Лазер из cd dvd привода своими руками
Для многих сборка подобного устройства для многих не секрет. Это наверно одно из того, что собираем.Лазер из дисковода своими руками . Он отличается от дешевых китайских указок, и прочего, тем что обладает определенной мощностью. Для его изготовления нам нужны только начальные азы,и cd или dvd привод .А если еще и пишущий, то мощность его гораздо больше.
Первое чем мы зададимся.Это как достать диод из привода .
Разбираем резак, вытаскиваем оптическую часть. Вот так выглядит эта часть резака:
Ценного там только выходная линза и два лазера. Теперь достаем самое главное - DVD лазер:
Прошу вашего внимания:
Пока вы еще не начали играть с новой игрушкой распишу-ка я вам технику безопасности. Лазер из DVD-RW привода относится к классу 3B, а значит он очень опасен для зрения ! Не направляйте луч в глаза и в зеркало! Даже глазом моргнуть не успеете, зрение станет значительно хуже! Парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. это ему считай повезло. сфокусированным лучом повредить зрение можно и со ста метров! Смотрите куда светите!
Можно ли испортить лазерный диод ? Можно! Даже очень просто. Стоит только превысить ток и диоду наступит конец. Причем доли микросекунд будет достаточно! Именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него! На самом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в обычный светодиод. Резонатор рушится не от тока , а от световой интенсивности, которая в свою очередь зависит от тока. Также надо быть внимательным к температуре. При охлаждении лазера , КПД его растет, и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее! Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! От них стоит защититься.
Достаем лазер и сразу же тонкой жилой из многожильного провода обматываем ему ноги,чтобы электрически выводы ЛД были соединены. припаиваем к его ногам небольшой неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный на 100мкФ и только потом снимаем жилу, которую намотали! Так мы спасем его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!
Теперь время подумать о питании нашего лазера. Лазерный диод запитывается примерно от 3V и потребляет 200-400мА в зависимости от мощности(скорости привода). Лазер это не лампочка! Ни в коем случае не подсоединяйте его напрямую к батарейкам! Без ограничительного резистора его быстро убьют и 2 батарейки от лазерной указки! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.
Вот так лазер выглядит изнутри:
И так. Нам теперь осталось запитать наш лазер. Рассмотрим несколько вариантов.
Первый вариант.
Тут будет ограничение тока резистором, как и обычного диода.
Сопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД. Следует остановиться на 200мА для 16х, дальше риск спалить больше. хотя мой ЛД и на 300мА работал прекрасно. для питания подойдут три любых аккумулятора на нужную емкость. Также удобно использовать аккумулятор от мобильного телефона.
Достоинства: простая конструкция, высокая надежность.
Недостатки: ток через ЛД постепенно падает. И толком не понятно когда конструкцию пора подзаряжать. Использование трех аккумуляторов усложняет конструкцию и неудобна зарядка.
Данную схему удобно размещать в китайском фонарике, где стоит батарея из трех ААА (мизинчиковых) батареек
В сборе будет следущее.
Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.
Второй вариант.
Использование микросхемы LM317.
В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера! В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания(не меньше 7В) и температуры. Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней, а так это лучший драйвер для дома!
Лазерные указки, с которыми многие из нас игрались в детстве, вполне можно сделать своими руками в домашних условиях. А можно создать достаточно мощное приспособление, которое способно прожигать своим лучом предметы. И для этого нам потребуется лазерный диод, который можно извлечь из DVD-RW проигрывателя.
Лазерный диод, взятый из DVD
Из этой статьи вы узнаете последовательность работы создания самодельного лазерного устройства, обладающего значительной мощностью.
Что понадобится в работе
Чтобы своими руками изготовить лазер, необходимо использовать лазерный диод красного цвета (650нм). Его можно извлечь из сломанного или старого DVD-RW привод.
Обратите внимание! Если прибор сломан, то существует высокая вероятность того, что его лазерный диод остался в рабочем состоянии. Поэтому он вполне пригоден для нашей работы.
