ALCD - Proudový zdroj pro LD

Má laserová CNC gravírka měla stále jeden nedostatek. Driver pro laserovou diodu, který jsem narychlo ukutil, nebyl moc dobrý. Abych dosáhl maxima výkonu a také dobré životnosti diody, rozhodl jsem se vyrobit lepší driver, který by byl nastavitelný a také by umožňoval řízení výkonu pomocí PWM. To znamená, že bych si mohl nastavit absolutní maximum trimrem a z G-kódu pak ještě ovládat výkon laseru pomocí PWM.

Pro zvětšení klikněte na obrázek

Popis

Zapojení je analogový zdroj proudu (spíše current sink) u kterého dochází k vyzáření přebytečného výkonu do tepla. Rezistor R1 slouží k nastavení nulového napětí na vstupu, pokud by se vstup PWM nacházel ve vysoké impedanci. Rezistor R2 a D1 nastavují předpětí pro OZ. Před přivedením na neinvertující vstup OZ U1 je předpětí zmenšeno děličem R3 a Rp1. Rp1 je víceotáčkový trimr a slouží k přesné regulaci proudu. Laserová dioda je zapojená v kolektoru Q1 a proud jí prochází přes Q1 a Rs. Napětí na Rs je hlídáno zpětnou vazbou U1 a odpovídá nastavenému napětí na neinvertujícím vstupu U1. Maximální hodnota proudu laserovou diodou dosahuje

   Imax = (UD1 x Rp) / (Rp + R3) / Rs

Což při uvedených hodnotách součástek znamená že

   Imax = (0.68 x 10000) / (10000 + 10000) / (2.2 / 3)
   Imax = 464mA

Driver je možno připojit na PWM výstup MCU a tak ještě dále regulovat vyzářený výkon diody od 0 po nastavené maximum. Velikost maximálního proudu je možno změnit jednoduchou úpravou Rs nebo děliče R3/Rp1. Jen je třeba mít na paměti maximální povolenou výkonovou ztrátu na rezistoru Rs a tranzistoru Q1.

Pokud na vstup PWM přivedeme napětí 5V trvale, vznikne normální nastavitelný proudový zdroj. Můžeme jej použít k napájení LED, laserových diod, nabíjení nebo vybíjení akumulátorů, napájení stejnosměrných motorků atd...

Autor: Choze [2016-10-31]   Přečteno: 1800x