Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор тока с ttl модуляцией для лазера своими руками

Построение схем оптических передатчиков

При построении схемы оптического передатчика необходимо решать следующие основные задачи:

Первая задача состоит в том, чтобы выбрать метод модуляции оптического излучения лазера или СИД (далее полагаем, что в ОПД в качестве источника излучения используется только ИЛ). Передаваемым сигналом излучение лазера можно модулировать путем внешнего воздействия на какой-либо из его параметров после того, как оно выйдет из источника. Можно модулирующим (передаваемым) сигналом непосредственно воздействовать на источник излучения.

Типичный способ модуляции оптического излучения состоит в непосредственном воздействии импульсов модулирующего тока на лазер одним из трех методов.

Первый метод заключается в использовании непосредственной модуляции излучения лазера по интенсивности. Модуляция по интенсивности состоит в том, что при передаче «1» (импульса) лазер излучает оптический импульс, а при передаче «0» (пробела) – не излучает. На практике это не совсем так. Последовательность входных модулирующих видеоимпульсов ЦГС в коде NRZ воздействует на источник оптического сигнала и управляет его излучением, как показано на рис. 3.20, а.

Непосредственное возбуждение лазера импульсами входного тока Iвх = Iнак имеет недостатки (рис. 3.20, б):

а) время нарастания импульса входного тока до значения порогового тока Iпор приводит к значительной задержке tз между началом импульса входного тока и началом генерации лазером импульса оптического излучения;

б) вследствие наличия релаксационных процессов возникают большие выбросы в оптических импульсах, излучаемых лазером;

в) расширяется спектральный состав излучения лазера.

Однако следует указать, что при таком методе рассеиваемая лазером мощность минимальна, а срок его службы увеличивается.

Второй метод предполагает предварительное введение лазера в режим предпорогового смещения и последующий перевод его в надпороговый режим работы при поступлении импульсов тока модулирующего (входного) сигнала. Простейший способ реализации этого метода заключается в том, что в лазер инжектируется постоянный ток смещения Iсм, близкий к пороговому току Iпор, и осуществляется модуляция излучения лазера по интенсивности входными импульсами за порогом генерации. В этом случае устраняются указанные выше недостатки первого метода, однако к выходному сигналу лазера добавляется постоянный уровень порогового шума. Второй метод показан на рис. 3.21, а, а некоторые результаты его применения приведены на рис. 3.21, б.

Третий метод предусматривает наличие надпорогового смещения в лазере. При этом также устраняются недостатки первого метода и пороговый шум, однако на выходе лазера появляется непрерывный шум фона, который добавляется к шумам фотоприемника противоположного пункта. Поскольку в этом случае необходимо использовать лазер в более напряженном режиме, то уменьшается ожидаемый срок его службы.

Практически в ОПД систем передачи SDH применяется второй метод модуляции излучения одномодового лазера.

Вторая задача заключается в стабилизации выходной мощности излучения лазера. Для поддержания постоянной мощности оптического излучения на выходе лазера используют параметрический способ ее стабилизации, способ с использованием НЧ-подмодуляции и импульсный способ. Более подробно некоторые из этих способов рассмотрены ниже.

Третья задача построения схемы оптического передатчика предусматривает наличие в нем устройств управления излучением лазера, стабилизации режима его работы и защиты от различных нестандартных воздействий, например, отказ источника электропитания, превышение установленной мощности излучения («Авария излучателя»), слишком высокий уровень или пропадание входного модулирующего сигнала («Авария входного сигнала») и т. д.

Устройства управления излучением лазера содержат цепи обратной связи, обеспечивающие, например, прекращение излучения в случае пропадания входного (модулирующего) сигнала.

Установленный режим работы лазера и заданная мощность на его выходе поддерживаются током в цепи обратной связи по среднему значению мощности оптического излучения. В схеме ОПД должна быть также предусмотрена возможность коррекции мощности излучения в случае отклонения ее от заданного значения.

Схемы защиты предохраняют лазер от различных воздействий (например,

неисправности в цепях электропитания ОПД).

Вернемся к способам поддержания постоянной мощности оптического излучения на выходе лазера.