Также можно использовать CD-RW привод. Некоторые используют даже пишущий Blu-ray дисковод. Но в таком случае для CD-RW привода будет характерен инфракрасный невидимый луч (780нм), а для Blu-ray дисковода — фиолетовый (405нм).
Кроме того понадобятся также инструменты, чтобы для разбора DVD-RW привода.
Поговорим о проигрывателе
Чтобы достать лазерный диод, взятый из DVD-RW привода, нужно аккуратно разобрать устройство. Для этого нужно понимать устройства привода. Он помещен в специальную металлический теплоотводящий корпус, который еще дополнительно помещен ещё в одну металлическую основу. От вас зависит, стоит ли вытаскивать прибор из такого корпуса или нет.
Обратите внимание! Разбирая DVD-RW прибор, не стоит вытаскивать бескорпусные лд.
DVD-RW привод
Можно также оставить в корпусе радиатор, а вот основы извлечь. Это влияет на качество теплоотвода, который необходим для нашей лазерной установки. Некоторые специалисты утверждают, что когда лд питает неимпульсный ток, то для каретки не будет хватать созданного теплоотвода. Это утверждение будет правильным для определенных моделей привода, а также, если необходимо получить максимальную мощность.
В DVD-RW встроены два лазерных диода. Из них один является инфракрасным и используется для записи и проигрывания CD. А второй красного цвета и применяется проигрывания и записи DVD. Как видим, при желании можно изготовить своими руками целых два лазера.
Обратите внимание! В модели привода BD-RE встроены целых три диода. А вот в современных моделях такого рода устройств применяются сдвоенные лд, установленные на одном кристалле.
В таких сборках нельзя одновременно подключать инфракрасный и красный диоды, если ток имеет большие значения.
О чем стоит помнить при работе
Создавая своими руками лазер необходимо помнить, что лазерный диод может повредиться от статического электричества. Поэтому, чтобы обеспечить нормальную работу данного элемента, необходимо три ножки лд
обмотать неизолированной проволокой.
Обратите внимание! Нельзя направлять в глаза лазерный луч. Его также нельзя направлять на отражающие поверхности. Это может привести к полной или частичной потере зрения.
Требования, которые существуют для работы с лазерами, актуальны и для инфракрасного излучения. Ведь оба эти излучения обладают мощной прожигающей способностью.
Лазерный луч красного цвета
Кроме этого необходимо знать о том, что питание лазерного диода должно осуществляться определенным током. Если ток питания будет превышать определенный порог, то это может привести к перегреву диода. В связи с чем он либо полностью перегорит, либо будет светить как стандартный светодиод.
Для того, чтобы ток имел правильные значения, нужно использовать определенную схему сборки лазера. При этом в ней обязательно должен иметься драйвер. Рассмотрим несколько схем по сборке лазера при использовании лазерного диода, взятого из DVD-RW привода.
Первый вариант сборки
В данной ситуации необходимо использовать следующую схему сборки устройства на основе лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода.
Схема сборки
Минусом такой схемы является наличие ситуации проседания напряжения аккумулятора в момент разрядки, что вызывает линейное падение степени яркости лазера.
Чтобы собрать лазерную установку по приведенной схеме, нужен не только диод, но и конденсаторы с любым напряжением (от 3В). На схеме они отмечен значком C1 и С2. Емкость первого конденсатора должна быть 0,1 мкФ, а второго – 100 мкФ. Они защитят диод от статического электричества, а также обеспечат плавный переход процессов.
Когда конденсаторы были подсоединены к лазерному источнику света, с выводом можно будет снять проволоку. При соединении к диоду один из выводов на корпус будет подавать минус. В тоже время второй вывод будет плюсом, а третий – не применяется. Расположение плюсов достаточно хорошо показано на второй схеме, которая будет описана ниже.
Стоит знать, что на корпус некоторых диодов подается плюс (например, у 808нм лд). Для сдвоенных моделей характерно наличие среднего вывода для общего минуса (G), а крайний – C для питания DVD, CD, D.
Запитать такую схему можно от мобильного аккумулятора или 3 аккумулятора АА.
