Projekt obwodu sterownika diody laserowej

W tym samouczku pokażemy, jak podłączyć diodę laserową do obwodu elektronicznego. W porównaniu do światła LED, światło lasera jest silnie skoncentrowane, ma mniejszy i węższy kąt widzenia. Do podłączenia diody laserowej w obwodzie elektronicznym potrzebny jest obwód sterownika diody laserowej.

Wymagane komponenty

• Moduł diody laserowej (650 nm, 5 mw)
• LM317 Regulator napięcia IC
• Kondensator elektrolityczny 1µF
• Kondensator ceramiczny 0,1 µF
• Rezystor 300Ω
• Potencjometr 10k
• Bateria 9v

Schemat obwodu

Obwód sterownika diody laserowej

Obwód sterownika Laser diodowy jest obwodem, który jest stosowany w celu ograniczenia prądu a następnie dostarcza do diody laserowej, więc może nie działać prawidłowo. Jeśli podłączymy go bezpośrednio do zasilania, przez większy prąd ulegnie uszkodzeniu. Jeśli prąd jest niski, nie będzie działać, ponieważ nie ma wystarczającej mocy do uruchomienia. Tak więc obwód sterownika jest potrzebny do zapewnienia prawidłowej wartości prądu, przy którym dioda laserowa przechodzi w stan roboczy. Prosta dioda LED potrzebuje tylko rezystora, aby ograniczyć prąd, ale w diodzie laserowej potrzebujemy odpowiedniego obwodu, aby ograniczyć i regulować prąd. Generalnie LM317 służy do regulacji mocy w obwodzie sterownika diody laserowej.

Dioda laserowa (650 nm, 5 mw)

Laser diodowy jest urządzeniem, które emituje światło w procesie amplifikacji optycznego zależą wymuszoną emisją do promieniowania elektromagnetycznego, w prosty można powiedzieć, że światło laserowe . Pełne postać lasera jest „ L rawo mplification przez S timulated E misji R adiation”. Światło laserowe różni się od innych źródeł światła, ponieważ uwalnia światło spójnie, przestrzennie i czasowo. Światło lasera jest monochromatycznew naturze, co oznacza, że ​​jest to tylko jedno światło o tej samej długości fali i energii, a nie kombinacja kolorów światła.

1. Budowa diody laserowej

Dioda laserowa składa się z dwóch połączonych ze sobą półprzewodników. Na górze znajduje się arsenek galu, którego właściwość jest zbyt wypełniona elektronem, ponieważ ma dziury. Półprzewodnik, który przyjmuje elektrony, nazywany jest półprzewodnikiem typu P. W dolnej części zawiera arsenek galu i selen, których właściwością jest wypełnienie dziury, ponieważ ma dodatkowy elektron. Półprzewodniki, które dają dodatkowy elektron, nazywane są półprzewodnikami typu N. Ten format konstrukcji tworzy pomiędzy nimi połączenie PN, w którym wytwarzane jest światło lasera.

2. Działanie diody laserowej

Gdy prąd przepływa przez półprzewodnik, zarówno ujemnie naładowane elektrony, jak i dodatnio naładowane dziury zaczynają płynąć w kierunku złącza PN. Kiedy elektron i dziura łączą się razem, z powodu istnienia dziury na niższym poziomie energii niż elektron, traci pewną ilość energii, aby połączyć się z elektronem. Ta energia pojawia się w postaci fotonu. W celu wychwycenia tego fotonu światła górna i dolna powierzchnia złącza PN jest pokryta lustrzanym materiałem. Następnie ten foton zachęcał inne dziury i elektrony do łączenia się i uwalniania fotonu. Proces ten zakończy się, gdy całe PN zostanie wypełnione światłem lasera, a następnie będzie ono nieprzerwanie emitować światło lasera na zewnątrz.

3. Aplikacje

• Zastosowania przemysłowe: grawerowanie, cięcie, trasowanie, wiercenie, spawanie itp.
• Zastosowania medyczne: usuwanie zbędnych tkanek, diagnostyka komórek nowotworowych z wykorzystaniem fluorescencji, leki stomatologiczne.
• Telekomunikacja
• Aplikacja wojskowa
• Przechowywanie danych

LM317 Regulator napięcia IC

Jest to regulowany trójzaciskowy układ scalony regulatora napięcia, który może dawać napięcie wyjściowe od 1,25 V do 37 V. Które możemy zmieniać w zależności od potrzeb, używając dwóch zewnętrznych rezystorów na regulowanym PIN-ie LM317. Te dwa rezystory działają jako obwód dzielnika napięcia służący do zwiększania lub zmniejszania napięcia wyjściowego. Układ scalony LM317 pomaga w ograniczaniu prądu, termicznej ochronie przed przeciążeniem i bezpiecznej ochronie obszaru roboczego. Jeśli odłączymy regulowany zacisk nadal LM317 będzie pomocny w zabezpieczeniu przed przeciążeniem. Ma typową regulację linii i obciążenia na poziomie 0,1%.

PIN NR.	Nazwa PIN	Opis kodu PIN
1	Dostosować	Możemy wyregulować Vout przez ten pin, podłączając do obwodu dzielnika rezystora.
2	Wynik	Pin napięcia wyjściowego (Vout)
3	Wejście	Pin napięcia wejściowego (Vin)

Działanie obwodu sterownika diody laserowej

Gdy bateria zaczyna dostarczać energię, najpierw przepływa przez kondensator ceramiczny (0,1 uf). Ten kondensator służy do filtrowania szumów o wysokiej częstotliwości z naszego źródła prądu stałego i podaje na wejście PIN3 układu scalonego regulatora napięcia LM317. Potencjometr (10k) i rezystor służą jako obwód ograniczający napięcie, połączony z regulowanym PIN1. Napięcie wyjściowe jest całkowicie zależne od wartości tych rezystorów i potencjometru. Następnie napięcie wyjściowe jest pobierane z wyjściowego PIN2 i to napięcie filtruje z drugiego kondensatora (1uf). Ten kondensator zachowuje się jak równoważnik obciążenia mocy, filtrując zmienne sygnały. Intensywność światła lasera możemy regulować poruszając potencjometrem.