Параметрический способ основан на том, что учитывается информационно- статистическая структура передаваемого сигнала. Входной сигнал ОПД нормируется, интегрируется и вычитается из проинтегрированного сигнала с фотодиода обратной связи. Разностный сигнал поддерживается неизменным автоматической регулировкой тока смещения лазера. Функциональная схема ОПД, в которой использован параметрический способ стабилизации выходной мощности лазера и второй из описанных выше методов модуляции его излучения, приведена на рис. 3.22 [21].

Схема состоит из оптических и электронных устройств. Оптическими элементами схемы являются инжекционный лазер V1 и фотодиод обратной связи V2. К электронным устройствам относятся:

1)модулятор, или формирователь модулирующих импульсов тока ФМИТ; 2)автоматический регулятор тока смещения АРТС, или стабилизатор средней мощности

оптического излучения лазера;

3)устройства управления, защиты (блокировки), контроля и индикации.

Представленная схема ОПД работает следующим образом. Последовательность импульсов ЦГС через схему блокировки поступает на ФМИТ, где преобразуется в импульсы с заданной амплитудой и другими параметрами для управления мощностью излучения лазера V1. В соответствии с ватт-амперной характеристикой лазерного диода V1 в формирователе ФМИТ обеспечивается получение такой величины входного тока Iвх, которая в сумме с током прямого смещения Iсм создает заданный режим работы лазера. Для создания в лазере условий вынужденного одномодового излучения с заданной выходной мощностью амплитуда результирующего входного токового импульса Iнак = Iвх + Iсм, проходящего через лазерный диод V1, должна быть несколько выше порогового тока Iпор (см. рис. 3.21, а). В то же время она должна быть меньше амплитуды, при которой возбуждаются моды высших порядков. Чтобы одномодовое излучение лазера с узкой спектральной линией имело постоянную выходную мощность, ток Iсм стабилизирован с помощью цепи автоматически регулируемой обратной связи.

Читайте так же:
Стабилизатор тока заслонки рециркуляции опель астра

Однако остается проблема зависимости Iпор = φ(t°C) – при увеличении температуры на 40…50 °С ток Iпор возрастает вдвое (см. рис. 3.18). Это приводит к резкому увеличению мощности излучения лазера и расширению спектрального состава его излучения. Поэтому во всех ОПД лазер и фотодиод обратной связи помещаются в термостат, а ток Iсм с помощью обратной связи автоматически поддерживается постоянным. В совокупности термостатирование и система автоматической регулировки тока смещения обеспечивают стабилизацию параметров лазера, в частности средней мощности излучения, и минимизируют постоянную составляющую излучаемого оптического сигнала. С выхода термостата излучаемые импульсы через оптический соединитель вводятся в ООВ станционного оптического кабеля, который через устройство соединения станционного и линейного кабелей соединяется с линейным оптическим кабелем.

В случае пропадания передаваемого сигнала на входе ФМИТ, последний через устройство контроля входного сигнала блокируется с помощью схемы блокировки, аварийный сигнал в виде логической «1» подается на устройство сигнализации, загорается светодиод «Авария входного сигнала».

Работоспособность и заданный режим работы лазера V1 непрерывно контролируются. Если ток Iсм превысит паспортное значение, соответствующее предельному режиму работы лазера, сигнал аварийной сигнализации через устройство контроля работы излучателя в виде логической «1» подается на устройство аварийной сигнализации, загорается светодиод

«Авария лазера», лазер автоматически выключается.

Устройство АРТС состоит из фотодиода обратной связи V2, формирователя опорного напряжения ФОН, компаратора К и регулятора тока смещения РТС. Последовательность импульсов ЦГС, кроме ФМИТ, подается также на вход ФОН. С выхода ФОН сигнал, пропорциональный коэффициенту заполнения ЦГС, т. е. соотношению в нем нулей и единиц* подается на вход компаратора К. На его второй вход через фотодиод V2 поступает сигнал, пропорциональный мощности оптического излучения лазера V1. С выхода К разностный сигнал управляет работой РТС. Последний при необходимости изменяет ток Iсм, что позволяет поддерживать постоянной выходную мощность импульсов оптического излучения.

Рассмотренная схема ОПД имеет некоторые недостатки:

1)в процессе производства ОПД ток накачки (модуляции), равный сумме Iвх + Iсм,

устанавливается при настройке передатчика и в дальнейшем не изменяется;

2)указанный ток имеет температурную зависимость, которая различна для каждого лазера;

3)в схеме не учитывается снижение эффективности лазера в процессе его старения и,

следовательно, излучаемая мощность будет уменьшаться.

