Hallo zusammen, für ein Schülerpraktikum brauche ich eine kostengünstige und dabei möglichst idiotensichere, lineare Stromquelle für common-anode Laserdioden. Möglichst idiodensicher bedeutet dabei für mich, dass der maximal einstellbare Strom begrenzbar ist und man nicht einfach eine neue Laserdiode in den Sockel steckt und die Spannung am Ausgang plus der Ausgangskondensator die Diode grillen. Da das Ganze dann auch noch pädagogisch wertvoll sein soll, habe ich mir hierfür eine einfach zu verstehende Schaltung ausgedacht, siehe Anhang. Der maximale Strom wird durch R1 und RLIM vorgegeben, RSET ist dann zum einstellen. Wird S1 gedrückt, gehen T1 und T2 in Selbsthaltung. Wird S2 gedrückt, geht die Stromquelle wieder aus. Wird die Laserdiode aus dem Sockel gezogen oder versucht die Stromquelle ohne eingesteckte Laserdiode einzuschalten, leitet die Zenerdiode und T3 hebelt die Selbsthaltung aus. Ist der LM337 für so eine Stromquelle geeignet? Die Laserdioden mögen z.B. Stromspitzen beim Einschalten garnicht. Braucht es R2 und R3? Ich habe die Selbsthaltung so im Netz gefunden, bin mir aber recht sicher dass man die auch weglassen kann. Gibt es eine einfache Möglichkeit die Spannung an der Diode erst verhältnismäßig langsam ansteigen zu lassen um ein Überschwingen sicher zu verhindern? Reicht hierfür ein C1 mit 10-100uF? Oder versaue ich mir damit die Regeleigenschaften? Über weitere Anregungen oder alternative Schaltungen (die weiterhin einfach zu verstehen sein sollten) freue ich mich natürlich auch. Beste Grüße!
Angehängte Dateien:
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Lasertreiber.PNG
5,9 KB
Nee, das ist Quatsch. Allenfalls hat der Hersteller eine Applikation Note. Sinnvollerweise ein Schema mit Monitordiode
KISS - keep it small and simple ... Lass erst mal das Selbsthalte-Gemurkse weg und benutze einen simplen Kippschalter - oder gar nur Taster. Negative Betriebsspannung - kann man machen. Ich würde es nicht tun. erst recht nicht, wenn es für Schüler verständlich sein soll. Wieso willst Du unbedingt Laser-Dioden tauschen lassen?
Halbwegs Idiotensicher hieße, den Treiber incl. Gegenkopplung (Fotodiode) direkt zu verlöten und nur die Zuleitung zugänglich zu haben. Damit läßt sich dann auch die Leistung sicher begrenzen.
konfuzius schrieb: > Reicht hierfür ein C1 mit 10-100uF? Es reicht die Ladung von wesentlich kleinere Kapazitäten um eine Laserdiode beim Einstecken zu ruinieren. Dass passiert innerhalb von Nanosekunden und zwar optisch, nicht elektrisch.
konfuzius schrieb: > für ein Schülerpraktikum brauche ich eine kostengünstige und dabei > möglichst idiotensichere, lineare Stromquelle für common-anode > Laserdioden Offenkundig welche ohne Monitorphotodiode. Warum nicht einfach ein Vorwiderstand an ausreichend hoher Spannung, wenn es sowieso nichts zu regeln gibt ? Man könnte ja erst mal gucken, wie andere Leute das machen, bevor mal selbst am Rad scheitert. https://www.repairfaq.org/sam/laserdps.htm#dpsldd
Jester schrieb: > Wieso willst Du unbedingt Laser-Dioden tauschen lassen? Ich vermute mal, weil sie ihm durch ungeeignete Ansteuerung regelmäßig durchbrennen.
konfuzius schrieb: > für ein Schülerpraktikum brauche ich eine kostengünstige und dabei > möglichst idiotensichere, lineare Stromquelle für common-anode > Laserdioden. Möglichst idiodensicher bedeutet dabei für mich, dass der > maximal einstellbare Strom begrenzbar ist und man nicht einfach eine > neue Laserdiode in den Sockel steckt und die Spannung am Ausgang plus > der Ausgangskondensator die Diode grillen. Beitrag "Probleme eine Laserdiode mittels OPVs zu regeln"
Die Laserdiode hat eine integrierte Photodiode. Da es sich aber um einen Aufbau zum External Cavity Diode Laser handelt (ähnlich wie https://www.youtube.com/watch?v=c4w-zhnGqCk) und die Leistung in der Kavität dementsprechend stark schwankt, ist eine Regelung hierüber ausgeschlossen. Da man die Laserdioden dabei regelmäßig frittiert und unterschiedliche getestet werden, müssen sie schnell gewechselt werden können Der Hinweis mit dem Vorwiderstand war ziemlich gut, die Vorgänge sind bei dem Versuchsaufbau nämlich doch relativ dynamisch, womit sich geregelte Stromquellen wohl eher schwer tun. Das werde ich definitiv mal testen. Danke und beste Grüße!
konfuzius schrieb: > Da man die Laserdioden dabei regelmäßig frittiert und > unterschiedliche getestet werden, müssen sie schnell gewechselt werden > können Seit wann fallen Laserdioden unter Verbrauchsmaterial?
Wolfgang schrieb: > Seit wann fallen Laserdioden unter Verbrauchsmaterial? Seit sie weniger als 5€ das Stück kosten, und das einer der wenigen Versuche ist bei denen die Effekte im Laser schön demonstriert werden können.
konfuzius schrieb: > Seit sie weniger als 5€ das Stück kosten External cavity Dioden ? Bei 1000er Abnahme... konfuzius schrieb: > Der Hinweis mit dem Vorwiderstand war ziemlich gut, Na ja, der Hinweis auf das Experiment kommt ziemlich spät Dazu muss man den Laserdiodenstrom unter die Laserschwelle absenken können und die ist von Exemplar zu Exemplar verschieden. Man braucht also ein Poti (zusätzlich zu einem Festwiderstand damit man es nicht übertreibt). Zudem möchte man sehr stabilen Strom, also braucht man eine sehr stabile Spannung, eine Batterie geht gut.
MaWin schrieb: > External cavity Dioden ? > Bei 1000er Abnahme... Geht auch mit ganz normalen Dioden in rot, wie z.B. S6305MG, QL63D5SA, HL63102MG und HL6358MG. Ich habe +-15V zur Verfügung, die sind aber nicht wirklich stabil. Ein LM7912 sollte dafür langen? Bei knapp 10V für den Vorwiderstand dürfte sich die Vorwärtsspannung der Laserdiode um ~0,1V ändern bis der Fehler des Stroms 1% beträgt, etwas was ich in den Vorversuchen an einem Labornetzteil mit Strombegrenzung noch nicht beobachten konnte.
brüno schrieb: > Ein LM7912 sollte dafür langen? Negativregler, aber egal, auch ein Positivregler rauscht und führt ggf. zu Modensprüngen, was bei dem Experiment aber wohl egal ist.
MaWin schrieb: > Negativregler, aber egal, auch ein Positivregler rauscht und führt ggf. > zu Modensprüngen, was bei dem Experiment aber wohl egal ist. Die Laserdioden sind alle common anode, also muss es ein Negativregler sein. Bis jetzt nutze ich ein Peaktech 6225A, was weil Schaltnetzteil wohl noch deutlich mehr rauscht. Mit einem Selbstbauspektrometer mit rechnerischen 0,866 pm pro Pixel sieht man die Modensprünge und den kurzzeitigen Übergang zu Single Mode deutlich, siehe Anhang. Ich hoffe dass auch das mit einer besseren Stromquelle stabiler läuft.
konfuzius schrieb: > Die Laserdioden sind alle common anode, also muss es ein Negativregler > sein Nicht wirklich, du nutzt die Photodiode ja nicht, also idt es ein Zweipol. konfuzius schrieb: > Mit einem Selbstbauspektrometer mit rechnerischen 0,866 pm pro Pixel > sieht man die Modensprünge und den kurzzeitigen Übergang zu Single Mode > deutlich, siehe Anhang. Ja. Und, ist das für das Experiment wichtig ? > Ich hoffe dass auch das mit einer besseren > Stromquelle stabiler läuft. Batterie/Akku. Da werden sie selten, treten also durch die bei Entladung absinkende Spannnung und damit durch Vorwiderstand Strom nur in so langem zeitlichen Abstand auf dass sie beim Experiment nicht stören.
MaWin schrieb: > Nicht wirklich, du nutzt die Photodiode ja nicht, also idt es ein > Zweipol. Der Photodiodenstrom wird über einen Transimpedanzverstärker gemessen, was dann der Leistung in der Kavität entspricht. Den Vergleich zur Ausgangsleistung über Strom aufzutragen, einmal mit Grating und einmal ohne, ist einer der Versuche. MaWin schrieb: > Ja. Und, ist das für das Experiment wichtig ? Das Aufbauen des Spektrometers und eine Analyse der Ergebnisse ist ein weiterer Versuch. Die FSR passt genau zur Länge des Emitters, was an einer geöffneten Laserdiode verifiziert wird.
konfuzius schrieb: > Da man die Laserdioden dabei regelmäßig frittiert und > unterschiedliche getestet werden, müssen sie schnell gewechselt werden > können Ich würde da einen Hammer verwenden. Damit geht das Zerstören der Laserdioden deutlich schneller.
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