Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czerwony laser mocy, wskaźnik laserowy [Małe, a cieszy]

30 Mar 2010 16:21 27439 36

| New topic

Positive voted

#1 30 Mar 2010 16:21

Witam wszystkich wielbicieli elektroniki!
chciałem zaprezentować wskaźnik laserowy stosunkowo dużej mocy, który wykonałem w celach eksperymentalnych i rozrywkowych

1. Problemy z zasilaniem i źródło prądowe

W moje brudne ręce wpadła uszkodzona nagrywarka DVD marki LG. Oczywiście musiałem wykorzystać zawartą w niej diodę laserową. Na elektrodzie i nie tylko pojawiło się dość dużo 'konstrukcji', pokazujących jak podłączyć diodę pod LM317...
Rozwiązanie jest o tyle dobre, że proste i skuteczne - o ile posiada się dość wysokie źródło napięcia. I tutaj jest problem, ponieważ chciałem uczynić ten laser przenośnym i zasilanym z 2 akumulatorków Ni-MH. LM317 do poprawnej pracy wymaga napięcia co najmniej 5V, więc sporo za dużo...
Zwykle driver do diody laserowej to aplikacja op-ampa sterowanego za pomocą fotodiody. I tu kolejny problem - moja dioda laserowa nie ma fotodiody (jak większość diod z nagrywarek), zatem trzeba zasilać ją ze stałego źródła prądowego.
Natomiast jakiekolwiek zastosowanie układu elektronicznego przed diodą laserową powoduje spadki napięć, zatem o zasilaniu 2,4V nie ma mowy (LD potrzebuje około 2,5V)...

Trochę się pomęczyłem i opracowałem dość prosty (i ekstremalnie tani) układ do zasilania diody laserowej z 2 akumulatorków. Poniżej schemat i płytka:

Układ jest w stanie oddać maksymalnie 160mA na wyjściu.

2. Obudowa
Wykonana z aluminium. Stylistyką trochę nawiązałem do technologii kombinatu z gry Half-Life 2 (kto grał wie o co chodzi )

3. Optyka
Optykę stanowi jedna soczewka o ogniskowej ~2,5mm. Wklejona klejem akrylowym w płytkę z tworzywa. odległość soczewki od obszaru roboczego diody regulowana jest za pomocą 3 małych śrub.

4. Koszty
Aluminium - z zapasów. Ale gdyby kupić to wyniosłoby pewnie ok. 7zł.
Części - 5zł.
Dioda - demobil.
Soczewka - także demobil (z napędu).

Czyli jak się ktoś postara to wykona to za 5zł.

5. Osiągi
Przypomnę, że nie istnieje coś takiego jak "zasięg" lasera. Mówimy tutaj o widoczności plamki. Otóż, plamkę widać z odległości 2 km, dalej już ciężko (sprawdzone).
Laser standardowo po skupieniu w punkt topi czarne tworzywa, folie, zapala zapałki itp itd (patrz środki ostrożności). W nocy plamkę widać nawet na chmurach.

6. Parametry
Napięcie zasilania: 2,3-4,2V
Pobór prądu: 380mA (nieźle)
Stabilność prądu wyjściowego w funkcji napięcia zasilającego: 14mA/1V (najlepiej nie zmieniać rodzaju zasilania)
Rozbieżność wiązki: 12mrad
Długość fali: ~650nm
Moc wiązki: 100mW max.

6. Środki bezpieczeństwa

PREZENTOWANE URZĄDZENIE NIE JEST ZABAWKĄ. NIE PONOSZĘ ODPOWIEDZIALNOŚCI ZA EWENTUALNE SZKODY SPOWODOWANE NIEWŁAŚCIWYM ZASTOSOWANIEM PREZENTOWANEGO URZĄDZENIA. ISTNIEJE RYZYKO CHWILOWEJ LUB STAŁEJ UTRATY WZROKU PRZY BEZPOŚREDNIM KONTAKCIE WZROKOWYM. NIE KIEROWAĆ WIĄZKI W STRONĘ LUDZI, ZWIERZĄT, MASZYN ROBOCZYCH I POJAZDÓW.

7. Czemu to służy?
Choćby eksperymentom fizycznym: Interferencja, dyfrakcja, załamanie wiązki. Lasery są źródłem światła spójnego, więc pożądanego przy doświadczeniach.