Не смотря на отмеченные недостатки, схема имеет практическое применение.

Способ стабилизации выходной мощности лазера с использованием НЧ-подмодуляции основан на том, что входные видеоимпульсы модулируются НЧ-вспомогательным сигналом. Принципиальная схема ОПД, в котором для стабилизации выходной мощности оптического излучения используется НЧ-подмодуляция, приведена на рис. 3.23. В этой схеме по НЧ- составляющей в составе сигнала оптического излучения автоматически регулируются ток смещения и входной ток модуляции лазера. Поэтому схема содержит два контура стабилизации выходной мощности оптического излучения.

Первый контур стабилизирует среднюю мощность оптического излучения, регулируя постоянный ток смещения лазера V1. В состав контура входят такие устройства: фотодиод обратной связи V2, усилитель А1, компаратор А2, интегратор Инт, регулируемый источник тока смещения на транзисторе T3. Контур работает следующим образом. Фототок, пропорциональный излучаемой оптической мощности, с фотодиода обратной связи V2 поступает на вход усилителя А1, где преобразуется в соответствующее напряжение. Коэффициент преобразования устанавливается резистором Rос. Напряжение с выхода усилителя А1 в компараторе А2 сравнивается с опорным напряжением U0. Разностный сигнал с выхода компаратора через интегратор Инт задает управляющее напряжение на транзисторе T3. Этим напряжением регулируется постоянный ток смещения лазера V1 и, следовательно, его средняя мощность оптического излучения.

Второй контур регулирует входной ток модуляции передаваемого сигнала таким образом, чтобы результирующий сигнал НЧ-составляющих в составе лазерного излучения был равен нулю. В состав второго контура входят: фотодиод обратной связи V2, усилители А1 и A3, интегратор-компаратор R6, С4, А4 и регулятор входного тока на транзисторах T1, T2.

Вспомогательными устройствами рассматриваемой схемы ОПД являются генератор тока НЧ-подмодуляции Г со схемой управления и детектор входного сигнала Д. Генератор собран на транзисторах T4 и T3, он генерирует прямоугольные импульсы с частотой их следования 10 кГц и управляет ключом К3. Амплитуда импульсов тока НЧ-подмодуляции на выходе генератора пропорциональна напряжению на базах транзисторов T4, T5, деленному на сопротивление резисторов R4 и R5. Соотношение токов модуляции Iм и смещения Iсм задается отношением сопротивлений резисторов R4 и R5. При этом глубина модуляции передаваемого сигнала сигналом НЧ-подмодуляции определяется отношением сопротивлений R4/R3.

Второй контур работает следующим образом. Результирующий сигнал НЧ- составляющих в составе лазерного излучения с фотодиода обратной связи V2 поступает на вход усилителя А1. С выхода усилителя этот сигнал через конденсатор С2, усилитель A3 и конденсатор С3 подается на ключ К1, который управляет генератором Г. Ключ К1 и генератор Г образуют синхронный детектор.

Если разностный ток Iм – Iсм, поступивший на ключ К1, имеет положительное значение, то сигнал на выходе этого ключа отрицательный и интегратор-компаратор R6, С4, А4 увеличивает ток НЧ-подмодуляции, поступающий через ключ К2 на базы транзисторов T1, T2. Если разностный сигнал Iм – Iсм отрицательный, то интегратор-компаратор уменьшает ток НЧ-подмодуляции, поступающий на базы транзисторов T1, T2. Таким путем осуществляется изменение (подмодуляция) входного сигнала, модулирующего излучения лазера V1.

Читайте так же:
Крен как стабилизатор тока

Передаваемый ЦГС поступает на вход 1 схемы и через конденсатор С1 воздействует на базы транзисторов T1, T2, на которых собрана схема регулятора входного тока.

Одновременно дифференциальный усилитель на транзисторах T1, T2 является формирователь модулирующих импульсов тока, которые управляют излучением лазера V1.

Таким образом, изменяя напряжения на входах 2 (регулировка тока подмодуляции) и 3 (регулировка тока смещения), можно управлять токами модуляции и смещения лазера соответственно.

Рассмотренный способ стабилизации выходной мощности излучения лазера является более предпочтительным по сравнению с приведенным выше параметрическим способом, поскольку здесь осуществляется автоматическая регулировка тока смещения и тока модуляции, которые зависят от температуры и старения лазера.

