Proiectarea circuitului driverului diodei laser

În acest tutorial, vă vom arăta cum să conectați o diodă laser într-un circuit electronic. În comparație cu lumina LED-ului, lumina laser este foarte concentrată, are un unghi de vizualizare mai mic și mai îngust. Pentru conectarea unei diode laser într-un circuit electronic avem nevoie de un circuit driver de diodă laser.

Componente necesare

• Modul cu diode laser (650nm, 5mw)
• IC regulator de tensiune LM317
• Condensator electrolitic 1µF
• Condensator ceramic 0,1µF
• Rezistor de 300Ω
• Potențiometru de 10k
• Baterie 9v

Diagrama circuitului

Circuitul driverului diodei laser

Un circuit driver cu diodă laser este un circuit care este utilizat pentru a limita curentul și apoi îl alimentează cu dioda laser, astfel încât să poată funcționa corect. Dacă îl conectăm direct la sursă, din cauza curentului mai mare se va deteriora. Dacă curentul este scăzut, atunci nu va funcționa, deoarece nu are suficientă putere pentru a porni. Deci, este necesar un circuit driver pentru a furniza o valoare corectă a curentului prin care dioda laser intră în stare de funcționare. Un LED simplu are nevoie doar de un rezistor pentru a limita curentul, dar în dioda laser avem nevoie de circuite adecvate pentru a limita și regla curentul. În general, LM317 este utilizat pentru reglarea puterii în circuitul driverului cu diodă laser.

Diodă laser (650nm, 5mw)

O diodă laser este un dispozitiv care emite lumină prin procesul de amplificare optică în funcție de emisia stimulată de radiații electromagnetice, în mod simplu putem spune că este lumină laser . Forma plin de laser este „ L reapta A mplification de S timulated E misiunea lui R adiation“. O lumină laser este diferită de altă sursă de lumină, deoarece eliberează lumina coerent, spațial și temporal. Lumina laser este monocromaticăîn natură, ceea ce înseamnă că este doar o lumină cu aceeași lungime de undă și energie, nu o combinație de culori de lumină.

1. Construcția diodei laser

Dioda laser este formată din doi semiconductori, împreună cu nisip. În partea de sus are arsenid de galiu a cărui proprietate este prea umplută de un electron, deoarece are găuri. Semiconductorul care ia electroni este numit semiconductor de tip P. În partea de jos are Galsen Arsenide & Selenium a căror proprietate este de a umple o gaură, deoarece are un electron suplimentar. Semiconductorii care dau un electron suplimentar se numesc semiconductori de tip N. Acest format de construcție creează o joncțiune PN între ele, în care se produce lumină laser.

2. Lucrarea diodei laser

Pe măsură ce trece curentul printr-un semiconductor, atât electronii de încărcare negativă, cât și găurile încărcate pozitiv încep să curgă spre joncțiunea PN. Atunci când un electron și o gaură se combină, datorită existenței unei găuri la un nivel de energie mai mic decât electronul, pierde o cantitate de energie pentru a se combina cu un electron. Această energie iese sub forma unui foton. Pentru prinderea fotonului de lumină, suprafața superioară și inferioară a joncțiunii PN este acoperită cu material oglindit. Apoi, acest foton a încurajat alte găuri și electroni să combine și să elibereze fotonul. Acest proces se va termina atunci când întregul PN este umplut cu lumină laser și apoi emite continuu lumină laser în exterior prin el.

3. Aplicații

• Aplicații industriale: gravare, tăiere, scribare, găurire, sudare etc.
• Aplicații medicale: pentru îndepărtarea țesuturilor nedorite, diagnosticarea celulelor canceroase folosind fluorescență, medicamente dentare.
• Telecomunicaţie
• Cerere militară
• Stocare a datelor

IC regulator de tensiune LM317

Este un regulator de tensiune cu trei terminale reglabil IC, poate da și ieși tensiune de 1,25 v la 37v. Ceea ce putem varia în funcție de necesitate utilizând două rezistențe externe pe PIN-ul reglabil al LM317. Aceste două rezistențe funcționează ca circuit divizor de tensiune folosit pentru a crește sau reduce tensiunea de ieșire. LM317 IC ajută la limitarea curentului, protecția la suprasarcină termică și protecția sigură a zonei de operare. Dacă deconectăm terminalul reglabil, LM317 va fi util în protecția la suprasarcină. Are o reglare tipică a liniei și a sarcinii de 0,1%.

PIN NR.	Nume PIN	Descriere PIN
1	Regla	Putem regla Vout prin acest pin, conectându-ne la circuitul divizor de rezistență.
2	Ieșire	Pin de tensiune de ieșire (Vout)
3	Intrare	Pin de tensiune de intrare (Vin)

Funcționarea circuitului driverului diodei laser

Pe măsură ce bateria începe să alimenteze, aceasta curge mai întâi prin condensatorul ceramic (0,1uf). Acest condensator este folosit pentru a filtra zgomotul de înaltă frecvență de la sursa noastră de curent continuu și oferă intrarea PIN3 a regulatorului de tensiune LM317 IC. Potențiometrul (10k) și rezistorul sunt utilizate ca circuit de limitare a tensiunii conectat cu PIN-ul reglabil. Tensiunea de ieșire depinde complet de valoarea acestor rezistențe și potențiometru. Apoi, tensiunea de ieșire este scoasă din PIN2 de ieșire și această tensiune se filtrează din al doilea condensator (1uf). Acest condensator se comportă ca un echilibru de sarcină pentru a filtra semnalele fluctuante. Putem regla intensitatea luminii laser mutând potențiometrul.