Обратите внимание! При сборке схемы необходимо учитывать, что напряжение аккумулятора может отличаться от указанного. Особенно это заметно сразу же после его зарядки. При 3,7 В может иметься 4,2 В. В связи с этим аккумулятор необходимо проверять мультиметром.
При этом ток также может иметь отличные значения. К примеру, при соответствующих скоростях записи DVD-RW привода, лазерный диод может иметь следующие значения таких параметров, как мощность и ток:
- при скорости 16 мощность составит 200мВт, а ток — 250-260мА;
- при скорости 18 мощность составит 200мВт, а ток — 300-350мА;
- при скорости 20 мощность составит 270мВт, а ток — 400-450мА;
- при скорости 22 мощность составит 300мВт, а ток — 450-500мА;
- при скорости 24 мощность составит 300мВт, а ток - 450-500мА.
Инфракрасный диод
Инфракрасный диод CD-RW привода будет иметь мощность в 100-200мВт. Для сравнения, фиолетовый в BLU-RAY RW — от 60 до 150мВт, а в не пишущих моделях -15 мВт.
Перед сборкой данной схемы, при использовании лазерного диода DVD привода, необходимо узнать, какое сопротивление требуется для резистора R1.
Для этого можно использовать формулу R1=(Uвх.-Uпад.)/I , в которой:
- Uвх. – напряжение, идущее от аккумулятора;
- Uпад. — падение напряжения, которое принимает диод. Красный диод должен примерно иметь Uпад. равное 3 В. Такое напряжение пойдет для маломощного не пишущего DVD привода. Для инфракрасного диода Uпад. составит примерно 1,9 В, а для фиолетового или синего – 5,5 В и 4-4,4 В соответственно;
- I — сила тока. Ее можно узнать из специальной таблицы.
При сборке лазера многие специалисты рекомендуют использовать резисторы большего сопротивления, чем получилось при расчетах. Это позволит защитить полупроводник от тока чрезмерного значения. Используя мультиметр, далее можно будет уменьшить сопротивление.
Второй вариант сборки
В данном случае при сборке лазерной установки необходимо руководствоваться следующей схемой.
Схема сборки лазерной установки
Данная схема, в отличие от вышеописанной не имеет проблем с падением яркости лазера. Эта проблема была решена благодаря применению в схеме
специального регулируемого стабилизатора (например, КРЕН12А или его распространенного аналога LM317T).
При этом необходимо знать, что выбранный стабилизатор является компенсационным. Он подает напряжение примерно на 1.4 В больше, чем требуется. В результате, чтобы получить в схеме на лазерный диод 3 В нужно подать от 4.4 В до 37 В. При этом на выходе все равно будет 3 В (конечно, при условии правильно подобранных резисторов).
Если на схему подавать меньше 4.4 В, то яркость лазера начнет падать, что характерно для первой схемы. В результате возникнет ситуация, аналогичная разрядке аккумулятора. Для диодов 780нм на схему потребуется подавать от 3,8 В до 37 В. Поэтому в такой ситуации данная схема может оказаться неэффективной, так как вольт-амперная характеристика здесь будет сильно плавать в зависимости от температуры окружающей среды. А это может привести к перегоранию схемы, если повышение значения тока вовремя не удаётся отследить.
Обратите внимание! Некоторые специалисты считают, что данный эффект характерен для синих лазерных диодов.
Чтобы избежать перегрева, необходимо до полного разогрева источника света измерять ток. Это позволить устранить риск повышения предельно допустимого значения тока.
Специалисты рекомендуют использовать сопротивление для R1 в значении Ом. А для определения параметра R2 необходимо использовать следующую формулу: R2=R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.
Следует знать, что первоначально R2 нужно ставить несколько меньше, чем было получена цифра при вычислениях. При этом следует одновременно к диоду подключить последовательно мультиметр, чтобы оценивать силу тока. Это позволит избежать ситуации появления тока чрезмерного значения.
В этой схеме допускается использование таких же конденсаторов, как и в предыдущей. А вот резисторы должны быть более качественными, особенно их подключение. Если во время работы установки произойдет обрыв контакта (размыкание цепи), то из-за возросшего напряжения светодиодный диод перегорит.