В схеме предусмотрен детектор входного сигнала Д, который при отсутствии передаваемых импульсов на входе 1 схемы с помощью ключа К2 отключает регулировку тока подмодуляции, т. е. разрывает цепь с выхода интегратора-компаратора R6, С4, А4 на базы транзисторов T1, T2. Так снимается неопределенность в работе второго контура. В противном случае регулировка тока модуляции могла бы начаться с его максимального значения.

Импульсный способ стабилизации выходной мощности излучения лазера основан на сравнении параметров импульсов на выходе фотодиода обратной связи с эталонными импульсами. Для реализации способа необходимы быстродействующий фотодиод обратной связи, а также тракт измерения и усиления выходных импульсов. Это существенно усложняет задачу построения такой схемы ОПД.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Станок лазерной резки и гравировки своими руками на основе «Arduino»

Лазерный гравер на Arduino

Работа над этим проектом лазерного гравера на Arduino заняла около четырех месяцев.
Мощность гравера составляет 2 ватта, он не такой уж мощный, но может гравировать большинство пород дерева и пластик. Может резать пробковое дерево. Отлично подойдет для гравировки и резки деталей для ваших дальнейших проектов на Arduino. Надеюсь, приведенная инструкция вдохновит вас на создание подобного проекта или полной копии этого станка для лазерной резки.

Практически полный список необходимых материалов, STL файлы для печати узлов конструкции и схемы подключения электроники: Arduino, моторы, лазер и т.п. можно скачать здесь.

Лазерный гравер с ЧПУ на Arduino

Продолжаем дорабатывать простой станок с ЧПУ на Arduino. Теперь делаем из него лазерный гравер. Механическая часть в плане доработок отсутвует. Потребуется прикрепить радиатор лазера к платформе. Некоторая доработка потребуется для прошивки платы Ардуино, а также для программы управления станком.

TTL-модуляция, подключение драйвера лазера к Ардуино

Итак, нам потребуется лазерный модуль с драйвером и блоком питания. Я взял с с TTL-модуляцией. Это значит, что можно логическим сигналом включать и выключать лазер: +5v — включено, 0 — выключено. В случае, если к TTL ничего не подключено, драйвер находится в режиме «включено». Так как нам необходимо то включать, то выключать лазер нам потребуется управление через вход TTL. Мы будем управлять лазером с помощью Ардуино и TTL входа драйвера лазера. Итак, подключаем питание 12В к входам питания драйвера лазера. В качестве источника питания я использовал блок питания на 12В и 2А (24 Ватта), купленный в китайском интернет-магазине. Однако подойдёт любой блок питания на 12В и мощностью более 3 Ватт, например БП от компьютера. Подключаем TTL вход к земле (Gnd) Ардуино, а ко входу + — цифровой пин Ардуино, находящийся в режиме Output. Теперь, если подать на цифровой пин сигнал HIGH, лазер включится, а если LOW, то выключится. Максимальная частота включения выключения лазера для купленного мной драйвера составляет 20кГц, чего более чем достаточно. Ниже представлена схема подключения драйвера лазера к Ардуино и источнику питания.

Внимание! Если для лазерной гравировки вы используете драйверы, построенные по схеме двойной мост, например L298N, то TTL+ надо подключать к АНАЛОГОВОМУ пину 2. На Ардуино UNO и Nano не хватает цифровых пинов.

Длина волны и мощность лазера для гравировки

Для выжигания по дереву подходят высокочастотные лазеры. Длина волны лазера 405нм соответствует фиолетовому свету видимого спектра. Выбор пал на 405нм лазер с выходной оптической мощностью 300мВ. Излучение с длиной волны 405нм поглощается большим количеством материалов, что обеспечит большую универсальность граверу. Фиолетовый цвет выбран потому, что наиболее эффективно гравирует / выжигает на деревянной поверхности.

Фото 12В лазерного модуля с длиной волны 405нм мощностью 300мв идрайвера с TTL-модуляцией. От драйвера наверх идут две пары проводов. Красный-чёрный — питание 12В, подключены к блоку питания, белый синий — TTL -модуляция, подключены к Arduino к пинам Dout и Gnd соответственно. На обратной стороне драйвера лазерного диода указано, каким образом необходимо подключать входы драйвера. Обратите внимание на то, что лазерный диод установлен внутри радиатора. На радиаторе стоит куллер. Лазерный модуль и драйвер я прикрепил к соответсвующей платформе.

