Göra en enkel Laser Diode modul (2 / 4 steg)

Steg 2: Modul design

Skapa en enkel modul: vi inte bör bara tillgodose en specifik modell av en laserdiod men vår modul måste kunna köra en mängd olika laser diode specifikationer finns i den marknaden. Här måste vi hålla i minnet att vi har att leverera nödvändig spänning och strömmar att korrekt använda dioden. I detta fall, antog jag att typiska leverans strömmar för laser-diod är 20mA. Detta beror också på laser diode redan finns till hands när du gör detta projekt. Till exempel kanske du vill testa din diod först om vad värdet av utbudet nuvarande skulle anständigt tänds det gett en Matningsspänning lika med dess framåt spänning eller om du får titta direkt på dess datablad. I mitt fall, jag har en 3.3V laserdiod och jag inte har en kopia av databladet till hands därför jag testade det genom att inledningsvis leverera en 10mA nuvarande med ett strömbegränsande motstånd (potentiometer) från ett 9 volts DC-källa. Tja, verkade det inte vara en rätt idé eftersom utdata ljuset var mycket svagt. Jag ökade strömmen till 20mA och det lättat upp bara bra där jag kan se en solid röd prick som produktion. Jag lämnade den på i ca en timme. Det verkar inte att värma upp och det var då jag bestämde mig att leverera en konstant 20mA nuvarande för modulen för att jag ville göra.
I det kretsen schematiskt som visas i bilden ovan, använde jag en mycket enkel nuvarande spegel transistor konfiguration för att tillhandahålla den nödvändiga 20mA nuvarande. Vi rekommenderar är transistorer Q1 och Q2 identiska. Vi vet alla att samlare current(Ic) av transistorn är beroende av dess Vbe (bas sändare). Så om två identiska transistorer har samma Vbe, har då de båda samma samlaren nuvarande. Då kan vi säga att Ic på vänster sida av transistorn konfigurationen speglas på höger sida.

Transistor Q1 är diod anslutna och i serie med en strömbegränsande motstånd. Så om vi vill ha en 20mA nuvarande på höger sida (Ic av transistor Q2) av konfigurationen att leverera dioden, behöver vi bara justera aktuellt på vänster sida till 20mA. För att justera nuvarande på Q1, måste vi beräkna värdet behövs för motståndet. Vi antar då att spänningen över dioden ansluten transistor(Q1) är lika med dess Vbe (normalt 0,7 volt). Så av KVL, vi har:

Vee = 0,7 + RIc

där v är spänningen på utsläppare av både Q1 och Q2. I detta fall, jag använder en linjär 5V regulator för att leverera transistor konfigurationen därför Vee = 5V. Vi vill att KI ska vara lika 20mA.

Därför R = 215 ohm

Jag hade inte en tillgänglig 215 ohm resistor så bestämde jag mig att ersätta den med en 220 ohms motstånd. Leverans nuvarande då skulle: Ic = (Vee - 0,7) / 220 = 19.545455mA. Lite ger mindre än 20mA men det inte en märkbar minskning i ljusstyrka.

Jag nämnde tidigare att vi endast kan tillgodose dioder med upp till 4.5V som framåt spänning. Detta är främst eftersom jag använder en 5 Volt regulator transistor Stadium. Ansluta en laserdiod med en 5V kan framåt spänning tvinga transistorn Q2 att operera på mättnad eftersom det finns ingen mer spänning kvar för dess Vec. Så maximalt 4.5V framåt säkerställer spänningen för en diod att transistorerna är framåt aktiva regionen och nuvarande justeringar är fortfarande möjliga. Om du vill använda dioder med mycket högre framåt spänningar, kan du ersätta tillsynsmyndigheten med ett 9V en, en 12 Volt en eller även en rörlig version som LM317. Du har bara att beräkna värdet på motståndet över igen.

Vi kan leverera ett batteri från 6V - 18V på ingång regleringsmyndighetens men personligen, jag vill begränsa det till 9V som tillsynsmyndigheten värms upp snabbare med högre matningsspänningen. I så fall kan du använda en kylfläns bort värmen.