レーザーダイオードドライバー回路設計

このチュートリアルでは、電子回路にレーザーダイオードを接続する方法を紹介します。LEDの光と比較して、レーザー光は非常に集中しており、視野角が小さく、狭くなっています。電子回路にレーザーダイオードを接続するには、レーザーダイオードドライバー回路が必要です。

必要なコンポーネント

• レーザーダイオードモジュール（650nm、5mw）
• LM317電圧レギュレータIC
• 1µF電解コンデンサ
• 0.1µFセラミックコンデンサ
• 300Ω抵抗
• 10kポテンショメータ
• バッテリー9v

回路図

レーザーダイオードドライバー回路

Aレーザダイオードドライバ回路は現在、次に電源を制限するために使用される回路であり、レーザダイオードが正常に動作できるように。電源に直接接続すると、電流が増えるため損傷します。電流が少ないと、始動するのに十分な電力がないため、動作しません。したがって、レーザーダイオードが動作状態になる正しい電流値を提供するには、ドライバー回路が必要です。単純なLEDには、電流を制限するための抵抗だけが必要ですが、レーザーダイオードでは、電流を制限および調整するための適切な回路が必要です。一般に、LM317はレーザーダイオードドライバー回路の電力を調整するために使用されます。

レーザーダイオード（650nm、5mw）

レーザーダイオードは、電磁放射の誘導放出に依存する光増幅のプロセスによって光を放出するデバイスであり、簡単に言えばレーザー光と言えます。レーザーの完全形は「L IGHTによってmplification Sがtimulated EとのミッションRのadiationを」。レーザー光は、コヒーレントに、空間的に、時間的に光を放出するため、他の光源とは異なります。レーザー光は単色です自然界では、これは同じ波長とエネルギーを持つ1つの光であり、光の色の組み合わせではないことを意味します。

1.レーザーダイオードの構築

レーザーダイオードは、2つの半導体で構成されており、一緒にサンドイッチされています。上部にはガリウム砒素があり、穴が開いているため、その特性は電子で満たされすぎています。電子を取り込む半導体をP型半導体と呼びます。下部にはガリウム砒素とセレンがあり、余分な電子を持っているため、穴を埋める性質があります。余分な電子を与える半導体は、N型半導体と呼ばれます。この構築フォーマットは、それらの間にレーザー光が生成されるPN接合を作成します。

2.レーザーダイオードの働き

半導体を流れる電流が流れると、負に帯電した電子と正に帯電した正孔の両方がPN接合に向かって流れ始めます。電子と正孔が結合すると、電子よりも低いエネルギーレベルの正孔が存在するため、電子と結合するためにある程度のエネルギーが失われます。そのエネルギーは光子の形で出てきます。その光子をトラップするために、PN接合の上面と下面はミラーリングされた材料でコーティングされています。次に、この光子は他の正孔と電子が結合して光子を放出するように促しました。このプロセスは、PN全体がレーザー光で満たされ、それから継続的にレーザー光を外部に放出するときに終了します。

3.アプリケーション

• 産業用途： 彫刻、切断、スクライビング、​​穴あけ、溶接など。
• 医療用途：不要な組織の除去、蛍光を使用した癌細胞の診断、歯科用医薬品。
• 電気通信
• 軍事用途
• データストレージ

LM317電圧レギュレータIC

これは調整可能な3端子電圧レギュレータICであり、1.25 v〜37vの電圧を出力できます。LM317の調整可能なPINに2つの外部抵抗を使用することにより、必要に応じて変更できます。これらの2つの抵抗は、出力電圧を増減するために使用される分圧回路として機能します。LM317 ICは、電流制限、熱過負荷保護、および安全な動作領域保護に役立ちます。調整可能な端子を外しても、LM317は過負荷保護に役立ちます。それは0.1％の典型的なラインと負荷レギュレーションを持っています。

PIN番号	PIN名	PINの説明
1	調整する	抵抗分割回路に接続することにより、このピンを介してVoutを調整できます。
2	出力	出力電圧ピン（Vout）
3	入力	入力電圧ピン（Vin）

レーザーダイオードドライバー回路の動作

バッテリーが供給を開始すると、最初にセラミックコンデンサ（0.1uf）を流れます。このコンデンサは、DCソースからの高周波ノイズをフィルタリングするために使用され、LM317電圧レギュレータICの入力PIN3に与えます。ポテンショメータ（10k）と抵抗は、調整可能なPIN1に接続された電圧制限回路として使用されます。出力電圧は、これらの抵抗とポテンショメータの値に完全に依存します。次に、出力電圧が出力PIN2から取り出され、この電圧が2番目のコンデンサ（1uf）からフィルタリングされます。このコンデンサは、変動する信号をフィルタリングするためのパワーロードバランサとして機能します。ポテンショメータを動かすことで、レーザー光の強度を調整できます。