ЧПУ электро искровой гравёр на ARDUINO NANO 3

В данной статье речь пойдет о простом способе нанесении гравировки на металлическую поверхность — ЭЛЕКТРОИСКРОВЫМ способом. Это очень старая технология и она появилась вместе с изобретением электричества.

В советское время производили бытовые гравёры по металлу и выжигатели по дереву — «ОРНАМЕНТ-1». Правда сейчас их достать довольно затруднительно.

Читайте так же:
Схема источника питания с стабилизатором тока

У них очень простая схема.

Принцип работы простой — в ручке электро искрового гравёра находится электромагнитное втягивающее реле — соленоид. Сердечник соленоида механически , жестко, связан с искровым электродом. Когда электродом(+) притрагиваемся к проводящей поверхности с которой подключен второй провод цепи (обычно «-«) , то происходит замыкание цепи и по соленоиду протекает ток, в результате образуется магнитное поле — и соленоид втягивает сердечник , жестко связанный с электродом — происходит разрыв цепи питания, при этом сжимает пружину обратного хода. В момент разрыва цепи питания образуется искровой разряд между электродом и проводящей поверхностью. Температура плазмы разряда достаточно высокая, чтобы проплавить поверхность- оставить точку каверну. После разрыва цепи магнитное поле выключается и перестаёт действовать сила, втягивающая сердечник с электродом. Пружина обратного хода распрямляется, возвращая сердечник в изначальное положение и происходит контакт электрода с проводящей поверхностью и цикл повторяется, пока электрод поднесён к проводящей поверхности на расстояние рабочего хода сердечника соленоида. Параллельно соленоиду часто ставят конденсатор, чтобы образовать колебательный резонансный контур. С настроенным колебательным контуром параметры искро образования более стабильны.

На деле это выглядит так

Или вот чертеж очень древней конструкции электроискрового карандаша

Бывают и другие конструкции, например такие

В интернете очень много разных конструкций — я выбрал для повторения конструкцию на основе автомобильного втягивающего реле. Для этого нашёл в гараже старое реле управления воздушной заслонкой двигателя — оно на 12 вольт и имеет сопротивление катушки 22 ома. Новая деталь выглядит примерно так:


Мне из этого механизма нужна только электромагнитная катушка в корпусе и втягивающий сердечник. На сердечник-шток приделал держатель электрода. Электроды, по советам сети интернет, лучше использовать -медные, железные, вольфрамовые и гафниевые. Их можно прикупить в магазинах, торгующих оборудованием для сварки и плазменной резки. Или просто использовать кусочки медной проволоки или кусок гвоздя с откушенной шляпкой подходящего диаметра.

Вид со схемой электропитания- приведен на фото ниже. Силовой трансформатор — стандартный ТН36. Он имеет несколько вторичных обмоток 6,3 вольта на 1,5 ампера каждая — их можно соединять последовательно для увеличения напряжения — 6 или 12 или 18 или 21 вольта (напряжения могут быть немного выше или ниже в зависимости от напряжения входной сети 230 вольт). Или можно соединить параллельно — тогда будет увеличен ток. После трансформатора диодный мост со сглаживающим конденсатором. На самой катушке -параллельно ей припаян конденсатор 0,025 мкф — для улучшения искрообразования. Этот конденсатор надо подбирать к каждой катушке . В зависимости от катушки — его надо подбирать в пределах 0,5 мкф — 0,01 мкф и его напряжение должно быть, раза в четыре, выше рабочего.

Фото как работает вся эта конструкция — ток ограничен сопротивлением катушки и мощностью трансформатора — у меня он получился в пределах 1-0,5 ампера.


Так как я не нашёл в сети интернет любительских конструкций для искрового гравёра пришлось мудрить самому. Самый главный вопрос — на каком программном обеспечении делать гравёр — сразу на ум приходит два пути. Первый — на основе ПО для лазерных граверов — управление по двум координатам Хи У. Второй, на основе ПО для фрезеров — управление по трём (XYZ) и более координатам. Но, для фрезера процесс подготовки управляющих кодов более трудоёмкий и сложный. И занимает в разы больше времени. Поэтому решил пытать счастья на основе конструкции для лазерного гравёра. Делал раньше конструкцию лазерного гравёра на основе ДВД компьютерного привода, поэтому для прототипа электроискрового гравёра решил использовать что то подобное, но с учётом опыта и наличия комплектующих. А в наличии были шаговые двигатели 4401 и выбраковка линейных рельс длиной по 20 см.

