تصميم دائرة سائق الصمام الثنائي بالليزر

في هذا البرنامج التعليمي ، سنوضح لك كيفية توصيل صمام ثنائي ليزر في دائرة إلكترونية. بالمقارنة مع ضوء LED ، فإن ضوء الليزر شديد التركيز ، وله زاوية عرض أصغر وأضيق. لتوصيل صمام ثنائي ليزر في دائرة إلكترونية ، نحتاج إلى دائرة سائق الصمام الثنائي الليزري.

المكونات المطلوبة

• وحدة ليزر ديود (650 نانومتر ، 5 ميجا واط)
• LM317 منظم الجهد IC
• مكثف كهربائيا 1µF
• مكثف سيراميك 0.1 درجة فهرنهايت
• 300Ω المقاوم
• 10 كيلو الجهد
• بطارية 9 فولت

مخطط الرسم البياني

حلبة سائق الصمام الثنائي بالليزر

A ليزر ديود دارة السائق هي دائرة والذي يستخدم للحد من الإمدادات الحالية ومن ثم إلى ديود ليزر، لذلك يمكن أن تعمل بشكل صحيح. إذا قمنا بتوصيله مباشرة بالإمداد ، بسبب زيادة التيار فإنه سيتلف. إذا كان التيار منخفضًا ، فلن يعمل ، بسبب عدم وجود طاقة كافية لبدء التشغيل. لذلك ، هناك حاجة إلى دائرة تشغيل لتوفير القيمة الصحيحة للتيار الذي يتم من خلاله تشغيل ليزر ديود. لا يحتاج مصباح LED البسيط إلا إلى المقاوم للحد من التيار ولكن في الصمام الثنائي الليزري نحتاج إلى دوائر مناسبة للحد من التيار وتنظيمه. بشكل عام ، يتم استخدام LM317 لتنظيم الطاقة في دائرة سائق الصمام الثنائي بالليزر.

ليزر ديود (650 نانومتر ، 5 ميجا واط)

ليزر ديود هو الجهاز الذي يصدر الضوء عن طريق عملية التضخيم البصري تعتمد على الانبعاث المستحث لل إشعاع الكهرومغناطيسي، في بسيطة يمكننا القول انه ضوء الليزر . الشكل الكامل لليزر هو " L ight A mplification بواسطة S timulated E mission of R adiation". ضوء الليزر يختلف عن مصدر آخر للضوء كما الافراج عن ضوء متماسك ، مكانيا و زمانيا. ضوء الليزر أحادي اللونفي الطبيعة ، مما يعني أنه مجرد ضوء واحد له نفس الطول الموجي والطاقة ، وليس مزيجًا من ألوان الضوء.

1. بناء ليزر ديود

يتكون ليزر ديود من اثنين من أشباه الموصلات ، متشابكة بالرمل معًا. في الجزء العلوي ، يوجد زرنيخيد الغاليوم الذي تمتلئ ممتلكاته بإلكترون ، لأنه يحتوي على ثقوب. يُطلق على أشباه الموصلات التي تأخذ الإلكترونات اسم شبه موصل من النوع P. في الجزء السفلي يوجد بها Gallium Arsenide & Selenium والتي تتمثل خصائصها في ملء حفرة ، حيث تحتوي على إلكترون إضافي. تسمى أشباه الموصلات التي تعطي إلكترونًا إضافيًا بأنها شبه موصل من النوع N. ينشئ تنسيق البناء هذا تقاطع PN بينهما ، حيث يتم إنتاج ضوء الليزر.

2. عمل ليزر ديود

مع مرور التيار عبر شبه موصل ، تبدأ كل من الإلكترونات سالبة الشحنة والثقوب الموجبة في التدفق نحو تقاطع PN. عندما يجتمع الإلكترون والفجوة معًا ، نظرًا لوجود ثقب في مستوى طاقة أقل من الإلكترون ، فإنه يفقد قدرًا من الطاقة ليتحد مع الإلكترون. تخرج هذه الطاقة في شكل فوتون. لمحاصرة هذا الفوتون من الضوء ، يتم تغليف السطح العلوي والسفلي لتقاطع PN بمادة عاكسة. ثم شجع هذا الفوتون الثقوب والإلكترونات الأخرى على الاندماج وإطلاق الفوتون. ستنتهي هذه العملية عندما تمتلئ PN بالكامل بضوء الليزر ثم تنبعث منها باستمرار ضوء الليزر للخارج من خلالها.

3. التطبيقات

• التطبيقات الصناعية: النقش والقطع والنقش والحفر واللحام ، إلخ.
• التطبيقات الطبية: لإزالة الأنسجة غير المرغوب فيها ، وتشخيص الخلايا السرطانية باستخدام الفلورة ، وأدوية الأسنان.
• اتصالات
• التطبيق العسكري
• مخزن البيانات

LM317 منظم الجهد IC

إنه IC منظم جهد ثلاثي الأطراف قابل للتعديل ، يمكنه إعطاء وإخراج جهد من 1.25 فولت إلى 37 فولت. يمكننا أن نختلف حسب الحاجة باستخدام مقاومين خارجيين على PIN قابل للتعديل من LM317. يعمل هذان المقاومان كدائرة مقسم للجهد تستخدم لزيادة أو تقليل جهد الخرج. يساعد LM317 IC في الحد الحالي ، والحماية من الحمل الزائد الحراري وحماية منطقة التشغيل الآمنة. إذا قمنا بفصل الجهاز القابل للتعديل ، فسيظل LM317 مفيدًا في حماية التحميل الزائد. لديها خط نموذجي وتنظيم الحمل بنسبة 0.1٪.

رقم التعريف الشخصي.	اسم PIN	دبوس الوصف
1	يعدل	يمكننا ضبط Vout من خلال هذا الدبوس ، عن طريق التوصيل بدائرة مقسم المقاوم.
2	انتاج |	دبوس جهد الإخراج (Vout)
3	إدخال	دبوس جهد الإدخال (فين)

عمل حلبة سائق الصمام الثنائي بالليزر

عندما تبدأ البطارية في توفير الإمداد ، تتدفق أولاً عبر مكثف السيراميك (0.1 فائق التوهج). يستخدم هذا المكثف لتصفية الضوضاء عالية التردد من مصدر التيار المستمر ، ويعطي إدخال PIN3 من IC منظم الجهد LM317. يتم استخدام مقياس الجهد (10 كيلو) والمقاوم كدائرة لتحديد الجهد متصلة بـ PIN1 القابل للتعديل. يعتمد جهد الخرج تمامًا على قيمة هذه المقاومة ومقياس الجهد. ثم يتم إخراج جهد الخرج من مخرج PIN2 ويخرج مرشح الجهد هذا من المكثف الثاني (1 فائق التوهج). يعمل هذا المكثف كموازن حمل طاقة لتصفية الإشارات المتذبذبة. يمكننا ضبط شدة ضوء الليزر عن طريق تحريك مقياس الجهد.