Фокусировка светового потока в луч
Создавая лазерную установку и используя для этого диод, извлеченный из DVD-RW привода, необходимо понимать, что испускаемый свет будет аналогичным стандартному светодиоду.
Свечение светодиода
Но нам же необходим лазерный луч. Чтобы его сделать, необходимо использовать коллиматор – специальную линзу.
С ее помощью будет происходить фокусирование светового потока в луч. Отличным решением будет применение в устройстве линзы, взятой из старой лазерной указки. Устанавливая ее при помощи гаек и пружин, появится возможность более точной фокусировки лазера (его приближение и удаление). Также линзу можно прикрепить к лазерному диоду с помощью эпоксидного клея или двухстороннего скотча.
Из-за того, что не всегда можно отыскать мощный диод, в данной ситуации рекомендуется использовать модель 808нм.
Получение зеленого луча
С помощью кристалла определенного цвета можно получить лазерный луч зеленого, желтого, красного и синего цвета.
Заключение
С помощью лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода, можно своими руками создать лазерную установку. Используя различные кристаллы, можно сфокусировать луч и придать ему необходимую расцветку. При этом необходимо обязательно учитывать особенности работы с таким приспособлением, чтобы получить желаемый результат и не ухудшить свое зрение.
Как правильно подобрать и установить фонари с датчиками движения
Без особых прелюдий начну с того, какой привод лучше использовать.
- Во-первых, это должен быть пишущий привод (RW);
- Во-вторых, чем выше у него скорость записи, тем мощнее получится лазер;
- Ну и, в-третьих, чем более ненужным он уже является, тем больше удовлетворения от этого можно получить. Я заметил прямую зависимость:)
Извлекаем лазерный модуль
Разбираем и добираемся до лазерной головки.
Извлекаем лазерную головку.
Наша цель - лазерный модуль.
Перед извлечением самого модуля закоротим все его три вывода тонким медным проводом (мы взяли одну нитку из многожильного). Это нужно для подстраховки от статики.
Теперь можно извлекать лазерный модуль. Он там «сидит» довольно неплохо, поэтому нужно потрудиться и сбалансировать усилия между «раскурочить» и «не сломать».
Вот как-то так должно получиться.
Сборка схемы
Теперь перейдем к схеме. Она необходима для контроля мощности лазера. В противном случае он просто сгорит.
Мы не заморачивались и сделали навесной монтаж.
Питание
Питать нужно от 3,7в. Для переносного лазера отлично подойдут аккумуляторы от мобильных телефонов, соединенные параллельно.
Мы же воспользовались стабилизированным блоком питания.
Предостережение
Следует заранее предупредить о безжалостности лазера к сетчатке глаза. При работе с лазером нужно обязательно пользоваться специальными очками. Вы спросите, зачем я это все пишу, ведь все равно никто этого делать не будет? Ну а вдруг! Вдруг найдется хоть один разумный человек и наденет таки специальные очки при обращении с лазером. И один или даже два глаза эти строки спасут!У нас же таковых очков не оказалось и мы все делали на свой страх и риск. А вот красные очки, в отличие от очков для безопасности, позволят лучше увидеть сам лазерный луч. Для красоты можно подпустить дыма, как мы сделали в заставке к видео .
Пробный запуск
Подключив питание, видим потребление 200мА и пучок яркого света.
В темноте работает как фонарик.
Линза для фокуссировки
Луч получился совсем не «лазерный». Нужна линза для регулировки фокусного расстояния. Для начала вполне подойдет линза из того же привода.
Через линзу получается сфокусировать луч, но без жесткого корпуса занятие утомительное.
Изготовление корпуса
В Интернете встречал описание, где люди использовали лазерные указки или фонарик в качестве корпуса. Тем более что и линзы там уже есть. Но, во-первых, у нас не оказалось под рукой лазерной указки нужного размера. А, во-вторых, это увеличило бы бюджет мероприятия. А я уже говорил, что лично у меня это уменьшает удовольствие от полученного результата.Мы начали пилить алюминиевый профиль.
Обязательно нужно все изолировать.
Линза
Линзу прикрепили на пластилин для регулировки ее положения.
