Progettazione del circuito del driver del diodo laser

In questo tutorial, ti mostreremo come collegare un diodo laser in un circuito elettronico. Rispetto alla luce LED, la luce laser è altamente concentrata, ha un angolo di visione più piccolo e stretto. Per collegare un diodo laser in un circuito elettronico abbiamo bisogno di un circuito driver diodo laser.

Componenti richiesti

• Modulo diodo laser (650nm, 5mw)
• Regolatore di tensione LM317 IC
• Condensatore elettrolitico da 1µF
• Condensatore ceramico 0,1µF
• Resistore da 300Ω
• Potenziometro 10k
• Batteria 9v

Schema elettrico

Circuito del driver del diodo laser

Un circuito driver diodo laser è un circuito che viene utilizzato per limitare la corrente e quindi fornisce al diodo laser, in modo che possa funzionare correttamente. Se lo colleghiamo direttamente all'alimentazione, a causa di più corrente danneggerà. Se la corrente è bassa, non funzionerà, a causa della mancanza di potenza sufficiente per l'avvio. Quindi, è necessario un circuito di pilotaggio per fornire un valore corretto di corrente con cui il diodo laser entra in condizione operativa. Un semplice LED ha bisogno solo di un resistore per limitare la corrente, ma nel diodo laser abbiamo bisogno di circuiti adeguati per limitare e regolare la corrente. Generalmente LM317 viene utilizzato per regolare la potenza nel circuito del driver del diodo laser.

Diodo laser (650nm, 5mw)

Un Diodo Laser è un dispositivo che emette luce tramite il processo di amplificazione ottica dipendente dall'emissione stimolata di radiazioni elettromagnetiche, in parole semplici si può dire Luce Laser . La forma completa del Laser è " L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation". Una luce laser è diversa da un'altra fonte di luce poiché rilascia la luce in modo coerente, spaziale e temporale. La luce laser è monocromaticain natura, il che significa che è solo una luce con la stessa lunghezza d'onda ed energia, non una combinazione di colori di luce.

1. Costruzione del diodo laser

Il diodo laser è costituito da due semiconduttori, fissati insieme. In alto ha l' arseniuro di gallio la cui proprietà è troppo riempita da un elettrone, poiché presenta dei buchi. Il semiconduttore che prende gli elettroni è chiamato semiconduttore di tipo P. Nella parte inferiore ha l' arseniuro di gallio e il selenio la cui proprietà è di riempire un buco, poiché ha un elettrone in più. I semiconduttori che forniscono elettroni extra sono chiamati semiconduttori di tipo N. Questo formato di costruzione crea una giunzione PN tra di loro, in cui viene prodotta la luce laser.

2.Working del diodo laser

Quando la corrente attraverso un semiconduttore passa, sia gli elettroni con carica negativa che i fori caricati positivamente iniziano a fluire verso la giunzione PN. Quando un elettrone e un buco si combinano insieme, a causa dell'esistenza di un buco a un livello di energia inferiore a quello dell'elettrone, perde una certa quantità di energia per combinarsi con un elettrone. Quell'energia esce sotto forma di un fotone. Per intrappolare quel fotone di luce, la superficie superiore e inferiore della giunzione PN è rivestita con materiale specchiato. Quindi questo fotone ha incoraggiato altri buchi ed elettroni a combinarsi e rilasciare fotone. Questo processo finirà quando l'intera PN è piena di luce laser e quindi emette continuamente luce laser all'esterno attraverso di essa.

3. Applicazioni

• Applicazioni industriali: incisione, taglio, incisione, perforazione, saldatura, ecc.
• Applicazioni mediche: per rimuovere i tessuti indesiderati, diagnostica delle cellule tumorali mediante fluorescenza, farmaci dentali.
• Telecomunicazione
• Applicazione militare
• Archivio dati

Regolatore di tensione LM317 IC

È un regolatore di tensione a tre terminali regolabile IC, può fornire una tensione di uscita da 1,25 V a 37 V. Che possiamo variare a seconda delle necessità utilizzando due resistenze esterne sul PIN regolabile dell'LM317. Questi due resistori funzionano come un circuito divisore di tensione utilizzato per aumentare o diminuire la tensione di uscita. L'IC LM317 aiuta nella limitazione della corrente, nella protezione da sovraccarico termico e nella protezione dell'area operativa sicura. Se scolleghiamo il terminale regolabile, LM317 sarà ancora utile nella protezione da sovraccarico. Ha una tipica regolazione della linea e del carico dello 0,1%.

PIN NO.	Nome PIN	Descrizione PIN
1	Regolare	Possiamo regolare la Vout attraverso questo pin, collegandoci al circuito del divisore della resistenza.
2	Produzione	Pin della tensione di uscita (Vout)
3	Ingresso	Pin della tensione di ingresso (Vin)

Funzionamento del circuito del driver del diodo laser

Quando la batteria inizia a fornire alimentazione, scorre prima attraverso il condensatore ceramico (0,1 uf). Questo condensatore viene utilizzato per filtrare il rumore ad alta frequenza dalla nostra sorgente CC e fornisce l'ingresso PIN3 del regolatore di tensione LM317 IC. Il potenziometro (10k) e la resistenza sono utilizzati come circuito limitatore di tensione collegato con il PIN1 regolabile. La tensione di uscita dipende completamente dal valore di questi resistori e potenziometri. Quindi la tensione di uscita viene tolta dall'uscita PIN2 e questa tensione viene filtrata dal secondo condensatore (1uf). Questo condensatore si comporta come un bilanciatore del carico di potenza per filtrare i segnali fluttuanti. Possiamo regolare l'intensità della luce laser spostando il potenziometro.