В итоге получился такой конструктив

Один ремень пришлось сшивать из двух кусков — на цельный длины не хватило.

Оси Х и У — на рельсах с ремённым приводом. А Ось Z — ручная регулировка по высоте.

Напечатал нужные детальки — накладка держателя столика

Как подключить лазерный диод, схема

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды (полупроводники) для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.

Из этой статьи вы узнаете обо всем, что нужно для качественного подключения лазерного диода.

Особенности полупроводника и его подсоединения

От led диода лазерная модель отличается очень маленькой площадью кристалла. В связи с чем наблюдается значительная концентрация мощности, что приводит к кратковременному превышению значения тока в переходе. Из-за этого такой диод может легко перегореть. Поэтому, чтобы лазерный диод прослужил как можно дольше, необходима специальная схема – драйвер.

Обратите внимание! Любой диод лазерного типа необходимо питать стабилизированным током. Хоте некоторые разновидности, дающие красный свет, ведут себя достаточно стабильно, даже если имеют не стабильное питание.

Красный лазерный диод

Но, даже если используют драйвер, диод нельзя подключать к нему. Здесь необходим еще «датчик тока». В его роли часто выступает общий провод низкоомного резистора, который включается в разрыв между этими деталями. В результате схема имеет один существенный недостаток — минус питания оказывается «оторван» от минуса, имеющегося в питании схемы. Кроме этого данная схема имеет еще один минус — на токоизмерительном резисторе происходит потеря мощности.
Собираясь подключить лазерный диод, необходимо понимать, к какому драйверу его следует подключать.

Читайте так же:
Что такое импульсный стабилизатор тока

Классификация драйверов

На данный момент существует два основных типа драйверов, которые можно подключить к нашему полупроводнику:

  • импульсный драйвер. Представляет собой частный случай преобразователя напряжения импульсного характера. Он может быть как понижающим, так и повышающим. У них входная мощность приблизительно равна выходной. При этом имеется незначительное преобразование энергии в тепло. Упрощенная схема импульсного драйвера имеет следующий вид;

Упрощенная схема импульсного драйвера

  • линейный драйвер. На такой драйвер схема обычно подает больше напряжения, чем требует полупроводник. Для его гашения необходим транзистор, который лишнюю энергию будет выделять с теплом. Такой драйвер имеет небольшой КПД, в связи с чем его используют крайне редко.

Обратите внимание! При использовании линейных микросхем-стабилизаторов интегрального плана при падении входного напряжения на диоде ток будет уменьшаться.

Схема линейного драйвера

В связи с тем, что питание любого лазерного диода может осуществляться через два разных типа драйверов, то схема подключения будет различаться.

Особенности соединения

Схема, которая будет использоваться для питания лазерного диода, может содержать в себе не только драйвер и «датчик тока», но и источник питания – аккумулятор или батарею.

Вариант схемы подключения

Обычно аккумулятор/батарея в таком случае должны иметь напряжение в 9 В. Кроме них в схему обязательно должны входить лазерный модуль и токоограничивающий резистор.

Обратите внимание! Чтобы не тратиться на диод, его можно извлечь из DVD привода. При этом это должен быть именно компьютерное устройство, а не стандартный проигрыватель.

Лазерный полупроводник имеет три вывода (ноги), два из которых размещены по бокам, а один – посредине. Средний выход следует подключать к минусовой клемме выбранного источника питания. Положительную клемму нужно подсоединять к левой или правой «ноге». Выбор левой или правой стороны зависит от производителя полупроводника. Поэтому нужно определить, какой именно вывод будет: «+» и «-». Для этого на полупроводник следует подать питание. Здесь отлично справятся две батарейки, каждая по 1,5 вольт, а также резистор в 5 Ом.
Минусовый вывод у источника питания следует подключить к центральному минусовому выводу, определенного у диода. При этом плюсовая сторона должна подсоединяться к каждой из двух оставшихся клемм полупроводника поочередно. Таким образом его можно подключать и к микроконтроллеру.
Питание для лазерного диода можно осуществить с помощью 2-3 пальчиковых батареек. Но при желании в схему можно включить и аккумулятор от мобильного телефона. В таком случае необходимо помнить, что понадобиться еще дополнительный ограничительный резистор на 20 Ом.

