ZD1), оно было скорее 1,05 В чем 1,5 В, которые у меня были раньше. Хотя я отнесся к этому с подозрением 1,05 В, аналогичное напряжение было подтверждено кем-то другим. Возможно, 1,5 В было желаемым за действительное, когда я первоначально прослеживал схему.

      В спецификациях Roithner для EU38 говорится, что он может достигать 1,2 А с радиатором. Как показано, максимальный ток составляет около 1 А, поэтому все еще может быть ошибки в схеме. Если бы сопротивление горшка было намного выше, максимальный ток может достигать 1,2 А. Или пользовательская модификация может быть необходимо подняться выше. На печатной плате имеется 6 сквозных контактных площадок. Я думал, что это могло быть предназначено для этой цели, но 4 подключен к земле, 1 подключен к питанию и 1 не подключен.

      Я использовал EU38 для питания описанного зеленого демонстрационного лазера. в разделе: Even Simpler Instant Green Лазер ДПСС. Полный блок питания показан на Зеленый демонстрационный лазерный источник питания с использованием EU38. Одна жалоба на EU38 заключается в том, что отвертка ювелира должна быть используется для регулировки тока, а слот находится в металлическом дворнике горшка поэтому он улавливает шум частотой 60 (или 50) Гц и модулирует ток диода, в то время как прикасаться к ней, если ручка отвертки не изолирована!

      ---

      
      
    • Назад к подтаблице источников питания диодных лазеров содержания.

      Сверхпростой лазерный диод и драйвер TEC

      Супер простой лазерный диод и драйвер TEC использует множество деталей Radio Shack, чтобы обеспечить различные ток на маломощный лазерный диод вместе с ТЭО для охлаждения. Хорошо, это должны быть детали Digikey, так как RS на самом деле не продается. частей больше. 🙂

      Драйвер лазерного диода представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения с токоограничивающий резистор. Добавлена ​​фильтрация и обратная полярность защита гарантирует отсутствие перерегулирования или переходных процессов при циклическом включении питания. Драйвер TEC, предназначенный только для охлаждения, представляет собой полевой МОП-транзистор с потенциометром. для уставки. Только с MOSFET в качестве активного компонента, это не будет очень точным для настройки температуры, но достаточно, чтобы сохранить диод классный. Я построил его для питания красного диодного лазера Crystallaser мощностью 35 мВт. Номера LD1, Th2 и TEC1 относятся к 10-контактному разъему ленточного кабеля. на лазерной головке. LED2 обеспечивает приблизительную индикацию напряжения на TEC и, следовательно, ток через него.

      Обратите внимание, что напряжение для TEC совпадает с напряжением для лазерный диод, основанный на аргументе, что будет корреляция между мощностью ЛД и требуемой мощностью ТЭП. Это также может исходить от фиксированный вход 12 В постоянного тока.

      Для этого маломощного лазера Crystallaser TEC почти не нужен, так как максимальный ток лазерного диода менее 100 мА. Но это был повод реализовать эту тривиальную схему. На самом деле, приемлемое охлаждение может быть достигается даже без использования каких-либо активных компонентов, просто поставив лазерный диод последовательно с ТЭО. Но с МОП-транзистором это было несколько лучше.

      Рекомендуется использовать регулируемый источник питания 12 В постоянного тока. Использование 7812 для обеспечения этого от источника 15-20 В постоянного тока было бы идеально.

      В схеме нет ничего критичного. Любые общие регулируемые можно использовать регулятор. LT1084 был просто доступен, но LM317 тоже хорошо бы. То же самое для МОП-транзистора. Только что случился BUZ71A кричать, чтобы быть использованным. 🙂

      ВНИМАНИЕ: Это более или менее драйвер постоянного тока без оптического Обратная связь. Поэтому он может не подходить для лазерных диодов, где рабочий диапазон тока мал.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Источник постоянного тока для мощных лазерных диодов

      (От: Уинфилд Хилл ([email protected]).)

