레이저 다이오드 드라이버 회로 설계

이 튜토리얼에서는 전자 회로에 레이저 다이오드를 연결하는 방법을 보여줍니다. LED의 빛에 비해 레이저 빛은 집중도가 높고 시야각이 더 작고 좁은 편입니다. 전자 회로에 레이저 다이오드를 연결하려면 레이저 다이오드 드라이버 회로 가 필요합니다 .

필수 구성 요소

• 레이저 다이오드 모듈 (650nm, 5mw)
• LM317 전압 조정기 IC
• 1µF 전해 커패시터
• 0.1µF 세라믹 커패시터
• 300Ω 저항기
• 10k 전위차계
• 배터리 9v

회로도

레이저 다이오드 드라이버 회로

레이저 다이오드 드라이버 회로 받는 현재 다음 공급을 제한하는 데 사용되는 회로 , 레이저 다이오드 가 제대로 작동 할 수 있습니다. 전원에 직접 연결하면 더 많은 전류로 인해 손상됩니다. 전류가 낮 으면 시작하기에 충분한 전력이 없기 때문에 작동하지 않습니다. 따라서 Laser Diode가 작동 상태가되는 정확한 전류 값을 제공하기 위해 드라이버 회로가 필요합니다. 간단한 LED는 전류를 제한하기 위해 저항 만 필요하지만 레이저 다이오드에서는 전류를 제한하고 조절하기위한 적절한 회로가 필요합니다. 일반적으로 LM317은 레이저 다이오드 드라이버 회로에서 전력을 조절하는 데 사용됩니다.

레이저 다이오드 (650nm, 5mw)

레이저 다이오드는 전자기 복사 의 자극 방출 에 따라 광학 증폭 과정에 의해 빛을 방출하는 장치 입니다. 간단히 말해 레이저 광이라고 할 수 있습니다 . 레이저의 전체 형태는 " L ight의 에 의한 mplification S가 timulated E의 의 임무 R의 adiation을". 레이저 광은 빛을 일관되게, 공간적으로, 시간적 으로 방출하기 때문에 다른 광원과 다릅니다 . 레이저 광은 단색입니다.즉, 빛의 색상 조합이 아니라 동일한 파장과 에너지를 가진 하나의 빛일뿐입니다.

1. 레이저 다이오드의 구성

Laser Diode는 두 개의 반도체로 구성되어 있으며 함께 샌드위치 형태로 배치되어 있습니다. 맨 위에는 정공이 있기 때문에 성질이 전자로 너무 채워지 는 갈륨 비소 가 있습니다. 전자를받는 반도체를 P 형 반도체 라고 합니다. 바닥 부분 에는 여분의 전자를 가지고 있기 때문에 정공을 채우는 특성을 가진 갈륨 비소 및 셀레늄 이 있습니다. 여분의 전자를주는 반도체를 N 형 반도체 라고 합니다. 이 구조 형식은 그들 사이에 레이저 광이 생성되는 PN 접합을 생성합니다.

2. 레이저 다이오드의 작동

반도체를 통과하는 전류가 흐르면 음전하 전자와 양전하 정공 모두 PN 접합쪽으로 흐르기 시작합니다. 전자와 정공이 결합하면 전자보다 낮은 에너지 준위에 정공이 존재하기 때문에 전자와 결합하기 위해 일정량의 에너지를 잃게됩니다. 그 에너지는 광자의 형태로 나옵니다. 빛의 광자를 트래핑하기 위해 PN 접합의 상단 및 하단 표면이 거울 재질로 코팅됩니다. 그런 다음이 광자는 다른 정공과 전자가 광자를 결합하고 방출하도록 장려했습니다. 이 프로세스는 전체 PN이 레이저 광으로 채워진 다음이를 통해 지속적으로 레이저 광을 방출 할 때 종료됩니다.

3. 응용

• 산업 응용: 조각, 절단, 스 크라이 빙, 드릴링, 용접 등
• 의료 응용: 원치 않는 조직 제거, 형광을 이용한 암세포 진단, 치과 용 약물.
• 통신
• 군용
• 데이터 저장고

LM317 전압 조정기 IC

조정 가능한 3 단자 전압 레귤레이터 IC로 1.25v ~ 37v의 전압을 제공하고 출력 할 수 있습니다. LM317의 조정 가능한 PIN에 두 개의 외부 저항을 사용하여 필요에 따라 다를 수 있습니다. 이 두 저항은 출력 전압을 높이거나 낮추는 데 사용되는 전압 분배기 회로로 작동합니다. LM317 IC는 전류 제한, 열 과부하 보호 및 안전한 작동 영역 보호에 도움이됩니다. 조정 가능한 터미널을 분리해도 LM317은 과부하 보호에 도움이됩니다. 일반적인 라인 및 부하 조절은 0.1 %입니다.

핀 번호.	PIN 이름	PIN 설명
1	맞추다	저항 분배기 회로에 연결하여이 핀을 통해 Vout을 조정할 수 있습니다.
2	산출	출력 전압 핀 (Vout)
삼	입력	입력 전압 핀 (Vin)

레이저 다이오드 드라이버 회로의 작동

배터리가 공급을 시작하면 먼저 세라믹 커패시터 (0.1uf)를 통해 흐릅니다. 이 커패시터는 DC 소스에서 고주파 노이즈를 필터링하는 데 사용되며 LM317 전압 조정기 IC 의 입력 PIN3을 제공합니다. 전위차계 (10k)와 저항은 조정 가능한 PIN1과 연결된 전압 제한 회로로 사용됩니다. 출력 전압은 이러한 저항과 전위차계의 값에 전적으로 의존합니다. 그런 다음 출력 전압은 출력 PIN2에서 추출되고이 전압은 두 번째 커패시터 (1uf)에서 필터링됩니다. 이 커패시터는 전력 부하 분산 장치로 작동하여 변동하는 신호를 필터링합니다. 전위차계를 움직여 레이저 광의 강도를 조정할 수 있습니다.