Кстати, эта линза работает лучше, если ее перевернуть выпуклой частью к лазерному диоду.
Регулируем и получаем более-менее собранный луч.
Точно отрегулировать, наверное, можно, но нам и этого хватило, чтобы черный пластик начал плавиться.
Спичка мгновенно загоралась.
Черная изолента разрезалась как ножом по маслу.
Из этого лазера получилась бы отличная пушка для игры в солдатики.
Видео
На видео видна скорость воздействия лазера на некоторые материалы (белый лист, надпись маркером на бумаге, черный пластик и черная изолента, нитка, пластилин).Подписаться на новые эксперименты HI-TESTING можно
Наверно у всех еще с детства была мечта иметь свой собственный мощный лазер, способный
прожигать стальные листы, теперь мы можем на шаг приблизиться к мечте! листы стали
резать не будет, а вот пакеты, бумагу, пластмассу легко!
Для нашего лазера нам понадобится во первых сломанный или не очень резак! причем DVD-RW
. чем выше скорость записи DVD-R, тем мощнее там стоит лазер! в 16х приводах стоят
200мВт красные лазеры, а также лазер ИК диапазона, но о нем позже. Разбираем резак,
вытаскиваем оптическую часть.Вот так выглядит эта часть резака:
Ценного там только выходная линза и два лазера.
Теперь достаем самое главное!
А теперь техника безопасности для вас и для лазера!
лазер
из DVD-RW относится к классу 3B, а значит опасен для зрения! не
направляйте луч в глаза! даже глазом моргнуть не успеете, как потеряете
зрение! парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на
несколько тысяч уёв. это ему считай повезло. сфокусированным лучом
ослепить можно и со ста метров! смотрите куда светите!
Как можно испортить ЛД?
Да очень просто! стоит превысить ток и ему конец! причем доли микросекунд будет достаточно!
именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него!
на смом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в
обычный светодиод. резонатор рушится не от тока, а от световой интенсивности, которая в свою
очередь от тока и зависит. Также надо быть внимательным к температуре. при охлаждении лазера
КПД его растет и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее!
Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! от
них стоит защититься.
Теперь продолжим разбирать привод))
Д остаем лазер и его радиатор, сразу же припаеваем к его ногам небольшой
неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный побольше! так мы спасем
его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!
Теперь время подумать о питании нашего лазера.ЛД питается примерно
от 3V и потребляет 200мА. Лазер это не лампочка!! никогда не соединяйте
его напрямую к батарейкам! без ограничительного резистора его убьют и
2 батарейки от лазерной указки!! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его
надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.
рассмотрим три схемы питания ЛД от простейшей, к наиболее сложной.
Все схемы питаются от аккумуляторов.
1 вариант
ограничение тока резистором. см рисунок
сопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД.
стоит остановиться на 200мА, дальше риск спалить больше.
хотя мой ЛД и на 300мА работал прекрасно. для питания подойдут три любых
аккумулятора на нужную емкость. также удобно использовать аккумулятор от
мобильного телефона(любого).
Достоинства: простая конструкция, высокая надежность.
Недостатки: ток через ЛД постепенно падает. и толком не понятно когда
конструкцию пора подзаряжать. использование трех аккумуляторов усложняет
конструкцию и неудобна зарядка.
Данную схему удобно размещать в китайском фанарике, где стоит батарея из трех ААА(мизинчиковых) батаеек
А вот так он выглядит в сборе:
Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.
2 вариант
В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера!
В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. См рисунок
.
Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания(не меньше 5В) и температуры.
Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней.
3 вариант
это то, что нужно! питание от двух аккумуляторов, стабильное напряжение(а следовательно и ток) на ЛД,
которое не зависит от уровня зарядки акккумуляторов! Когда аккумуляторы разрядятся, схема выключится
и через ЛД будет идти малый ток (слабое свечение). Наиболее умный и экономичный драйвер! КПД около 90%.
и все это на одной LM2621 в малюсеньком корпусе 3х3мм!! тяжело паять, зато у меня получилась плата 16х17мм! См рисунок
дроссель L1 я намотал на шару) микруха умная, сама во всем разберется. я намотал 15 витков
проводом 0.5мм на дросселе от компьютерного БП. внутренний диаметр дросселя 2.5мм,
проницаемость феррита неизвестна. диод шоттки любой 3-х амперный. например
1N5821,30BQ060,31DQ10,MBRS340T3,SB360,SK34A,SR360.
Резистором R1 настраиваем ток диода. советую при настройке подключить туда переменник на 100к.
Кстати, все испытания желательно проводить на мертвом ЛД! электрические параметры остаются неизменными.
Выбрав для себя подходящую схему, собираем её!
Теперь насчет оптики.
удобно использовать лазерную указку как основу для коллиматора. в ней стоит неплохая линза.
но луч получается примерно 5мм диаметром, а это много. лучшие результаты показывает родная оптика (выходная линза)
но с ней свои трудности. фокусное расстояние мало, а значит фокус очень сложно настроить. но в тоже время это позволяет
получить луч диаметром 1мм!! к слову, чем уже луч, тем большая энергия прикладывается к 1мм^2 таким лучом
можно влегкую шинковать черные пакеты)) если же выполнять фокусировку не в луч, а в точку, то в этой точке
плавится пластмасса, режется изолента и многое другое!! кстати спички зажигаются влет!!
вот несколько личных фото.
Полностью алюминиевый корпус, никогда не перегревается, отличная фокусировка
линзой от DVD, питание от двух АА аккумуляторов. Плавит пакеты, зажигает спички,
режет изоленту, заставляет тлеть бумагу! И все это без фокусировки в точку!
то есть обычным лучом!
Предлагаю Вашему вниманию статью, описывающую создание мощного красного лазера, способного зажигать спички и прожигать различные предметы!
Для получения прожигающего красного луча (650нм) необходим пишущий DVD привод, можно старый и сломанный (скорее всего лазерный диод там рабочий). Подойдёт и CD-RW привод, также и пишущий Blu-ray дисковод, только первый будет светить практически невидимым инфракрасным лучом (780нм), а второй фиолетовым (405нм).
Разбираем привод и ищем примерно такой лазерный диод:
Он вставлен в металлический теплоотводящий корпус. А этот корпус вставлен ещё в металлическую основу. Вытаскивать лд из основы и корпуса или нет - решать Вам. Плоские бескорпусные лд вытаскивать точно не стоит. Я оставил в корпусе - радиаторе, а из основы вытащил. Это всё влияет на отвод тепла , который необходим ! Встречал мнение, что теплоотвода каретки не хватает при питании лд неимпульсным током. Возможно это правильно в отношении некоторых моделей приводов, или, если требуется получить максимальную мощность.
В DVD-RW 2 лазерных диода, один инфракрасный, для проигрывания и записи CD, а второй красный для записи и проигрывания DVD. Можно сделать 2 лазера! А из BD-RE - целых три! В современных моделях DVD-RW используют сдвоенные лд на одном кристалле.
Включать одновременно красный и инфракрасный диоды на большом токе в таких сборках нельзя ! Лазерный диод боится статического электричества, поэтому сразу же, как увидите 3 ножки лд, обмотайте их неизолированной проволокой!
Нельзя направлять лазерный луч в глаза и на отражающие поверхности, т.к. это может привести к частичной или полной потере зрения!!! Это также относится к невидимому инфракрасному лазеру, потому что он обладает такой же прожигающей способностью, как и красный или фиолетовый!!!
Лазерный диод необходимо питать определённым током, превышение которого вызывает перегрев лд, в результате он будет светить как обычный светодиод или вообще перегорит. Чтобы избежать этого, нужно собрать специальную схему - драйвер.
Схема 1:
Конденсаторы любого напряжения (от 3В) C1 ёмкостью 0.1мкФ и С2 ёмкостью 100мкФ защищают от статического электричества и обеспечивают плавность переходных процессов. После их присоединения к лд, проволоку с выводов можно снять. На один из выводов и на корпус подаётся минус , на второй вывод плюс, третий вывод не используется. Расположение полюсов хорошо видно на второй схеме. У некоторых ЛД, на корпус подаётся + . Такое я встречал у 808нм лд. У сдвоенных диодов средний вывод общий минус G, крайние выводы плюс: C для питания CD, D для питания DVD.