      Схема в разделе: Простой источник питания лазерного диода стандартная схема изготовления источника постоянного тока из LM317 или LM338 (например, см. Искусство электроники, рис. 6.38). Проблема с этой схемой что для больших токов (единственные токи, для которых он имеет хорошую точность, и это серьезная часть заставки) трудно сделать текущую переменную.

      Например, для источника тока 3,5 А номинал резистора равен 0,357 Ом, и если вы хотите ток 3,1 А, вы должны выпаять его и заменить с резистором 0,403 Ом. облом.

      Одним из вариантов было бы поставить потенциометр с низким номиналом на резистор датчика и подсоедините его отвод к общей/регулировочной клемме регулятора напряжения. Это будет работают достаточно хорошо для скромного диапазона тока - возможно, до 2: 1, как показано ниже, но сталкивается с трудностями там, где желателен широкий диапазон управления. 9R3 | 100 Ом | 100 Ом +----------------------+

      Причина в том, что такое расположение может только *увеличить* ток от номинальное I = 1,25 В/об. Так, например, чтобы получить диапазон 10:1, напряжение на чувствительный резистор будет 12,5 В для 10-кратного тока! В общем это не привлекательным для условий высокого тока, потому что вам не только требуется более высокое напряжение питания, при максимальном токе, но рассеиваемая мощность в чувствительный резистор также довольно высок (скорее ОГРОМНЫЙ --- Сэм).

      Позвольте мне предложить следующую простую схему, которую я только что создал и не пытался, но «должен работать» как решение этой проблемы. /_|_, +-------------->\ '/_\ LM385-1.2 / | | | +----+ | +---------------------------------------+ | I = от 0,5 до 1,5 мА сток | +---------------------------------------+ _|_ -

      Потенциометр 1K выбирает часть плавающего опорного напряжения 1,23 В, и обманывает LM317 или LM338, соответственно уменьшая напряжение на токоизмерительный резистор 0,25 Ом. Горшок обычный и может быть панель смонтирована. Должна быть возможность почти отключить LM338 (а минимальный ток покоя все равно будет течь). Текущий сток I, который питает плавающее опорное напряжение 1,23 В, не критично и может быть простым текущее зеркало (жаль, что TL011 исчез!), или даже резистор для заземление или любое доступное отрицательное напряжение, в зависимости от желаемого диапазон соответствия напряжению источника тока. Вот и все!

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер Sam's High Power Laser Diode 1 (SG-Dh2)

      Это не совсем цельный дизайн, но тот, который использует общую логическую мощность снабжение нестандартным способом.

      Возможно использование сильноточного импульсного источника питания. в качестве драйвера лазерного диода переменного тока, если он имеет удаленный сенсорная способность. Цепь обратной связи дистанционного зондирования поддерживает постоянную напряжение (указанное напряжение питания) между RS+ и RS-. Обычно это Используется для компенсации падения напряжения в жгуте проводов. Применяя переменное управляющее напряжение между RS+ и V+, блок питания можно обмануть, заставив выдавать любое выходное напряжение от от 0 до своего максимального рейтинга, пока требования к минимальной нагрузке доволен. С небольшим резистором последовательно с лазерный диод (или для тех, кто хочет рискнуть, сопротивление лазерный диод), это приводит к переменному току на лазерном диоде. Единственным ограничением выходного тока является максимальный номинал блока питания. Эти типы источников питания, рассчитанные на 50 А, 100 А или даже более высокий ток, легко доступны на избыточном рынке. Однако это схема может работать только с определенными моделями, те, которые питают их управление схемотехника отдельно от основного выхода и не уходите в какое-то отключение при пониженном напряжении, если выходное напряжение становится слишком низким. Я не знаю как определить, какие модели удовлетворяют этому требованию.

      Раньше у Vicor были примечания по применению делать это (среди прочего) с некоторыми из их Flatpac (среди прочего другие) модели. Найдите «Программируемый источник тока». Показанные источники питания имеют дополнительный вход под названием «Trim», который делает модификация особенно проста. Но если нет ничего полезного там больше, у меня есть архивная копия на Викор - Схемы приложений Flatpac.