Zdjęcia:

Fotografie dostępne również tutaj:
Czerwony laser

About Author

Anonymous Anonymous

Anonymous

Anonymous wrote 0 posts with. Been with us since 1978 year.
#2 30 Mar 2010 18:31

drzasiek drzasiek

CNC specialists

Helpful post? (0)

#2 30 Mar 2010 18:31

Ładnie wykonane, ale zmień ten tytuł bo to nie jest wskaźnik laserowy bo co to za wskaźnik który jest niebezpieczny.. Masz zamiar używać tego do czegoś konkretnego?

See also:
09.03.2021 Ploter CNC z nożem wleczonym + oprogramowanie CAM
03.02.2020 Freecad, moduł A2plus V0.4.29 i nieprawidłowe złożenia
22.02.2019 PICO SCOPE - miniaturowy ocyloskop AVR (Reaktywacja)
29.12.2017 Układ automatycznego kasowania luzu na śrubie napędowej - Frezarka CNC
#3 30 Mar 2010 18:40

c4r0 c4r0

Level 36

Helpful post? (0)

#3 30 Mar 2010 18:40

Veehraz wrote:
o ile posiada się dość wysokie źródło napięcia.
Raczej "źródło dość wysokiego napięcia"
Jaką sprawność osiąga ta przetwornica (przed układem stabilizatora na BD139)? Oglądałeś może przebiegi tego układu na oscyloskopie?
#4 30 Mar 2010 19:05

Anonymous Anonymous

Anonymous

#4 30 Mar 2010 19:05

Sprawność całego układu to ok. 40%, Co do sprawności przetwornicy to nie mam pojęcia, ale pewnie będzie coś około 50% - zatem średnio. Nie jest to szczyt rozwiązań technologicznych, ale swoje zadanie spełnia doskonale.
Przebiegu nie oglądałem, niestety nie mam dostępu do oscyloskopu. Podejrzewam jednak że przebieg będzie podobny do piłokształtnego. Jest to w sumie bardzo uproszczona aplikacja przetwornicy typu buck-boost, gdzie cewka pracuje jako dodatkowe ogniwo połączone szeregowo.

Myślałem pierwotnie o zbudowaniu źródła prądowego na jakimś stabilizatorze low-drop, jednak okazuje się to niewykonalne przy takim zasilaniu. Poszukiwałem innych typów przetwornic i niestety nie znalazłem nic co by dawało dobre napięcie na wyjściu i obciążalność do 200mA.

Jescze taka uwaga, parametry w przetwornicy są dośc krytyczne, szczególnie chodzi o diodę zenera. Zbyt niskie napięcie zenera
spowoduje, że dioda nie zaświeci. Przy zbyt wysokim napięciu stabilizacja prądu ulegnie pogorszeniu.

Dodam, że jeszcze nie spotkałem się ze schematem układu umożliwiającego zasilanie LD z dwóch "paluszków", wiec w pewnym sensie jest to postęp . Oczywiście liczę na wszelkie propozycje dotyczące ulepszenia schematu (zwiększenie stabilności wydajności i zmniejszenie rozmiarów. Koszty już dostatecznie niskie są )
#5 30 Mar 2010 19:25

KM_983 KM_983

Level 10

Helpful post? (0)

#5 30 Mar 2010 19:25

Witam

Czy możesz podać jaka jest wielkość plamki w odległości 50 i 100 metrów??

Krzysiek
#6 30 Mar 2010 19:39

Anonymous Anonymous

Anonymous

#6 30 Mar 2010 19:39

A dobrze,że mi przypomniałeś, Rozbieżność wiązki źle podałem. Jest to 6mrad, a nie 12. Przy 100m plamka ma ~28cm, natomiast przy 50m 14cm. Pomiary rozbieżności dawno robiłem w sumie. Skupienie da się bardziej ustawić, jednak jest trudno, ze względu na ogniskową soczewki.
#7 30 Mar 2010 19:39

sq1ftb sq1ftb

Level 13

Helpful post? (0)

#7 30 Mar 2010 19:39

Bardzo eleganckie rozwiązanie ( w sensie zasilania ).
Jeżeli chodzi o BHP pracy z laserami, to gdzieś obiło mi się o uszy że:

" W pracujący laser patrzy się dwa razy .... raz jednym, raz drugim okiem "
[i]

See also:
29.12.2015 Programowalny czytnik pastylek Dallas
#8 30 Mar 2010 19:58

Anonymous Anonymous

Anonymous

#8 30 Mar 2010 19:58

To jest prawda, jednak należy też wiedzieć, że nie w każdych warunkach lasery o dużych mocach uszkadzają wzrok. Dla przykładu: lasery dyskotekowe. Mają one często po 500mW mocy, jednak nie są groźne, gdyż wiązka cały czas jest w ruchu, a czas (ewentualnego) naświetlenia siatkówki jest niewielki. Należy także pamiętać o tym, że siatkówka słabo pochłania energię świetlną i jest otoczona ciałem szklistym, odbierającym ciepło. Jednak nie oznacza to, że mamy ryzykować kontakt z wiązką. NALEŻY TEGO UNIKAĆ I STOSOWAĆ ODPOWIEDNIE ZABEZPIECZENIA.
Siatkówka może ulec także uszkodzeniu przez fotolizę.
#9 30 Mar 2010 20:25

drzasiek drzasiek

CNC specialists

Helpful post? (0)

#9 30 Mar 2010 20:25

sq1ftb wrote:

" W pracujący laser patrzy się dwa razy .... raz jednym, raz drugim okiem "
[i]

2 Razy to ponoć można popatrzeć przez lunetę na słońce Na laser nikt jednym okiem nie patrzy tylko obydwoma naraz, jedno uszkodzi bardziej drugie mniej..
Veehraz wrote:
swoje zadanie spełnia doskonale.

ponawiam pytanie, jakie to zadanie? do czego używasz tego lasera?

See also:
09.03.2021 Ploter CNC z nożem wleczonym + oprogramowanie CAM
03.02.2020 Freecad, moduł A2plus V0.4.29 i nieprawidłowe złożenia
22.02.2019 PICO SCOPE - miniaturowy ocyloskop AVR (Reaktywacja)
29.12.2017 Układ automatycznego kasowania luzu na śrubie napędowej - Frezarka CNC
#10 30 Mar 2010 20:54

Anonymous Anonymous

Anonymous

#10 30 Mar 2010 20:54

Oczywiście mowa była o źródle prądowym. Spełnia ono swoje zadanie - chroni diodę przed uszkodzeniem i zapewnia właściwe warunki pracy.
Do czego używam lasera... obecnie leży na półce i się kurzy. Powstał, bo wpadła nagrywarka i hobbystycznie trzeba było coś zrobić . Można go zastosować (jak już pisałem) do doświadczeń fizycznych. Po odpowiednim rozproszeniu wiązki w linię może służyć jako poziomica laserowa (dość mocna). Przydał mi się kilkakrotnie przy prześwietlaniu przedmiotów. Kolega używał go przez pewien czas na wykładzie, wskazując zagadnienia których nie rozumiał (precyzyjniej niż ręką ). Niektórzy robią plotery CNC na bazie diod laserowych i wypalają wzorki w czarnym tworzywie. W ostateczności można też powiesić go w samochodzie niczym płytę CD i liczyć, że "oszuka" fotoradar

Pozdrawiam.
#11 30 Mar 2010 21:08

MADevil MADevil

Level 18

Helpful post? (0)

#11 30 Mar 2010 21:08

drzasiek wrote:
Na laser nikt jednym okiem nie patrzy tylko obydwoma naraz, jedno uszkodzi bardziej drugie mniej..

eeee... nie? Jak dla mnie to patrzy się dokładnie jednym okiem, a obydwoma to można chyba najwyżej ze wspomnianej odległości 50 metrów...
#12 30 Mar 2010 21:15

wojto15-05 wojto15-05

Level 18

Helpful post? (0)

#12 30 Mar 2010 21:15

Ładnie i estetycznie wykonane,
ja polecam do regulacji ogniskowej wytoczony walec z przewiercona w środku dziurą a właściwie 2 walce działające na zasadzie śruby i nakrętki,
mam tak zrobione i wszystko elegancjo chodzi, na odległości ponad 1km można ustawić plamkę jak się chce,
Twoja przetwornica mnie zainteresowała i chyba sobie takową wykonam.
Pozdrawiam

PS: Jaką wartość ma ta cewka ? albo inaczej z czego można coś takiego wydłubać
#13 30 Mar 2010 21:17

kazitor23 kazitor23

Level 15

Helpful post? (0)

#13 30 Mar 2010 21:17

a ta przetwornica nadaje się do diód LED?chodzi mi o LED'y 1W

See also:
27.06.2022 11 błędów obsługi klimatyzacji - TEXA radzi, jak robić to prawidłowo
#14 30 Mar 2010 21:33

c4r0 c4r0

Level 36

Helpful post? (0)

#14 30 Mar 2010 21:33

Veehraz wrote:
Dla przykładu: lasery dyskotekowe. Mają one często po 500mW mocy, jednak nie są groźne, gdyż wiązka cały czas jest w ruchu, a czas (ewentualnego) naświetlenia siatkówki jest niewielki.
Nie bądź taki pewny. Ostatnio głośno było o pewnej imprezie z której większość ludzi udała się prosto do okulisty... Porządny sprzęt dyskotekowy odpowiednio przygotowany i używany rzeczywiście może być bezpieczny, ale to są niestety wyjątki. Pierwszy lepszy laser z dyskoteki, o mocy większej niż 100mW może z łatwością uszkodzić wzrok (albo wypalić krechy na matrycy aparatu cyfrowego, o czym się przekonałem osobiście).

Wracając do tematu: Sprawdzałeś może przy jakim najniższym napięciu zasilania taka przetwornica stratuje? Można by się pokusić o poprawę sprawności tego układu. Zauważ, że masz tam stabilizator liniowy (z zenerką i tranzystorem) obniżający napięcie, który wprowadza straty, a zaraz za nim źródło prądowe które również na dobrą sprawę obniża napięcie i wprowadza swoje straty. Można by wymyślić jakieś rozwiązanie gdzie sygnał z rezystora do pomiaru prądu diody laserowej wracałby bezpośrednio do układu przetwornicy i go blokował, co pozwoliłoby pominąć i stabilizator i źródło prądowe.

Kiedy zamierzasz uruchomić swoją stronę?
#15 30 Mar 2010 21:34

Dragas Dragas

Level 26

Helpful post? (0)

#15 30 Mar 2010 21:34

Projekt bardzo ciekawy.
Sam próbowałem jakiś czas temu zrobić taki laser, ale mam problem z optyką.
Pod koniec pierwszego postu jest link "Montaż optyki", ale nie wiem, czemu strona się nie chce załadować ;/
Z czego wyciągnąłeś ten kolimator i jaka jest odległość między końcem diody laserowej, a początkiem soczewki?
#16 30 Mar 2010 21:39

Anonymous Anonymous

Anonymous

#16 30 Mar 2010 21:39

Cewka - szczerze powiedziawszy sam nie wiem, po prostu wziąłem rdzeń co miałem pod ręką i nawinąłem ileś-tam zwojów. Najlepiej eksperymentalnie dobrać, bo z wyjściowym prądem maksymalnym różnie może być. Przy 2SD1944 ledwo 90mA mogłem z tego wycisnąć, wymieniłem na BD911 i voila .

->kazitor23
Tak układ dobrze się sprawuje przy diodach LED 1W z tym że (istotne):
-należy wywalić elementy od źródła prądowego (wszystko za kondensatorem 330uF)
-Zasilać napięciem 1,5V (1 paluszek, dla niektórych taka właściwość może okazać się przydatna).

->c4r0
Moja strona jest gotowa. Problemem są serwery yoyo.pl które z nieznanych mi przyczyn padły dzisiaj i koniec. Albo admin nie opłacił za połączenie
Jeśli chodzi o zmiany schematu, to możesz je przedstawić na osobnym rysunku.
Załóżmy, że pomiędzy masą a kolektorem pierwszego BD139 jest napięcie 3,8V (najgorszy przypadek). Prąd płynący przez diodę wynosi 140mA. Spadki napięć po drodze do diody są zatem równe: 0,6+0,6+(0,14*2,7)V. Zatem na diodzie panuje napięcie 2,2V a więc ledwo-ledwo. Najgorsze są spadki napięć na tranzystorach i to jest ten ból. Trzeba coś z tym zrobić, przynajmniej spróbować zniwelować je do jednego tranzystora.

