HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Стабилизатор тока для лазерного диода

Страница 2 из 3
Новичок
 
Регистрация: 05.10.2006
Сообщений: 8
Репутация: 10
 
25.10.2006 14:34 #11
Скважность постоянная, частота пусть будет 1000Гц, а генератор типа какого-нибудь на 561лн2,
крутизна фронтов - понятия не имею (пологаю что чем круче - нем лучше), экономичность тоже чем больше тем лучше (КПД=75% или больше), напряжение питания 2-12В, фотодиоды в лазере служат для регулировки мощности, а не для ограничения бросков тока, просто лазеры очень чувствительны к повышению тока через них(там зеркала моментом выгарают). Охлаждение будет просто радиатор, а если будет перегреваться поставлю холодильник(чего бы очень не ходелось).
Оценка
Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей.
Знаток
 
Аватар для RVRSS
 
Регистрация: 02.06.2006
Адрес: Vilnius, Lithuania
Сообщений: 1,766
Репутация: 106
86 17
5 0
 
25.10.2006 17:04 #12
Цитата:
...крутизна фронтов - понятия не имею (пологаю что чем круче - нем лучше)
Значит, главное - соответствие по частоте?
(может тогда и скважность можно уменьшить в целях экономии - см. ниже)
Цитата:
...экономичность тоже чем больше тем лучше (КПД=75% или больше)
Это очень хороший показатель для данного случая и трудно достижимый.
Для его достижения регулятору тока вместе с измерительным датчиком придется уместиться в пределах (2В/0,75)-2В=0,66В, не считая тока, потребляемого самим регулятором (для расчета принимаем падение напряжения на лазере 2В, как максимальное при температуре 25 град.).
И это если напряжение питания будет стабильным и равным 2В/0,75=2,66В, что невозможно при питании от батареек или аккумуляторов.
Наиболее экономичный вариант мог бы быть таким: питание от 3-х батареек или аккумуляторов с конечным (минимальным) напряжением 1В на каждом, при этом максимальный КПД меняется от 2В/(3*1,5В)=44% при новых батарейках по 1,5В каждая, до 2В/(3*1В)=66% в конце цикла разрядки (реальное значение будет еще около 10% ниже из за тока, нужного самому регулятору).
Такой вариант однако далеко не оптимален с точки зрения точности и скорости регулирования, т.к. при малых напряжениях на регуляторе они снижаются - в этом отношении напряжение питания желательно повысить, что еще больше снизит КПД.
Так что напряжение питания не может быть произвольным в пределах:
Цитата:
...напряжение питания 2-12В
Его надо выбирать разумно как компромисс между экономичностью и качеством стабилизации тока лазера.

Цитата:
...фотодиоды в лазере служат для регулировки мощности, а не для ограничения бросков тока, просто лазеры очень чувствительны к повышению тока через них(там зеркала моментом выгарают)
В основном так, но если в параметрах указано быстродействие контрольного ФД, разумно полагать, что оно будет соответствовать нужному для предотвращения перегрузки по току (а не в 5 раз медленнее), иначе какой смысл указывать этот параметр.
Вопрос о реально обоснованном максимальном времени перегрузки актуален потому, что создать регулятор с временем реакции ниже 10 нсек при таком напр. пит. практически нереально, остается только положиться на косвенные способы - например, искусственно ограничив крутизну фронта тока при включении в начале импульса.
Но такой вариант регулятора строго говоря не сможет точно отслеживать моментальный уровень тока с нужным для безопасности лазера быстродействием - он основан на предположении, что при ограничении крутизны фронта импульса включения перегрузка по току в общем случае не должна возникнуть.
если же по какой-то причине это предположение не сработает, есть реальная опасность превысить допустимый ток (хотя это может случиться и при появлении неисправностей даже в идеальной схеме регулятора).
Кстати, в оригинальных блоках питания время фронта импульса "не более 30мксек" (полезно сравнить с 10 нсек), поэтому вполне возможно, что и они работают по косвенному принципу - иначе скорость могла бы быть значительно выше, и время включения меньше.
http://www.atcsd.ru/rus/prod4.php
Цитата:
Охлаждение будет просто радиатор, а если будет перегреваться поставлю холодильник(чего бы очень не ходелось).
Ну это уже зависит от требований к частоте излучения и сроке службы лазера - они меняются в зависимости от температуры, постоянство которой - наилучший вариант.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 05.10.2006
Сообщений: 8
Репутация: 10
 
26.10.2006 23:36 #13
На тему питания светодиодов, может и сюда такое пойдет, компактные, очень экономичные.
http://www.ledsupply.com/02008b-700.php
или
MAX1698
MAX1577Z
какие мысли на этот счет ?
Оценка
Знаток
 
Аватар для RVRSS
 
Регистрация: 02.06.2006
Адрес: Vilnius, Lithuania
Сообщений: 1,766
Репутация: 106
86 17
5 0
 
28.10.2006 04:38 #14
Dr_Sergey, посмотрел все три варианта, но они предназначены для питания обычных ярких (не лазерных) светодиодов при постоянном токе через них (кроме может быть третьего случая - MAX1577Z, о котором отдельно), т.е. не в импульсном режиме.
У них нет ограничения выходного напряжения или оно значительно выше уровня 2В, недостаточный выходной ток, и нет никаких данных о том, что невозможна перегрузка по току даже на короткое время (для обычных светодиодов, которым эти регуляторы предназначены это не очень критично).
Можно надеяться на уже упомянутый мною косвенный метод, т. е. плавное включение, но нет никакой гарантии, что перегрузка более 10нсек невозможна (в графиках плавного включения совсем другие временные масштабы - там короткие интервалы даже не видны), и неясно, что будет происходить при импульсном упралении, если пытаться такое как-то встроить.
Первый вариант (по ссылке) и другие его модификации (там же) работают в основном с последовательной цепью светодиодов, т.е. допускают большие выходные напряжения при недостаточном для обсуждаемого случая токе.
MAX1698 является повышающим преобразователем, тоже предназначенным для питания нескольких последовательно соединенных СД или их групп и работает при еще меньших токах (у выходного транзистора сопротивление до 8 Ом при номинальном токе 0,2А) и при больших выходных напряжениях.
Этот регулятор (как и первый, судя по большому диапазону напряжений) является импульсным (для получения высокого КПД), а при этом невозможна достаточно быстрая реакция на изменение тока или напряжения.
Несколько ближе третий вариант на MAX1577Z, но и он имеет недостаточный выходной ток, предназначен для работы с более высокими выходными напряжениями, типичными для белых светодиодов (т.е. ограничения по выходному напряжению на уровне 2В не будет) и нет никаких данных о его способности отслеживать быстрые изменения тока - графики опять же показаны для совсем других временных интервалов.
Можно только предположить на основании того, что ток через датчик (резистор) измеряется схемой с пороговым уровнем 24 мВ (для экономичности), что эта схема достаточно сложная и поэтому задержки в ней будут достаточно большими.
В этом варианте в принципе возможен импульсный режим, но он изначально предназначен только для регулировки средней яркости, поэтому форма импульса будет посредственной (как не самый главный параметр), тем более, что на выходе включен фильтрующий конденсатор.
По той же причине КПД схемы в этом случае снижается (особенно при большом токе, но все еще недостаточном для лазера), хотя и без импульсной модуляции КПД высок только в небольшом интервале питающего напряжения, а в среднем равен значениям, о которых я уже писал раньше (ведь принцип получения полезного действия регулятора аналогичен).
Вобщем я думал о регуляторе на дискретных деталях, где можно свободно выбрать нужные параметры регулировки (с учетом необходимых компромиссов), но еще попробую посмотреть среди интегрированных приборов, может что нибудь найду - о результатах напишу позже.
Оценка
Знаток
 
Аватар для RVRSS
 
Регистрация: 02.06.2006
Адрес: Vilnius, Lithuania
Сообщений: 1,766
Репутация: 106
86 17
5 0
 
29.10.2006 06:50 #15
Вот данные упомянутых микросхем:
http://www.alldatasheet.com/datashee...M/MAX1698.html
http://www.alldatasheet.com/datashee...X1577ZETA.html
А вот нашел интересную штуку:
http://www.alldatasheet.com/datashee.../IXLD02SI.html
Пока только этот прибор из тех, описания которых встретились, способен выдавать нужный ток с высоким быстродействием, но похоже без ограничения и стабилизации, и диапазон частоты и длительности другой (а еще где его достать?).
Также показательна рассеиваемая мощность - это в смысле КПД.
Все больше склоняюсь к собственной схеме.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 5
Репутация: 10
 
03.11.2006 15:30 #16
Я лично буду делать управление типа такого http://www.cxem.net/ik/2-1.php
Встречал еще вариант питание от 24 вольт на NE555, но пока не могу найти.

Вот еще мож пригодится:
Экономичный ИК генератор - http://sasoft.qrz.ru/___/radio/liter/r_k/part2/2-2.htm
Оценка
Знаток
 
Аватар для RVRSS
 
Регистрация: 02.06.2006
Адрес: Vilnius, Lithuania
Сообщений: 1,766
Репутация: 106
86 17
5 0
 
04.11.2006 01:11 #17
7ergio, у нас тут несколько иной случай - обсуждается схема управления лазерным диодом достаточно большой мощности, а не просто СД ИК диапазона типа АЛ147А.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 5
Репутация: 10
 
07.11.2006 12:11 #18
RVRSS Ну допустим не такой уж и иной случай и диод не такой уж и достаточно мощный.
Помоему ничто не мешает поставить более мощный ключ, у меня диод 7Вт 860 Нм. В данном случае можно будет поставить сдвоенный транзистор, если меня не подводит память он расчитан на ток до 5А, думаю при мощности диода в 1Вт этого достаточно.
Справочно: в схеме откуда мой диод - стоял IRF540.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 5
Репутация: 10
 
07.11.2006 20:30 #19
Вот еще схемка на базе NE555, но ключ VT1-VT2 заменить на IRF540 (100В, 28А).
Вложения
Тип файла: rar Imp_pit.rar (30.9 Кб, 13 просмотров)
Оценка
Знаток
 
Аватар для RVRSS
 
Регистрация: 02.06.2006
Адрес: Vilnius, Lithuania
Сообщений: 1,766
Репутация: 106
86 17
5 0
 
08.11.2006 07:58 #20
Цитата:
Сообщение от 7ergio
RVRSS Ну допустим не такой уж и иной случай и диод не такой уж и достаточно мощный.
Я имел ввиду, что в этих схемах с АЛ147А, который в отличие от указанного автором темы лазерного диода никак не потянет постоянную мощность излучения 1 Вт, через СД протекают лишь очень короткие (для экономичности) импульсы тока величиной около 1А, поэтому ограничение тока, причем достаточно грубое, происходит с помощью последовательно включенных резисторов сопротивлением около 4 Ом, на которых соответственно падает напряжение около 4 В (полезно его сравнить с падением напряжения на самом диоде, которое в несколько раз меньше).
Если же есть задача передавать импульсы со скважностью 2 (т.е. 50% на 50%), то при токе 1 А указанный АЛ147А достаточно быстро расплавится (поэтому я и отметил разницу в классе прибора), не говоря уже о недопустимо малом КПД при стабилизации такого тока через резисторы, которые при питании от автономного источника все равно с этой функцией не справятся, а введение дополнительного стабилизатора только еще больше уменьшит и так уже недопустимо малый КПД.
Не меньшую сложность в этом случае составит и регулировка тока через лазер, особенно с требуемым быстродействием.
Вот почему ситуации в этих двух случаях все-таки разные.
Цитата:
Сообщение от 7ergio
Помоему ничто не мешает поставить более мощный ключ, у меня диод 7Вт 860 Нм. В данном случае можно будет поставить сдвоенный транзистор, если меня не подводит память он расчитан на ток до 5А, думаю при мощности диода в 1Вт этого достаточно.
Справочно: в схеме откуда мой диод - стоял IRF540.
Поставить более мощные транзисторы большого ума не надо, вопрос в том, как точно и быстро (и достаточно экономично!) регулировать ток через лазер - ни одна приведенная схема не способна делать это, тем более с быстродействием на уровне 10 нсек или хотябы близким к этому.
О диоде мощностью 7 Вт тоже интересно узнать - что за зверь такой, ведь это в корне отличается от того, что применяется в схемах из приведенных примеров с АЛ147А и опто-тиристорами или симисторами.
Оценка
Ответ
Страница 2 из 3
Метки
лазерный диод, стабилизатор тока
Похожие темы
Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Часовой пояс GMT +3, время: 15:06.
Обратная связь РадиоЛоцман Вверх