      Я еще не пытался замкнуть контур и обеспечить реальный ток управления, но, по крайней мере, на данный момент выбрали управление напряжением. Устройство, которое я использовал для этих тестов, — это Shindengen PS5V100A. полностью закрытый импульсный блок питания с вентиляторным охлаждением, срок службы которого составляет около 15 лет старый. Этот блок также хорош тем, что он хорошо регулирует без нагрузки. Все, что было необходимо, это удалить перемычку между V+ и RS+ и вместо него установите резистор 20 Ом, 2 Вт. Затем подайте от 0 до +15 В постоянного тока. ток ограничен резистором 47 Ом, 5 Вт между RS+ (+) и V+ (-), выходное напряжение будет варьироваться от 0 до 5 В постоянного тока.

             РС- РС+
              о о
              | V- Vвых V+ |
              | о о |
              | | R0 | Р1 | R2
              | | 250 | 20 2 Вт | 47 5Вт контроль напряжения
              +-----+---/\/\---+-----+---/\/\---+---/\/\---o + от 0 до 15 VDC - о---+
              | | |
              +---|
       
      
      (R0 является внутренним для этого конкретного источника питания.)
       
       
      
      R3 можно изготовить из отрезка строительной проволоки. Например, 20 футов
      медного провода № 14 имеет сопротивление 0,05 Ом, но водяное охлаждение будет
      необходимо, если работает около полного тока.  на самом деле я использую только налобный фонарь
      загрузить для тестирования, и он работает нормально.
       
       
      
      Та же схема с использованием РС- не имела достаточной дальности, вероятно из-за
      конструкция внутренней схемы. Это очень плохо, потому что схема операционного усилителя
      привод, возможно, был бы проще или, по крайней мере, более интуитивно понятным в дизайне.
       
       
      
      (Я попытался проверить тот же подход с двойным выходом Pioneer Magnetics.
      источник питания (5 В постоянного тока при 59 А, 12 В постоянного тока при 67 А). Хотя контроль был возможен,
      он вел себя далеко не так идеально, как запас Шинденгена. Больше, чем
      1/2 А управляющего тока требовалось, чтобы изменить выходное напряжение 5 В на 4 В. И
      в то время как выходное напряжение 12 В постоянного тока может быть снижено почти до 0 В, вентиляторы охлаждения
      отключаются при напряжении около 8 В постоянного тока, поэтому их необходимо запитывать отдельно для
      непрерывная работа на большом токе. Но это может быть хорошо для вождения
      последовательно соединенные линейки лазерных диодов. )
       
       
      
      Задача состоит в том, чтобы преобразовать это в удобную для пользователя форму, безопасную для
      лазерный диод. Я разрабатываю панель управления, которая включает в себя
      то, что я надеюсь, будет отказоустойчивыми схемами, чтобы свести к минимуму вероятность чрезмерного
      ток либо из-за выключения питания, либо из-за ошибки пользователя. Он будет использовать закрытый
      петля обратной связи, чтобы можно было установить фактический ток (а не напряжение) и
      включает в себя многофункциональный панельный измеритель (установленный ток, фактический ток, диодный
      Напряжение). Он включит диодный ток, только если все источники питания
      стабильный и правильный, 10-оборотный потенциометр регулировки тока находится в положении 0, а с
      нажатие зеленой кнопки.
       
       
      
      Однако изначально я использую банк на 10 оборотов, чтобы контролировать
      ток с помощью цифрового панельного измерителя, контролирующего ток через 0,025 Ом
      смысловой резистор. Ток ограничен 50 А с помощью
      Мощный резистор 0,06 Ом. Хотите верьте, хотите нет, но даже 50 А намного ниже
      предел для диодов, которые мне нужно проверить! Смотрите раздел:
      Характеристики некоторых действительно высоких мощностей
      ИК-диодные лазеры. 
       
       
      
      Схема в высокомощном лазерном диоде Сэма
      Драйвер 1 включает в себя панель управления, подключение к сети 100 А.
      питания и проводки лазерного диода.
       