Для питания этой схемы удобно использовать аккумулятор от мобильника или 3 аккумулятора АА. Напряжение аккумуляторов может быть больше указанного , особенно сразу после зарядки (до 4,2 В, при указанных 3,7 В), поэтому проверяйте его мультиметром!
Примерное соответствие скорость записи DVD, силы тока и мощности лазерных диодов:
16х - 250-260мА. Мощность 200мВт.
18х - 300-350мА.
20х - 400-450мА. Мощность 270мВт.
22х - 450-500мА. Мощность 300мВт.
24x - 450-500мА.
Мощность ИК ЛД в CD-RW - 100-200мВт.
Мощность фиолетового ЛД в BLU-RAY RW - 60-150мВт.
Мощность фиолетового ЛД в непишущем BLU-RAY - 15мВт.
Указанные выше связи скорости записи и силы тока могут быть применимы не ко всем лд , например при проверке 2-х сдвоенных на одном кристалле лд выяснилось, что при напряжении 3В на один из них шёл ток 260мА, на второй - 280мА, что соответствует 16х, хотя приводы были 24х. Поэтому стоит больше обращать внимание на падение напряжения , чем на связь скорости и тока, указанные выше. Инфракрасные лд в этих кристаллах создавали ток 110мА при напряжении 2,2В. При 250мА они тоже продолжали работать, напряжение превысило безопасное падение и дошло до 2,8В, что может вызвать сокращение срока службы или перегорание в некоторых случаях.
Предварительно можно узнать требуемое сопротивление резистора R1 по формуле:
R1=(Uвх.-Uпад.)/I , где:
Uвх. - напряжение от аккумулятора,
Uпад. - падение напряжения на лд. Приблизительное безопасное Uпад. для красного (650нм) - 3В (для маломощного из непишущего DVD устройства такое напряжение может оказаться чрезмерным ), для инфракрасного (780нм) - 2.2В, для инфракрасного (808нм) - 1.9В, для фиолетового (405нм) - 5.5В, для синего (445нм) - 4-4.4В.
I - сила тока, указанная в таблице выше.
Пример для красного лд: R1= (3.6В-3В)/0.25А=2.4 Ом
Мощность резистора : P=(Uвх.-Uпад.)^2/R=(3.6В-3В)^2/2.4 Ом=0,15Вт или P=(Uвх.-Uпад.)*I=(3.6В-3В)*0.25А=0,15Вт
Рекомендуется первоначально ставить резистор большего , измеряя значение силы тока мультиметром. Это нужно для защиты нестандартных лд, которые при 3В могут создавать чрезмерный ток. И далее уменьшать сопротивление, следя за током.
Схема 2:
Минус первой схемы был в том, что проседание напряжения аккумулятора при разрядке вызывает линейное падение яркости лазера.
В этой схеме такой проблемы нет, благодаря использованию регулируемого стабилизатора КРЕН12А или его аналога LM317T.
Но этот стабилизатор компенсационный, подаваемое напряжение должно быть на 1.4В больше, чем нужно нам, т.е. для получения 3В на лд, на схему надо подавать от 4.4 В до 37 В, а на выходе всё - равно будет 3В (при правильном подборе резисторов). Если подключить менее 4.4В, то яркость лазера будет падать, как и в схеме 1, по мере дальнейшей разрядки аккумулятора. Для 780нм лд (2,2 В, 110 мА) на схему подаётся от 3,8 В до 37 В.
Данная схема может не подойти для ЛД, у которых вольт-амперная характеристика сильно плавает от изменения температуры, и вызвать их перегорание , если вовремя не заметить превышение тока. Есть информация, что такой эффект наблюдается в синих лд. Поэтому, необходимо замерять ток до полного разогрева лд , чтобы убедиться, что не произошло превышения.
R2 высчитывается по формуле:
R2=R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.
