Lézerdióda meghajtó áramkör kialakítása

Ebben az oktatóanyagban megmutatjuk, hogyan lehet lézerdiódát csatlakoztatni egy elektronikus áramkörhöz. A LED fényéhez képest a lézerfény nagyon koncentrált, kisebb és keskenyebb a látószöge. A lézerdióda elektronikus áramkörhöz való csatlakoztatásához lézerdióda- meghajtó áramkörre van szükségünk .

Szükséges alkatrészek

• Lézerdióda modul (650nm, 5mw)
• LM317 feszültségszabályozó IC
• 1µF elektrolit kondenzátor
• 0,1µF kerámia kondenzátor
• 300Ω ellenállás
• 10k potenciométer
• Akkumulátor 9v

Kördiagramm

Lézerdióda meghajtó áramkör

A lézerdióda meghajtó áramkör egy áramkör, amelyet az áram korlátozására használnak, majd ellátják a lézerdiódával, így megfelelően működhet. Ha közvetlenül csatlakoztatjuk a tápfeszültséghez, a nagyobb áram miatt károsodhat. Ha az áram alacsony, akkor nem fog működni, mivel nincs elég energiája az indításhoz. Tehát egy vezérlő áramkörre van szükség annak az áramnak a megfelelő értékéhez, amellyel a Lézerdióda üzemi állapotba kerül. Egy egyszerű LED-nek csak egy ellenállás kell az áram korlátozásához, de lézerdiódában megfelelő áramkörre van szükségünk az áram korlátozásához és szabályozásához. Általában az LM317-et használják a teljesítmény szabályozására a lézerdióda meghajtó áramkörében.

Lézerdióda (650nm, 5mw)

Lézerdiódát egy olyan eszköz, amely fényt bocsát ki a folyamat optikai erősítést függ indukált emisszióval az elektromágneses sugárzás, egyszerű azt mondhatjuk, hogy lézerfény . A lézer teljes formája: „ L ight A mplification S timulated E mission of R adiation”. A lézerfény különbözik a többi fényforrástól, mivel koherensen, térben és időben bocsátja ki a fényt . A lézerfény monokromatikusa természetben, ami azt jelenti, hogy csak egy, azonos hullámhosszúságú és energiájú fényről van szó, nem pedig a fény színeinek kombinációjáról.

1. Lézerdióda felépítése

A Lézerdióda két félvezetőből áll, amelyek homokszövettel vannak összekötve. A tetején Gallium Arsenide található, amelynek tulajdonságait túlságosan kitölti egy elektron, mivel lyukak vannak benne. Az elektronokat felvevő félvezetőt P-típusú félvezetőnek nevezzük . Az alsó részén van Gallium Arsenide & Selenium, amelyeknek az a tulajdonsága, hogy lyukat töltsön be, mivel extra elektront tartalmaz. Az extra elektront adó félvezetőket N típusú félvezetőknek nevezzük . Ez a konstrukciós formátum PN-csatlakozást hoz létre közöttük, amelyben lézerfény keletkezik.

2. Lézerdióda működése

Amint egy félvezetőn átáramlik, a negatív töltésű elektronok és a pozitív töltésű furatok is megkezdődnek a PN csomópont felé. Amikor az elektron és a lyuk együttesen egyesül, a lyuknak az alacsonyabb energiaszintű lyuk miatt az elektronnál egyes energiamennyiséget veszít. Ez az energia foton formájában jön ki. A fény fotonjának befogásához a PN csomópont felső és alsó felületét tükrös anyaggal vonják be. Ezután ez a foton arra ösztönözte a többi lyukat és elektront, hogy egyesítsék és szabadítsák fel a fotont. Ez a folyamat akkor fog véget érni, amikor az egész PN-t lézerfénnyel töltik fel, majd azon keresztül folyamatosan kibocsátja a kinti lézerfényt.

3. Alkalmazások

• Ipari alkalmazások: Gravírozás, vágás, leírás, fúrás, hegesztés stb.
• Orvosi alkalmazások: a nem kívánt szövetek eltávolítása, a rákos sejtek diagnosztikája fluoreszcencia, fogászati ​​gyógyszerek alkalmazásával.
• Távközlés
• Katonai alkalmazás
• Adattárolás

LM317 feszültségszabályozó IC

Ez egy állítható három kapcsos feszültségszabályozó IC, amely 1,25 V és 37 V közötti feszültséget képes adni és kimenni. Amit az igény szerint változtathatunk, két külső ellenállást használva az LM317 állítható PIN-jén. Ez a két ellenállás feszültségosztó áramkörként működik, amelyet a kimeneti feszültség növelésére vagy csökkentésére használnak. Az LM317 IC segít az áramkorlátozásban, a hőterhelés elleni védelemben és a biztonságos működési terület védelmében. Ha leválasztjuk az állítható terminált, akkor az LM317 segít a túlterhelés elleni védelemben. Tipikus vezeték- és terhelésszabályozása 0,1%.

PIN NO.	PIN név	PIN leírás
1	Beállítani	Ezen a csapon keresztül állíthatjuk be a Vout-ot, az ellenállás elválasztó áramköréhez csatlakozva.
2	Kimenet	Kimeneti feszültség csap (Vout)
3	Bemenet	Bemeneti feszültség csap (Vin)

Lézerdióda meghajtó áramkör működése

Amint az akkumulátor táplálni kezdi, először átáramlik a kerámia kondenzátoron (0,1 uf). Ez kondenzátort használnak szűrés nagyfrekvenciás hajóra egyenáramú forrás, és ad bemeneti PIN3 az LM317 feszültségszabályozó IC. A potenciométert (10k) és az ellenállást használják feszültségkorlátozó áramkörként, amely az állítható PIN1-hez csatlakozik. A kimeneti feszültség teljesen függ az ellenállás és a potenciométer értékétől. Ezután a kimeneti feszültséget a kimeneti PIN2-ből veszi ki, és ez a feszültség kiszűri a második kondenzátorból (1uf). Ez a kondenzátor teljesítményterhelés-kiegyenlítőként viselkedik az ingadozó jelek kiszűrésében. A lézerfény intenzitását a potenciométer mozgatásával állíthatjuk be.