       
      
      Базовая панель управления включает в себя переключатель включения (в конечном итоге
      заменен на ключ с замком), диодные кнопки включения и выключения, поворот на 10
      потенциометр и DPM с показаниями от 0 до 100 А. Дифференциальный усилитель преобразует
      напряжение на токоизмерительном резисторе в постоянное напряжение для
      ДПМ. Без дифференциального усилителя ток управления был серьезно
      влияет на показания, так как 1 А составляет всего 2,5 мВ. это невозможно (или
      как минимум не удобно) разделять силовую и сигнальную проводку на
      обеспечить надлежащее заземление в одной точке.
       
       
      
      И токоограничивающие резисторы, и токоограничивающие резисторы имеют длину
      Медный провод №14 с принудительным воздушным охлаждением. Это очень хорошо работает с
      выход диода копать ямы в моем кирпичном луче стоп. :)  Однако,
      для непрерывной работы может потребоваться замена №14 на №8
      потому что даже скромный нагрев меди меняет ее сопротивление
      достаточно, чтобы заметно повлиять на ток. 
       
       
      
      С небольшими изменениями номиналов токоограничивающих резисторов,
      и заданное значение выходного напряжения источника питания должно быть возможно
      для управления парой лазерных диодов последовательно, пока они могут быть изолированы
      от общей точки. (Положительное соединение с мощным лазерным диодом
      обычно является монтажным блоком диода, но может не подключаться к
      сам внешний корпус.) Тем не менее, один риск с этой установкой заключается в том, что если
      один из лазерных диодов выходит из строя, он, скорее всего, возьмет другой
      а так как ток будет всплеск до очень высокого уровня.
       
       
      
      Установка показана на фото мощного лазера Сэма.
      Драйвер диода в действии. Лазерный диод с водяным охлаждением в алюминиевом корпусе
      имеет выходную мощность 35 Вт при токе от 55 до 60 А.
      Блок питания находится в верхнем левом углу с
      панель управления перед ним показывает 40 А. За блоком питания
      это катушка белого провода, действующая как токоограничивающий резистор рядом с
      его охлаждающий вентилятор.  Токоизмерительный резистор составляет 12 дюймов, поэтому
      красного провода, идущего от источника питания к клеммной колодке.
      сине-белое свечение — это реакция моей цифровой камеры на интенсивное ИК-излучение.
      Камера действительно смущает. :) При просмотре через ИК блокировку
      лазерные очки, линия на кирпиче начинает светиться при токе
      около 35 А и раскален добела при 45 А, где текущий предел мощности
      питание в настоящее время настроено (через токоограничивающий резистор и проводку
      сопротивление при блоке питания, отрегулированном на максимальное выходное напряжение 5 В постоянного тока).
      Старый таймер фотоувеличителя в правом верхнем углу используется для включения
      драйвер включен ровно на 20 секунд, необходимых для моего «мясного термометра».
      типа ваттметр снять его показания, что бы показывало около 23 Вт при 40 А
      для диода на фото. Показание при 45 А составляет около 27 Вт.
       
       
       
       

    • Назад к Подтаблица источников питания для диодных лазеров содержания.

      Высокомощный драйвер лазерного диода Tim's (TO-LD1)

      (Схема и части описания ниже взяты из: Тим О'Брайен (ob1@xtra. co.nz).)

      Схема в драйвере лазерного диода высокой мощности Тима предназначен для мощных лазерных диодов, в состав которых входит мониторный фотодиод для оптической обратной связи. Обратите внимание, что большинство распространенных мощных диодов управляются с постоянным током, но оптическая обратная связь позволяет более точно контролировать выходная мощность. Такие диоды можно приобрести Roithner Lasertechnik в очень разумные цены.

      Входной каскад представляет собой дифференциальный усилитель тока (очень похожий на подход, использованный в операционном усилителе LM2900 Norton). я выбрал два транзистора для токового зеркала для точного согласования. Они есть установлены в общем радиаторе, чтобы поддерживать их при одинаковой температуре.

      Источники постоянного тока - LM334. Они дешевы и хорошо работают. Тот, который используется на неинвертирующем входе токового зеркала, является регулируемым. примерно до 2 мА. Тот, который использовался в качестве нагрузки усилителя с общим эмиттером, был установлен на около 1 мА.

      На плате также есть конденсатор 100 мкФ, 16 В, а также реверс. смещенный диод параллельно с RC-демпфером непосредственно на лазерных выводах (не показаны).

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Мощный драйвер лазерного диода Джошуа (JD-LD1)

      Это простая конструкция, рассчитанная как минимум на 3 А, которую можно легко расширить до еще больший ток. увидеть Джоша Веб-сайт. Перейти в раздел "Физика", "Лазеры", "Регулируемый источник тока для высоких Мощный лазерный диод».

      Что по-прежнему необходимо, так это защита, чтобы гарантировать, что цепь в порядке. ведет себя при включении питания. Эта схема, вероятно, будет развиваться со временем.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода с цифровым управлением

      Статья Драйвер видимого лазера имеет цифровое управление мощностью и модуляцией. опубликовано в разделе "Идеи для дизайна" журнала "Электронный дизайн", 23 марта, 1998, Роджер Кеньон из Maxim. (Ты будешь необходимо зарегистрироваться для просмотра статьи, но это довольно безболезненно.)

      Схема обеспечивает 1024 дискретных выходных уровня от лазерного диода (с оптическая обратная связь) с помощью цифро-аналогового преобразователя с 3-проводным последовательным входом. В По сути, это базовый драйвер лазерного диода с программируемым эталоном.

      См. также раздел: Привод лазерного диода Чипсы.

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйверы импульсных лазерных диодов

      Следующие схемы подходят для управления импульсным лазером. диоды, найденные в танковом дальномере Chieftain и в настоящее время доступные в OSRAM Opto Semiconductors и, возможно, другие источники. Они сильно отличаются от лазерных диодов с которые нам в целом знакомы. Типичная спецификация может составлять пиковую мощность 8 Вт. мощность на 850 или 900 нм (в зависимости от модели) с потребляемой мощностью 10 А при максимальном рабочем цикле 0,1%. Таким образом, средняя выходная мощность на самом деле в диапазоне мВт, даже несмотря на то, что эти лазерные диоды могут быть перечислены в некотором избытке каталоги поставщиков (например, Bull Electronics) как многоваттные устройства с ограничением рабочего цикла, указанным мелким шрифтом, если вообще есть! Поскольку средняя рассеиваемая мощность также очень низкая, они могут поставляться в пластиковых упаковках как светодиоды с плоскими полированными гранями (и без возможности добавления радиатора, что является одним из основных ограничений средней выходной мощности)! Кроме как времяпролетные лазерные дальномеры и связанные с ними приложения, я не уверен, что использовать их было бы любителю. И их выход совершенно невидим но определенно , а не безопасны для глаз.

      Вот пара вариантов драйверов:

      • Простой подход, который должен работать, заключается в использовании SCR в качестве переключателя. запускаемый вашим любимым генератором импульсов, нестабильным таймером 555 или другая схема генератора, за которой следует триггерное устройство, такое как неоновая лампочка, диак, или небольшой SCR, чтобы гарантировать быстрое включение SCR1. Схема ниже похожа к статье из Scientific American (см. ниже), в которой описывается использование импульсные лазерные диоды еще в марте 1973, когда никаких других типов не было изобретено еще (или, по крайней мере, ни один из них не был легко доступен). Со значениями компонентов показано, лазерный диод должен иметь пиковый ток около 10 А с 100 нс постоянная времени. Таким образом, это не красивый прямоугольный импульс, а для продвинутого курса. 🙂 R1 ограничивает зарядный ток, R2 ограничивает разрядку тока, а D1 обеспечивает защиту лазерного диода от обратной полярности.