Подсоединение к сети 220 В

Полупроводник можно запитать от 220 В. Но здесь необходимо создать дополнительную защиту от высокочастотных всплесков напряжения.

Вариант схемы питания диода от сети в 220 В

Такая схема должна включать в себя следующие элементы:

  • стабилизатор напряжения;
  • токоограничивающий резистор
  • конденсатор;
  • лазерный диод.

Сопротивление и стабилизатор будут образовывать блок, который сможет препятствовать токовым выбросам. Для предотвращения всплесков напряжения необходим стабилитрон. Конденсатор будет препятствовать появлению высокочастотных всплесков. Если такая схема была правильно собрана, то стабильная работа полупроводника будет гарантирована.

Пошаговая инструкция подсоединения

Самым удобным в плане создания лазерной установки своими руками будет красный полупроводник, имеющий выходную мощность примерно в 200 милливатт.

Обратите внимание! Именно таким полупроводником оснащен любой компьютерный DVD-проигрыватель. Это значительно упрощает поиск источника света.

Подключение выглядит следующим образом:

  • для подключения необходимо использовать один полупроводник. Их обязательно нужно проверить на работоспособность (достаточно просто подключить к батарейке);
  • выбираем более яркую модель. При проверке инфракрасного светодиода (при взятии его из компьютерного проигрывателя), он будет светить слабым красным свечением. Помните, что его

ЗАПРЕЩАЕТСЯ направлять в глаза, иначе можно полностью лишиться зрения;

  • далее лазер устанавливаем на самодельный радиатор. Чтобы это сделать, нужно просверлить в алюминиевой пластине (толщина примерно 4 мм) отверстие с таким диаметром, чтобы диод входил в него достаточно туго;
  • между лазером и радиатором необходимо нанести небольшой слой термопласты;
  • далее берем проволочный керамический резистор, имеющий сопротивление 20 Ом с мощностью в 5 Вт и соблюдая полярность подключаем его к схеме. Через него нужно подключить лазер и источник питания (мобильный аккумулятор или батарейку);
  • сам лазер следует зашунтовать с помощью керамического конденсатора, имеющего любую емкость;
  • далее отворачивая устройство от себя, следует подключить его к сети питания. В результате должен включить красный луч.

Красный луч от самодельного устройства

После этого его можно сфокусировать при помощи двояковыпуклой линзы. Сфокусируйте его на несколько секунд в одной точке на бумаге, которая поглощает красный спектр. Лазер на ней оставит красный свет.
Как видите, получилось работающее устройство, которое подключено к сети в 220 В. Используя различные схемы и варианты подключения, можно создать разные приспособления, вплоть до карманной лазерной указки.

Заключение

Подключая лазерный диод, необходимо помнить о безопасном обращении с ним, а также знать нюансы, которые присутствуют в его работе. После этого останется только подобрать понравившуюся схему и подключить полупроводник. Главное помните, что все контакты должны быть хорошо запаяны, иначе деталь может перегореть в процессе работы.

Читайте так же:
Дроссель для импульсных стабилизаторов тока

Стабилизатор тока с ttl модуляцией для лазера своими руками

Внимание!

Внимание! Перед тем как создавать тему на форуме, воспользуйтесь поиском! Пользователь создавший тему, которая уже была, будет немедленно забанен! Читайте правила названия тем. Пользователи создавшие тему с непонятными заголовками, к примеру: «Помогите, Схема, Резистор, Хелп и т.п.» также будут заблокированны навсегда. Пользователь создавший тему не по разделу форума будет немедленно забанен! Уважайте форум, и вас также будут уважать!

Посетитель

Группа: Cоучастник
Сообщений: 163
Пользователь №: 31940
Регистрация: 18-April 08
Место жительства: Москва

Здравствуйте! В общем тут вопросик такой возник, наверно немного глупый, по крайней мере первая его часть, но весь день жутко туплю, не могу сам разобраться.

В общем имеется лазерный диод с пороговым током около 70мА и током на полной мощности около 330мА. Задача промодулировать сигнал, модуляция нужна цифровая, т.е включено-выключено, но в идеале хотелось бы получить возможность как аналоговой так и цифровой модуляции.