Пример для красного лд:
R2 =240 Ом*(3В-1.25В)/1.25В=336 Ом
Рекомендуется первоначально R2 ставить меньшего сопротивления, чем получилось по формуле , одновременно измеряя силу тока лд, подключив последовательно с ним мультиметр. Это нужно для защиты нестандартных лд, которые при 3В могут создавать чрезмерный ток. И далее увеличивать сопротивление R2, следя за током.
Конденсаторы такие же, как и в первой схеме.
Резисторы должны быть качественно присоединены к схеме (переменный резистор должен быть полностью исправным , без малейших размыканий цепи). Потеря контакта вызовет повышение напряжения на ЛД, из-за чего он мгновенно перегорит!
Схема 3:
Эта схема отличается от второй тем, что поддерживает стабильный ток, а вторая поддерживает стабильное напряжение. Ограничивает ток 250 мА , при условии, что переменный резистор настроен на 0 Ом и постоянные резисторы (резистор подходящей мощности на 5 Ом) , номиналы которых указаны на схеме. Питание схемы с красным лд током250 мА: от 5,7 В до 37 В. С инфракрасным (2,2 В 110 мА) от 5 В до 37 В.
Конденсаторы идентичны применяемым в первых двух схемах.
Сопротивления с изображения нужно пересчитывать под конкретный тип ЛД!
Резистор рассчитывается по формуле:
R=1.25/I, где R - это сумма сопротивлений резисторов схемы, I - сила тока.
Для получения силы тока 250 мА , необходимо использовать резистор 5 Ом .
Подбирайте силу тока регулировкой переменного резистора, следя за показаниями мультиметра. Обратите внимание, что для правильной работы стабилизатора нужно использовать напряжение большее, чем во второй схеме.
Необходимо собрать схему, и только потом подключать источник питания. Подключение ЛД к включённой схеме может вызвать его перегорание!
Ниже фото моего лазера. Он закреплён на батарейном отсеке на 3 AA аккумулятора, также туда приклеена кнопка. Основная конструкция из алюминиевого конструктора играет роль радиатора.
Свет лазерного диода расходится как от обычного светодиода, а нам нужен лазерный луч! Для этой цели необходимо использовать коллиматор , т.е. линзу, которая сфокусирует излучение в луч. Я использовал линзу от лазерной указки, также можно использовать выходную линзу из привода. В моей сборке линза приклеена двухсторонним скотчем к пластине, которая как бы подвешена на двух пружинках. Вращением двух гаек, осуществляется фокусировка лазера - линза приближается или удаляется от лд.
Вид со стороны коллиматора:
И пару фотографий устройства в работе. В сторону, откуда светит луч:
В сторону, куда светит лазер:
Наиболее удобная настройка фокусировки возможна при использовании коллиматора от дешёвой указки, приклеенной эпоксидным клеем к ЛД. В моём случае пришлось сточить коллиматор на величину выреза, куда вставлялась плата. Фото ниже.
И несколько слов о зелёных, жёлтых, голубых и синих полупроводниковых лазерах.
Из-за того, что мощных лазерных диодов этих цветов пока не удалось создать (только в 2012 году появилась информация о создании 50 мВт зелёного лазерного диода) или они очень дороги, то в лазерах таких цветов используют инфракрасный лазерный диод 808нм с преобразованием излучения с помощью кристаллов в нужный цвет - это твердотельные лазеры с диодной накачкой.
Схема получения зелёного луча из невидимого инфракрасного: жёлтых лазерах 808нм луч конвертируется в 1064нм луч, далее 1064нм луч конвертируется в луч 1342нм и только потом удваивается в луч 593,5нм. КПД жёлтых лазеров в этой схеме составляет около 1 %.
Голубой 473нм лазерный луч обычно получают путем удвоения частоты 946нм лазерного излучения. Для получения 946нм используется кристалл алюмоиттриевого граната с добавками неодима (Nd:YAG).
А вот синий лазер 445нм и фиолетовый 405нм , собраны также как и красный, без дополнительных кристаллов, используя лд своего цвета.
Видео зажигания спички 100мВт фиолетовым лазером через дополнительную линзу, для получения более узкого луча.
Новые статьи добавлены на второй сайт, на который можно перейти через кнопку "Спектроскопия" в меню сайта!