                                            R1
                            +200 В постоянного тока o-----/\/\------+-----+
                                           50К | |
                                                     / _|_ С1
                                                  R2\---5нФ,250В
                                                  20 / _|_
                                                     \-
                                                   __|__ SCR1
                (макс.  1 кГц) _\_/_ TIC106D
               +------------+ +---------+ / | 400В, 4А
               | Осциллятор |-----| Триггер |-----' |
               +------------+ +---------+ +--------+
                                                   __|__ _|_
                                         Импульсный LD _\_/_ /_\ D1
                                                     | | 1Н4007
                                                     +--------+
                                                    _|_
                                                     -
         

      • В журнале Scientific American была статья об управлении импульсным лазерным диодом в "Инфракрасный диодный лазер", март 1973 г., стр. 114. Это тоже часть сборник: «Свет и его использование».
      • В статье Скипа Кампизи «Лазерная клиника» есть схема импульсного привода. в Poptronics, июнь 2001 г. Он основан на транзисторе NPN, работающем в лавинный режим для генерации необходимых коротких импульсов сильного тока.
      • Раньше в SVBx High Tech Labs была схема драйвера Веб сайт без указания авторства. (Однако этот веб-сайт больше не существует. Если кто-нибудь сохранил эту схему, пожалуйста, пришлите мне письмо через Sci.Electronics.Repair FAQ Страница со ссылками по электронной почте.)

        Лазерный диод RCA SG2002, вероятно, давно устарел, но те, что есть в Танковый дальномер "Чифтен" должен быть аналогичен (хотя конкретный оценки могут несколько отличаться). ОСРАМ Opto Semiconductors в настоящее время производит аналогичные устройства.

        Я не смог найти замену VM64GA, но ожидаю, что легко доступный N-канальный режим улучшения MOSFET, такой как IRF530, будет работать в его место. Замена любой из других частей не должна быть критической. Убедитесь, что у вас есть полное техническое описание вашего лазерного диода. может разумно изменять значения компонентов! 🙂

        Дискретная буферная схема с тотемным полюсом разработана для обеспечения очень быстрого включения и отключение может быть излишним в зависимости от ваших требований, и это может быть достаточно, чтобы просто управлять мощным MOSFET непосредственно от генератора импульсов или другой источник сигнала.

      • Проверьте Directed Energy, Inc. для схем, технических документов и спецификаций с использованием сверхбыстрой мощности МОП-транзисторы. Вы также можете купить комплектные драйверы для импульсных лазерных диодов. с шириной импульса не менее 4 нс при 40 ампер.

      И просто повторюсь, если вы забыли: Самый распространенный маломощный лазер диоды не могут пульсировать таким образом для достижения состояния высокой мощности - они мгновенно превращаются в темно-излучающие лазерные диоды (DELD) или дорогие светодиоды. 🙂

      ---

      
      
    • Назад к Подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода Hewlett Packard LaserJet IIP

      (От: Роб Кирк ([email protected]).)

      Недавно я перепроектировал драйвер ИК-лазера. из HP LaserJet IIP (номер по каталогу RG1-1594). я нарисовал полную схему платы и заставить ее работать за пределами принтер с простым блоком питания с использованием 7808, 7805 и пары конденсаторы. См. Лазер Hewlett Packard LaserJet IIP Драйвер диода (RG1-1594).

      Плата, очевидно, поддерживает очень быструю модуляцию луча и имеет полный коллиматорный узел. Сам диод представляет собой стандартный корпус, и его легко достать. к (4 винта, без клея или пружин), чтобы его можно было заменить на видимый диод или заменить легко. Два триммера регулировки обратной связи расположены на доска (одна тонкая настройка, одна грубая)

      Кроме того, я видел, что эти платы рекламируются как запасные части в сети для 20 долларов, так что они станут отличным устройством для тех, у кого нет пора строить плату драйвера.

      Вот распиновка:

      1. +5 В постоянного тока
      2. Земля
      3. Фотодиодный выход
      4. Вход уровня привода лазера
      5. Модуляция (активный низкий уровень)
      6. Земля
      7. +8 В постоянного тока

      Цепь обратной связи, кажется, 1:1, поэтому контакты 3 и 4 могут быть закорочены вместе. (У меня в этих условиях ток около 43 мА). Пин 5 изначально управляется одним затвором от 74LS08.

      Вот список деталей, если вы хотите построить свой собственный:

      Р401 42,2
      Р402 10К
      R403 10К
      Р404 47
      R405 1,5К
      R406 1,5К
      Р407 510
      Р408 3.9К
      Р409 10К
      R410 1,5К
      Р411 10
      Р412 510
      Р413 8.66К
      Р414 1.2К
      Р415 47
      Р416 27К
      Р417 10
      Р418 10
      Р419 10
      ВР401 500
      VR402 10K
      C401 33 мкФ 25 В Электролитический
      C402 33 мкФ 25 В Электролитический
      C403 0,1 мкФ 25 В Керамика
      С404
      C405 680 пФ Керамика
      C406 0,01 мкФ Керамика
      C407 270 пФ Керамика
      Q401 2SA950 ПНП
      Q402 2SC1815 НПН
      Q403 2SC4455 НПН
      Q404 2SC4455 НПН
      IC401 HA17324 Счетверенный операционный усилитель Hitachi
       

      Пожалуйста, свяжитесь со мной по адресу электронной почты, указанному выше, если кто-то узнает какая длина волны у лазера или сколько милливатт. я предполагаю около 800 нм при мощности около 5 мВт.

      (От: Сэм.)

      Кто-то предположил, что это 50 мВт при 930 нм, но мощность кажется высокой для типограф этой эпохи. Хотя, возможно, использовался тот же драйвер в новых более производительных.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Драйвер лазерного диода Hewlett Packard LaserJet IIIP

      (От: Филип Озимек.)

      Распиновка драйвера LaserJet IIIP такая же, как у LaserJet IIP, выше. Я обнаружил, что свет, излучаемый лазерным диодом, 786,5 нм (измерено спектрометром), а средняя мощность составляет от 4,5 до 5 мВт. (измеряется лазерным измерителем мощности). Лазерный диод заключен в корпус ТО-18. (5,6 мм) корпус с заземлением, подключенным к корпусу.

      ---

      
      
    • Вернуться к подтаблице источников питания для диодных лазеров содержания.

      Дополнительные схемы драйверов лазерных диодов

      Вот еще несколько. В некоторых есть ошибки!!! См. примечания ниже. И схемы найденные в примечаниях производителя по применению, часто не тестируются. 🙂
      • У Скипа Кампизи есть хорошая статья под названием «Лазерная клиника» Poptronics, июнь 2001. Есть схемы с полными списками деталей со значениями компонентов. выбран для Sharp LT022MC 780 нм LD, Mitsubishi ML720 1300 нм LD и Hitachi HL6712G 670 нм LD (все 5 мВт макс) и импульсный драйвер для высоких мощность LASD59(аналогично RCA 40861 и LD от OSRAM и других).

        ВНИМАНИЕ: Хотя автор предоставляет некоторую базовую информацию о безопасности при работе с лазером, было бы неплохо иметь больше информации о критических требованиях к диску лазерных диодов. Я боюсь, что может быть некоторое разочарование, когда более несколько лазерных диодов превращаются в DELD. Он отмечает эффекты электростатического разряда и обратного полярность, но, похоже, не имеет отношения к очень важному максимальному току рейтинги. Единственный способ настроить эти лазерные диоды максимально безопасно (для ЛД то есть) выход это с измерителем мощности лазера так как их характеристики варьируются от устройства к устройству.

      • Журнал Circuit Cellar имеет дизайн с использованием PLD, который будет управлять типичным маломощным лазерным диодом с использованием оптическая обратная связь и включает модуляцию. Видеть: Проект 247: Контроллер лазерного диода. Вероятно, он может сделать намного больше, чем они реализуется без дополнительных деталей. Тем не менее, схема просто предоставление показанных функций будет стоить всего около 2 долларов за отдельные детали. или чип драйвера лазерного диода, загрузка прошивки не требуется! Я также не уверен, что он надежно справляется с циклами включения или неисправностями.
      • Лазерные цепи в на веб-сайте Discovery Circuits есть ссылки на несколько, в основном лазерных диодов. сопутствующие, схемы.
      • СатСлейт В коллекции Laser Schematic есть множество ссылок, многие из которых возвращаются к Sam's Laser FAQ — но некоторые из них могут оказаться полезными.

      ---

      
      
    • Вернуться к разделу Блоки питания диодных лазеров.

