Comments 48
Несколько интересных ИС драйверов для мощных лазерных диодов:
Intersil ISL58303, цифровое управление, используется в Kinect One и HTC Vivo. К сожалению, полный даташит под NDA Кое-какие регистры можно найти в проектах на гитхаб. Также подключиться цифровым анализатором к готовым продуктам
Mindspeed M08889 - драйвер на который легко найти datasheet
iC Haus iC-HG - самый мощный и самый скоростной драйвер. Никакого цифрового интерфейса на регистрах (цифровые только входы для подачи управляющих импульсов). Недешевые. Но купить можно. Я покупал через оф.представительство в СПб.
Спасибо за отличную статью!
Следует заметить, что лазерные диоды также крайне чувствительны к обратному напряжению. Поэтому в цепочку "железной защиты" -- на маленькой плате прямо возле лазера -- полезно добавить диод Шоттки (или хотя бы кремниевый быстрый диод) в обратном включении. В приведенной в статье схеме аналогом такого диода служит стабилитрон. Также не помешает в параллель диоду включить резистор сопротивлением в несколько кОм для защиты от статики. И только припаяв лазерный диод к такой защитной плате, можно снимать перемычку с его выводов.
В большинстве ЛД обратный диод уже вмонтирован бай дизайн (маленький кубик с отдельной подводкой на КПДВ.
Это часто встречается в коммерческих девайсах, и мы всегда так делаем на самодельных.
Также, если нужна быстрая модуляция (от 10 МГц и выше), драйвер должен поддерживать через лазер [регулируемый] ток "холостого хода", где-то возле порога начала лазерной генерации. В этом случае не тратится время на "накачку" переходов лазера зарядами, и он включается значительно быстрее.
А как работает лазерный диод в лидаре при больших коротких импульсах тока?
Какие параметры там важны и как обеспечивается защита?
Там особые лазерные диоды. С широким "полоском" или VCSEL с большой площадью излучающей поверхности. Нередко делают их со встроенными генераторами накачки -- их остается подключить только к источнику напряжения для зарядки внутреннего конденсатора и подавать лог.1 для запуска.
То есть иными словами никаких особых защит ни по напряжению, ни по току, ни по температуре, лишь RC цепочка на питании которая в случае чего ограничит постоянный ток и ограничивает максимальную частоту импульсов?
Чем чем определяется максимально допустимый ток наносекундного импульса лазерного светодиода при условии что импульсы идут редко?
Например, у PL90-3 максимальный ток в импульсе — 40 ампер. Максимальная излучаемая мощность — 95 ватт. В зависимости от экземпляра и температуры — либо то надо ограничивать, либо то. Но мы можем задаться максимальным током 25 ампер, получив мощность около 60-65 ватт, что будет заведомо безопасно при любом экземпляре лазерного диода и любой температуре.
В части лидарах вообще DPSS лазер стоит, либо с пасивной, либо с активной модуляцией добротности. А там уже длительность импульса накачки 250мкс.
Как я уже говорил в тексте, я срисовал эту схему, как есть. Возможно, вы правы, хотя встроенный в некоторые лазерные диоды стабилитрон подключается непосредственно параллельно кристаллу лазерного диода. На самом деле, стабилитрон тут -- это "оружие последнего шанса": основная надежда на то, что импульс статики не проскочит мимо конденсаторов.
Кстати, ошибку в этом рисунке никто не увидел:) Да я ее уже исправил.
она может и крутая, но быстродействие 431 явно ниже, может банально не успеть отработать.
Цитата же взята из книги "Транзистор это очень просто" ? Или может быть из какой то другой книги той же серии. Я из этой серии только про транзисторы читал в детстве - дедушка дал почитать. И по моему там довольно лютая дичь написана - научпоп до такой степени, что уже практически лженаука.
Там объясняется принцип работы транзистора на аналогиях дорожного движения, со специально поставленными знаками кирпич друг напротив друга, другая аналогия, что примеси легирования представлены как одинокие люди в обществе, где все замужние.
Не, это другая книжка и даже другой автор. Хоть и написано в том же стиле и с теми же Незнайкиным и Любознайкиным. И такой же научпоп. Но дичи чуть меньше, а метафоры, которыми описываются некоторые вещи очень хороши на мой взгляд. "Совсем как мышь, ведущая слона на поводке" -- это пять.
"Электроника -- нет ничего проще", Ж.-П. Эймишен. У меня, если честно, в детстве, да и потом, было впечатление, что их всех писал один и тот же, и при том наш отечественный автор.
Я сейчас посмотрел Евгейний Айсберг родился в Одессе в 1905, потом эмигрировал во Францию, наверное родители эмигрировали. Наверное поэтому он пишет так-же, как пишут наши авторы. А Эймишен, очевидно, просто косил под него. Плюс переводчик, наверняка, сделал так, чтобы текст стал как можно более советским.
У меня, если честно, в детстве, да и потом, было впечатление, что их всех писал один и тот же, и при том наш отечественный автор.
Видимо, переводили одни люди или переводы редактировали, и могу даже предположить, кто именно, — «франкофоны» советского издательства «Мир».
65ALS543, MAX3263 — что-то не самой первой свежести микросхемы. NRND.
а вот lmh6525 пока ещё вроде живой, хотя DVD тоже уже скоро — того.
Здорово! Отсюда следует, что ШИМить лазерный диод -- очень плохая идея, COD придёт и всё убьёт.
ШИМить плохо термоэлементы (оказывается).
Термоэлементы — это элементы Пельтье? Проблема в термоциклировании?
Да, они. Физической сути процесса не знаю, но запомнилось - хотел сделать холодильник в своё время и запомнилось, что теряют эффективность и сглаживать пульсации перед элементом.
Неожиданно, хотелось бы понять физику, если такой эффект действительно наблюдается.
Есть мысли:
конская ёмкость модуля (вряд ли);
перетекание тепла между холодным и горячим концом за время между импульсами (весьма вероятно, должно быть сильно частотозависимо: чем выше частота, тем меньше успеет перетечь).
Помню, что вызывает деградацию и "по частоте решения" не нашлось.
Не так давно чинили винный холодильник в комментах и там на выходе БП для элемента была не плохая фильтрация.
схема
Вероятно, мы путаем деградацию производительности и деградацию элемента. Низкочастотная ШИМ, действительно, может вызывать постоянные небольшие изменения температуры, приводящие к физическому разрушению элемента.
Нет. Речь именно о деградации элемента.
При желании наверное можно найти подробности, моё дело было припомнить)
Элементы пельте очень не любят включения-выключения, поэтому простой ШИМ без фильтрации их достаточно быстро убивает. Те же AD к своим драйверам советуют ставить фильтр в даташите и показывают как его рассчитать ADN8833 (analog.com). И ещё, если не изменяет память, при использовании ШИМ у пельте КДП ниже.
А подскажите. Высокочастотное мерцание китайской лазерной указки, когда ты на неё смотришь сбоку и видишь как будто по корпусу узор бегает, это свойство всех лазеров или это особенности питания дешёвых вариантов?
Это свойство лазерного излучения, обусловленное его когерентностью. Так называемая спекл-структура, картина, возникающая в результате диффузного рассеивания когерентного излучения и последующей интерференции. При малейших смещениях рассеивателя, источника или глаза картина спеклов меняется, из-за чего мы видим постоянное мельтешение.
Лазерный диод: зажечь и не сжечь