Jeszcze jedno: próbowałem zasymulować ten układ, jednak żaden program nie radzi sobie i produkuje bzdury...
#17 30 Mar 2010 22:14

c4r0 c4r0

Level 36

Helpful post? (0)

#17 30 Mar 2010 22:14

Veehraz wrote:
Jeszcze jedno: próbowałem zasymulować ten układ, jednak żaden program nie radzi sobie i produkuje bzdury...
Próbowałeś LT Spice? Jest darmowy i służy właśnie do tego typu układów, więc powinien sobie poradzić jak dobrze zrobisz model.
#18 30 Mar 2010 22:23

Anonymous Anonymous

Anonymous

#18 30 Mar 2010 22:23

No właśnie i LTSpice padł. Albo ja nie wiem jak to zrobić. Za dużo obliczeń wykonuje na stanie nieustalonym i dziwne rzeczy się robią...

Edit:
Dodam jeszcze filmik z odpalaniem zapałki, czyli taki standart

Edit 2:
Znalazłem układ step-up LM2621, napięcie zasilania od 1,2V, to może być to Postaram się zdobyć próbkę i porobić testy na nim.
#19 06 Apr 2010 17:55

luklas944 luklas944

Level 12

Helpful post? (0)

#19 06 Apr 2010 17:55

taką diodę podpina się bezpośrednio pod źródło prądu?
#20 06 Apr 2010 18:14

c4r0 c4r0

Level 36

Helpful post? (0)

#20 06 Apr 2010 18:14

Pod źródło stabilizowanego prądu (nie stabilizowanego napięcia).
#21 06 Apr 2010 18:17

luklas944 luklas944

Level 12

Helpful post? (0)

#21 06 Apr 2010 18:17

c4r0 wrote:
Pod źródło stabilizowanego prądu (nie stabilizowanego napięcia).

tzn?
#22 06 Apr 2010 19:31

omicronNs omicronNs

Level 21

Helpful post? (0)

#22 06 Apr 2010 19:31

Źródło prądu wymusza w gałęzi przepływ charakteryzującego go natężenia prądu elektrycznego. Stabilizator prądu można skonstruować z popularnych trój wyjściowych stabilizatorów napięcia.
#23 06 Apr 2010 22:01

Mlody_XX0 Mlody_XX0

Level 11

Helpful post? (0)

#23 06 Apr 2010 22:01

Dzień dobry Mam do pana pytanie odnośnie tego projektu . Czy Byłby problem aby można było stworzyć dzięki temu laserowi barierę , że gdy ktoś coś przejdzie przez wiązkę to mikroprocesor wykrywa to . I Czy jednocześnie dałoby rade żeby pokazało odległość od przecięcia ? Pozdrawiam serdecznie
#24 06 Apr 2010 22:27

luklas944 luklas944

Level 12

Helpful post? (0)

#24 06 Apr 2010 22:27

moim zdaniem wystarczył by jakiś czujnik światła na który była by skierowana wiązka
#25 08 Apr 2010 14:42

janchar janchar

Level 13

Helpful post? (0)

#25 08 Apr 2010 14:42

Jaki jest max. prad dla takiej diody laserowej?

See also:
30.06.2019 Przyjazne oświetlenie LED pod szafką kuchenną
#26 09 Apr 2010 20:21

Anonymous Anonymous

Anonymous

#26 09 Apr 2010 20:21

Witam!

Już odpowiadam:
janchar, Prąd maksymalny dla diody czerwonej i podczerwonej z napędu DVD wynosi 160mA, więc nie polecam go przekraczać. Czytałem o rzekomych podkręceniach diod do 300mA - jak dla mnie to są bzdury. rzekroczenie prądu o 20mA może okazać się "śmiertelne".

luklas944: Tak jak napisał omicronNs - źródło prądu wymusza w gałęzi obwodu elektrycznego prąd o zadanej wartości. Gdy zwiększymy rezystancję obciążenia, źródło prądowe ustala nam takie napięcie na odbiorniku, aby prąd przez niego płynący był stały. Oczywiście nie istnieją idealne źródła prądowe, więc można tutaj mówić o stabilizatorze napięcia (źródle nieidealnym). W takim źródle gdy rezystancja odbiornika jest bardzo duża, nie jest możliwe uzyskanie zadanego prądu (ograniczeniem jest np. napięcie zasilające lub konduktancja wewnętrzna źródła).

Mlody_XX0: dużo prościej wykonać to w podczerwieni. Odległość można mierzyć na podstawie siły odbitego promieniowania podczerwonego padającego w detektor. Nie wiem jak w takim wypadku ma się sprawa z "kolorem" przedmiotów. Możliwe, że trzeba by zastosować podczerwień o dużej długości fali.
#27 09 Apr 2010 21:11

c4r0 c4r0

Level 36

Helpful post? (0)

#27 09 Apr 2010 21:11

Veehraz wrote:
Prąd maksymalny dla diody czerwonej i podczerwonej z napędu DVD wynosi 160mA, więc nie polecam go przekraczać. Czytałem o rzekomych podkręceniach diod do 300mA - jak dla mnie to są bzdury. rzekroczenie prądu o 20mA może okazać się "śmiertelne".
Maksymalny prąd diody to pojęcie względne, w dodatku zależy od prędkości nagrywania. Czas życia diody maleje ze wzrostem prądu (a właściwie ze wzrostem mocy optycznej ale ona zależy liniowo od prądu). Jednak po przekroczeniu pewnego prądu czas życia takiej diody zaczyna spadać znacznie bardziej, niż przy mniejszych prądach - ten prąd można traktować jako maksymalny. Rzeczywiście będzie to dla diod z nagrywarek DVD coś na poziomie nieco ponad 100mA, poniżej tego prądu można liczyć na to że dioda będzie pracować przynajmniej kilka tys. godzin. Nie znaczy to, że przy dalszym zwiększaniu prądu dioda od razu się spali. Sam zasilam diody z nagrywarek DVD 16x (najpopularniejsze) prądem około 250mA i radzą sobie całkiem nieźle. Miałem też parę diod z nagrywarek LG 20x, jedną poświęciłem dla testu i spaliła się przy prądzie około 800mA. Takiej samej diody używałem dość długo w ploterze laserowym przy prądzie 600mA (moc za kolimatorem akrylowym około 230mA), ale w końcu padła. Teraz mam takie same dwie diody w projektorze laserowym, pracują przy prądzie około 370mA (kolimacja soczewkami akrylowymi plus łączenie splitterem polaryzacyjnym, moc łącznie około 350mW) i podejrzewam że popracują znacznie dłużej niż ta z plotera. Oczywiście mówię tutaj o pracy w warunkach odpowiedniego chłodzenia.
#28 09 Apr 2010 22:22

Anonymous Anonymous

Anonymous
#28 09 Apr 2010 22:22

Jeszcze uwaga dot. mojego układu: ma on taką właściwość, że utrzymuje stałe parametry wyjściowe do momentu gdy akumulatory są rozładowane - wówczas dioda nagle przestaje świecić. Można ocenić dzięki tamu na ile starcza akumulator. W przypadku innych wskaźników laserowych dioda po pewnym czasie stopniowo zaczyna gasnąć.

Jeśli chodzi o moc to myślę, że to rozwieje wszelkie wątpliwości:

Quote:
Po=180mW (pulse width 30ns Duty 40%)
More than MTTF 2000hr at Tc=75°C
0.5% or less Cumulative failure rate after 100 hour drive

Attachments:

SLD1239JL-54 (1).pdf Download (1.3 MB)
#29 30 Apr 2010 13:48

artus37 artus37

Level 2

Helpful post? (0)

#29 30 Apr 2010 13:48

A jakie parametry ma cewka na początku ??
#30 01 May 2010 14:07

Anonymous Anonymous

Anonymous

#30 01 May 2010 14:07

Myślę, że 50-70 zwojów na rdzeniu ferrytowym wystarczy. Cewkę dałem absolutnie przypadkową. Z doświadczenia wiem, że im większa cewka tym lepiej.
Create an account, log in and become active in a forum and ads will not appear. You will receive points by participating in discussions.
Join this discussion.

Log in with Google

| New topic

Home page
/
Forum
/
DIY Structures
/
Czerwony laser mocy, wskaźnik laserowy [Małe, a cieszy]