      Системы связи с использованием диодных лазеров

      Усовершенствования драйвера

      для обеспечения модуляции Возможность

      Необработанные лазерные диоды обычно имеют электрическую > оптическую частотную характеристику, которая простирается до сотен МГц и выше. Однако большинство простых драйверов, разработанных для работы в непрерывном режиме (CW) (включая все дискретные цепи описанные в другом месте в этой главе) имеют такую ​​сложную фильтрацию и изоляцию от переходных процессов в сети питания и шумов, которые обычно превышают несколько Гц. невозможно.

      В принципе модификации для улучшения АЧХ за счет уменьшения фильтрация и обеспечение ввода модуляции должны быть простыми. Однако на практике есть всевозможные способы облажаться, в результате чего либо неприемлемое поведение, либо неисправный лазерный диод, либо и то, и другое, и обычно гораздо лучше и проще управлять лазерным диодом таким образом, чтобы он никогда не переходит в полное отключение:

      (От: Джонатан Бромли ([email protected]).)

      - Я согласен. Модулировать лазер до полной отсечки - очень, очень плохо. игра по разным причинам:

      • Поведение света по отношению к току ужасно нелинейно ниже примерно 10% полной производительности, поэтому вам действительно нужно динамическое управление обратной связью, но фотодиоды имеют тенденцию быть медленными, так что это не на.
      • Спектральное качество и форма луча резко ухудшаются при низких уровнях мощности Лазеры
      • не включаются из полностью выключенного состояния настолько быстро, насколько это возможно. интенсивность около 50%.
      • Чрезвычайно сложно разработать схему модуляции, чтобы гарантировать никогда не превышать ток, который дает 100% полную светоотдачу (что важно, потому что даже очень короткие переходные процессы с превышением мощности резко сокращают срок службы лазера).

      Но если верить информации от Honeywell и других, новый вертикально-излучающие лазеры с поверхностным излучением (VCSEL) работают гораздо лучше и может модулироваться до исчезновения при довольно высоких скоростях. Они также чрезвычайно симпатичные кусочки технологии устройства.

      Несколько простых таких схем модуляции показаны ниже.

      ВНИМАНИЕ: Поскольку на оптическую обратную связь влияют оба следующих фактора, попытайтесь собственный риск!

      Следующее относится к источникам питания лазерных диодов TO-LD1 и RE-LD1 через РЭ-ЛД3. Аналогичные модификации можно было бы внести в RE-LD4, но это остается упражнение для студента! 🙂

      Схема двухуровневой модуляции может быть легко реализована путем подключения Транзистор NPN общего назначения через дополнительный резистор (в точке XY). Тогда полная мощность будет достигнута при включенном транзисторе и пониженном питание с выключенным. Выберите значение для R2, ​​которое по-прежнему будет поддерживаться ток выше порога генерации - 1к это только начало.

                                 Икс
                                 о
                                 |
                                 +-----+
                                 |С | Типовые транзисторы: 2N2222, 2N3904.
                         R1 |/ /
          Вход TTL o---/\/\---| Q1\R2
                         1К |\ / 1К
                                 |Э |
                  Y о------------+-----+
       

      Вот еще одна схема, которая должна обеспечивать несколько линейное управление лазером. мощность, поскольку выходная оптическая мощность должна быть пропорциональна току фотодиода. Показанные значения резисторов — это только начало — вам нужно будет определить их для ваш конкретный лазерный диод и рабочая точка.

                                          р
                                          о
                                          |
                                          \ R1 х
                                          / 10 тыс. о
                                          \ |
                                 С1 10 мкФ | |/ С
                             о------)|----+--------| Q1
                                   - + | |\ Э
                        Линейный уровень | 2Н3904 |
                          аудио / /
                                       Р2 \ Р3 \
                             о 10К / 1К /
                             | | |
               Y o-----------+-------------+----------+
       

      Также смотрите раздел: Интегральные схемы для управления лазерными диодами поскольку большинство этих ИС спроектированы со встроенной возможностью модуляции скорости.

      Диодные лазерные коммуникаторы прямой видимости

      Вот пара сайтов с полными планами для систем, с готовностью использующих доступные детали:
      • Дерек Уэстон (Электронная почта: derekw@alphalink.