Сижу уже полдня и туплю, пытаюсь его модулировать через транзистор кт3102, как уже только не подключал, но выходило либо что когда есть сигнал — лазер не светит, нет сигнала — светит, либо вообще не модулировался.
Гнал в качестве модулирующего сигнала музыку с выхода на наушники компа, в принципе вполне нормально так мигал под музыку, но как уже сказал вышла негативная модуляция, а мне нужна позитивная.
Позитивной добиться удалось, но «модулятор» реагировал только на сильные импульсы, т.е вспыхивал только на басы.
Аналоговая модуляция в принципе простым аудиосигналом с компа или микрофона через усилок и будет идти, а для цифровой модуляции я пока-что не знаю какие будут параметры, ибо ещё не определился точно с управляющей схемой. Плюс для цифровой модуляции я так понимаю подойдет и схема от аналоговой.

Был бы очень признателен еслибы кто-нибудь помог ссылочкой или схемкой такого модулятора, хотябы чисто TTL. Ну естественно реле пожалуйста не предлагайте, скорость реакции не та ))

Заранее благодарен за любые советы.

P.S. Сорри за немного сумбурное описание, устал я уже с этой модуляцией сегодня заниматься 🙁

Посетитель

Группа: Cоучастник
Сообщений: 163
Пользователь №: 31940
Регистрация: 18-April 08
Место жительства: Москва

Подписаться на тему
Уведомление на e-mail об ответах в тему, во время Вашего отсутствия на форуме.

Подписка на этот форум
Уведомление на e-mail о новых темах на форуме, во время Вашего отсутствия на форуме.

Скачать/Распечатать тему
Скачивание темы в различных форматах или просмотр версии для печати этой темы.

Высоковольтный БП для лазера (ремонт)

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщения 21

1 Тема от Alestior 2018-05-31 23:23:31

  • Alestior
  • Мастер
  • Неактивен
  • Откуда: На югах
  • Зарегистрирован: 2017-05-04
  • Сообщений: 450
Тема: Высоковольтный БП для лазера (ремонт)

Всем доброго времени суток!

Открою эту тему, чтобы поделиться очередной историей случившейся совсем недавно, может кому будет интересно, а может кто что подскажет.

Так получилось что после переезда в подсобку на моей лазерной СО2 ЧПУшке сгорел блок питания, когда все подключил и все заработало я услышал какой-то посторонний звук в лазерной трубке в месте соединения катода с трубкой , оказалось просто не дотянул шурупик, значил снял защиту, дотянул шуруп, жму тест и с катода искра пробивает на корпус станка и мне тоже досталось, так как в тот момент держался за корпус, защиту(колпак) обратно то не поставил сразу.

Блок питания после этого перестал подавать признаки жизни.. В сервисе, даже со скидкой этот блок питания выходит на 10 000 руб и ждать около двух недель пока пришлют.

Ладно, попробую своими силами.

Снял БП, разобрал

Первое что бросилось в глаза это грубые следы пайки, надломленный трансформатор..


Видимо что уже ремонтировали, заменяли транзисторы, всю логику меняли, какие-то манипуляции со светодиодами были, а продали мне как новенький! (оговорюсь, чтобы не было никаких подозрений на кого попало, это станок от компании Юсто)

Сейчас думаю не из-за этого ли у меня во время резки мощность падает и 100 Ватная трубка даже 10 мм фанеру толком то не может прорезать..

Ну да ладно, паяльник держать умею, а опыт ремонта скудный, на вид как обычный блок питания, значит и ремонтопригоден, (в Юсто по телефону уверяли что они не ремонтопригодные, возможно чтобы сбыть свою продукцию) ладно, проверим.

1. Внешний осмотр — взорвался предохранитель, но так как он обычно сгорает в последнюю очередь когда все уже сгорело ищем неисправности дальше..
2. Силовые транзисторы, диоды, диодные мосты. Диоды по выпаивал, все целые.. А вот транзисторы сгорели, чтоб их..
По обзванивал все Радиодетали в округе, нету нигде, нашел только за 200 км и то под заказ..

Порылся в интернете, нашел похожую на мой блок питания схему..

Вопрос читателям, у кого побольше опыта в пайке, что можно еще проверить при коротком замыкании в блоке питания? Лишний раз не хочется всю плату перепаивать..

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector