Ручное лучевое ружье на базе полупроводникового диодного лазера – ЧАСТЬ 1

November 14, 2011 by admin Комментировать »

Данный проект обеспечивает очень большую отдачу для экспериментатора, работающего с лазером, поскольку результатом его усилий является инструмент, который позволяет прожигать и резать различные материалы (рис. 9.1).

Непрерывное излучение с выходной мощностью 1 Вт и длиной волны 0,7-1,0 мк требует маркировки класса IV и соблюдения других условий, которые здесь описаны и объяснены. Информация об этом проекте очень подробна, поскольку ошибки при замене диодов для лазера могут обойтись дорого. При работе необходимо носить защитные очки, которые можно приобрести через www.amasingl.com.

Рассчитывайте потратить от 50 до 100 долларов на все компоненты, не считая лазерного диода. Иногда они есть в свободной продаже по цене от 100 до 200 долларов. Необходимое тестовое оборудование требует только измерителей постоянного тока. Спецификация устройства дана в табл. 9.1. Все компоненты имеются в наличии на указанном сайте.

Таблица 9.1. Спецификация ручного лучевого ружья

Обозначение

Кол-во

Описание

№ в базе данных

R1.R2

2

Резистор470 Ом, 0,25 Вт (желтый- 1люле тиьый-коричневый)

 

F3

1

Резистор 1 МОм, 0,25 Вт (коричневый-черный-зеленый)

 

R4

1

Резистор 4,7 кОм, 0,25 Вт (желтый-Фмопвтоьый-красный)

 

R5

1

Переменное сопротивление 5 кОм

 

R6

1

Резистор 220 Ом, 0,25 Вт (красный-красный-коричневый)

 

R7

1

Резистор 0,47 Ом, 3 Вт

 

D1

1

Диод выпрямительный 1N5401

 

DIODES

3

Диод выпрямительный IN4001, используется для тестирования лазерного д иода

 

С1-С4

4

Пластиковый конденсатор 0,1 мкФ, 50 В, обратите внимание на С3 на S3

 

С5.С8

2

Электролитический коипьнолор 10 мкФ, 25 В вертикальной установки

 

С6

1

Дисковый конденсатор 0,1 мкФ, 50 В

 

С7

1

Электролитический ксяденсатор 100 мкФ, 25 В вертикальной установки

 

С9

1

Танталовый юмщл*-*т. ц. 3,3 мкФ, 20 В

 

S1

1

Тумблер однополюсный на одно направление SPST

 

S2

1

Кнопочный переключатель, несъемный в положении «включено» KEYSW

 

S3

1

Опция переключателя для триггера

 

BLW1

1

Вентилятор 12В 5×5 см

 

LA1

1

Красный сев год*’ дмь« индикатор включения первичного питания

 

LA2

1

Зеленый сеетсдишмый индикатор излучения лазера

 

PZ1

1

Подавитель импульсного напряжения РКЕ15

 

СС1

1

Модуль регулируемого источника тока

СС1

VR1

1

Стабилизатор напряжения 317, показанный какТОЗ

 

Q1

1

Транзистор р-п-р общего назначения PN2907

 

02

1

Транзистор п-р-п общего назначения MJE3055, корпус Ю220

 

11

1

Таймер555 в корпусе DIP

 

J2/P2

1

Стереоразъем и вилка 3,5 мм для внешнего измерительного прибора

 

J1

1

Разъем постоянного тока 2,5 мм, можно использовать Hcf>jcpo££Ti дхное соединение проводом

 

ТЕ6

 

Контактная площадка на 6 лепестков

 

Таблица 9.1. Спецификация ручного лучевого ружья ( окончание)

Обозначение

Кол-во

Описание

№ в базе данных

РВ1

1

Макетная плата4,45×5,33 см с перфорацией отверстий шагом 0,25 см

 

COVER

 

Показана на рис. 9.11

 

CHASSIS

 

Показано на рис. 9.4

 

ВК1

 

Показана на рис. 9.4

 

МК1

 

Крепление транзистора Т03

 

BU1

 

Втулка с зажимом 0,95 см

 

WIRE22

60 см

Монтажный провод в виниловой изоляции, калибр 22

 

W1R20

180 см

Монтажный провод в виниловой изоляции, калибр 20

 

SW1/NU1

4

Винты и гайки 6-32х’/2 дюйма

 

SW2

2

Винты 4-40х!/г дюйма для установки BLW1

 

FEET

4

Резиновые приклеивающиеся ножки 1,27 см для дна шасси

 

PLASTIC

 

Кусок изолирующего пластика 5×5 см

 

Лазерная головка и коллиматор

WIREZIP

120 см

Провод с параллельными жилами # 18 zip

 

TUBE1

 

Алюминиевая трубка 11,43×2,54×0,16 (толщина стенок) см, см. рис. 9.9

 

TUBE2

 

Алюминиевая трубка 5,71 х2,22х0,16 (толщина стенок) см, см. рис. 9.9

 

HSINK1

 

Теплоотвод, прокладка и винты, см. рис. 9.9

HSINK

SOCK1

 

Трехконтактное гнездо для транзистора ТО5

 

САР1.2

2

Пластиковая крышка 2,54 см, см. рис. 9.9

 

виз

 

Маленький проходной изолятор 0,25 см

 

LEN1

 

Специальная арматура с резьбой для линзы

LENS13

LEN2475

 

Линза-расширитель 24x74мм

LE2475

SW3

2

Малые винты для фиксации HSINK 4-40х3/в дюйма

 

LDIODE

 

Условия работы лазерного диода и инструкции, см. текст

LD0098

LAB1

 

Бирка сертификации лазера

 

LAB2

 

Бирка сертификации лазера

 

LAB4

 

Бирка для отверстия лазера

 

Лазер может работать с большинством лазерных диодов от 10 мВт до 1 Вт и более. Эта схема не имеет температурной компенсации и предназначена для работы при комнатной температуре. В обычном применении это не становится проблемой.

Применение

При работе с диодом 0,5-1 Вт система из лазера и лазерной головки позволяет резать, гравировать, подрезать и выполнять другие производственные операции малого масштаба.

При работе на волне 1060 нм (1,06 мк) выходная частота может быть увеличена до степени видимого зеленого света 532 нм. Выходная мощность лазера зеленого цвета (532 нм) составляет одну треть, или 300 мВ от лазера длиной волны 1060 нм и выходной мощности 1 Вт.

Диоды, работающие в диапазоне 800-900 нм, обеспечивают интенсивную инфракрасную иллюминацию для устройств, применяемых в ночных шоу. Маломощные инфракрасные лазеры могут использоваться для съема со строительных конструкций (окна, двери и т.д.) микровибраций от разговора в помещениях и таким образом невидимо освещать окна, превращая их в микрофон и преобразуя внутренние звуки и голоса в механические вибрации. Отраженный свет при этом пространственно меняется и преобразуется обратно в звук с помощью специального оптического приемника. Система прослушивания через окна с использованием лазера описана в главе 13 «Лазерное устройство прослушивания». Данный лазер может работать с большинством лазерных диодов от 10 мВт до 1 Вт и более. Эта схема не имеет температурной компенсации и предназначена для работы исключительно при комнатной температуре, но этого температурного диапазона вполне достаточно для использования лазера.

Теоретические основы роботы устройство

Ваш лазерный диод требует источника постоянного напряжения с очень малыми уровнями пульсаций напряжения. Выходное излучение возникает при смещении диода в прямом направлении, когда полупроводниковый р-n переход вследствие вынужденной эмиссии начинает испускать оптическую энергию. Светодиод вырабатывает выходной световой сигнал за счет самовозбуждения, его сигнал не обладает когерентностью.

Смещенный в прямом направлении переход диода должен контролироваться по току, поскольку сопротивление перехода нелинейно при изменении тока через переход и имеет тенденцию вызывать значительное увеличение тока при малом увеличении напряжения. Диод также чувствителен к температуре и должен иметь схему термокомпенсации, например, по схеме контура обратной связи для контроля запускающего тока при использовании в среде со значительными перепадами тем^ратуры. Данная лазерная система предназначена для работы при комнатной тЧ^шературе. Схема обеспечивает необходимый контроль и регулировку тока’диода для большинства применений. Диодный переход очень тонок и не может выдержать больших напряжений при переходных процессах без пробоя перехода. Поэтому все переходные процессы и выбросы должны быть минимизированы.

Принципиальная схема диодного лазера

Питание системы может быть комбинированным: подаваться от батареи, способной обеспечивать ток в полтора раза выше номинального тока лазерного диода, и использоваться в полевых условиях, или от аналогичного адаптера питания для непосредственного использования с сетью переменного тока 115 В – в лабораторных условиях. Мы предлагаем нестандартный тип переключателей, которые при определенных условиях могут вызвать временные повреждения. Входное питание включается тумблером S1, который сразу включает вентилятор BLW1 и индикаторный светодиод LA1. Запуск самого лазера осуществляется кнопочным переключателем S2, который запускает таймер II с необходимой задержкой, требуемой для лазеров класса IV. Выходной сигнал таймера включает с задержкой переключательную схему на транзисторах Q1 и Q2 посредством медленного заряда стартового конденсатора С7 при включении, как показано на рис. 9.2.

Источник: Яннини Б. Я62 Удивительные электронные устройства / Боб Яннини; пер. с англ. С. О. Ма- харадзе. – М.: НТ Пресс, 2008. – 400 с.: ил. – (Электроника для начинающего гения)

2 комментариев(ия)

  1. виталик says:

    я купил вместо вентилятора с двумя проводами три можно его использовать его в конструкции
    и какой провод куда надо

  2. admin says:

    Точно не помню… красный и черный + и – питания соответственно, а желтый, вроде как, прерыватель для подсчета частоты вращения – его можно не подсоединять ни к чему.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты