Импульсное питание

Интересно, насколько больше мощности можно выжать из того-же красного ЛД (из каретки 22х), если его питать импульсами к примеру со скважностью 0.5? И какая должна быть частота импульсов, чтобы диод во время импульса не успевал сгореть? Кто-нить занимался подобными экспериментами?

 

По-моему, для красных это неинтересно потому что они находятся на грани испарения зеркала обычно, и ток там особо не поднимешь. Другое дело - SF-AW210 (например), зеркала которых, судя по буржуйским экспериментам, могут выдержать 300мА, а кристалл - в среднем не более 200мА. Вот их было бы интересно питать импульсами по 300мА с коэффициентом заполнения 66%.

И да, абсолютно очевидно, что при импульсном питании лазеры будут с гораздо большей вероятностью дохнуть на морозе, потому для красных это и малоинтересно, а вот блурей, насколько я знаю, ещё ни у кого от холода не сдох.

 

Так это ничего не даст, практически. Моща на выходе будет примерно как от 200 мА, только диод будет греться меньше чем на "постоянных" 200 мА.

 

Диод будет грется больше. И мы потеряем КПД. Я этот вопрос когдато изучал. Всё дело в падении напряжения на ЛД. Чем больше ток - тем оно выше, даже если в импульсе. Из-за этого и тепловыделение растёт. Так что постоянка даже лучше. Тем более для фиолетов, у которых ВАХ очень мягкая, а ток зажигания очень маленький...

Ситуация похожа на ситуацию с потреблением электроэнергии в наших сетях различными выпрямителями. Когда поговаривают даже о корректорах коэффициента мощности, чтоб снизить потери в электропроводке от такого импульсного характера потребления энергии...

 

Ну как это нет вообще? Попробуй выжать с мощного ЛД 5мВт. Вот если вдруг захочется к лазерке присобачить безопасный режим. Подаш на него ток на несколько миллиампер выше тока зажигания? А ток зажигания 75мА и идёт тупо на нагрев. К тому же довольно сильно гуляет от температуры. Ладно на КПД можно насрать, а мощность стабилизировать оптической обратной связью. Но не проще ли просто прерывать номинальное питание так, чтоб средняя мощность упала в нужное число раз? Да и средний ток тоже опустится до смешной цифры. ЛД начнёт жрать меньше чем те же китайские указки со своим милливаттом. И ненадо городить обратную связь - стабильность отличная...
Это как пример. Применение импульсному питанию найти можно...

 

А это точно? Просто где-то я читал (уже не помню где именно), что в импульсном режиме можно выжать больше мощности. Надо мне будет, как время появится, засесть за формулы и посчитать, что именно в импульсном режиме получается

 

Я имею ввиду именно среднюю мощность

 

Ололо, а выходная мощность с ростом тока и падения напряжения будет оставаться прежней?

Идея, на которой базируется импульсное питание ЛД - с ростом тока растёт КПД. Вроде как потому что ток зажигания - постоянная величина, которая "вычитается" из мощности питания, и чем выше общая мощность, тем меньше её часть теряется на ток зажигания. Хотя вообще неплохо было бы узнать, так ли это на самом деле (про КПД).

Кристалл убивается из-за тепла. Если повысить КПД, подобрав соответствующий режим работы диода, то при этом можно или понизить (среднее) тепловыделение на кристалле, оставив неизменной выходную мощность, или повысить выходную мощность, оставив неизменным тепловыделение.

 

Зеркала вылетят раньше. Потому что тут и так гоняют на максимуме, и вешают радиаторы для отвода тепла.
Вот если бы стоял вопрос включения без радиатора в полкило, тогда да. При средней мощности, на которой ЛД не греется (а это уже в разы меньше, чем нужно местному народу) мы получим больше КПД при импульном питании. Но средняя мощность всё равно будет не та, как в сравнении с радиатором и непрерывном питании

 

Я вот сейчас какраз играюсь модулятором. Драйвер с регулируемой в пределах 2...98% длительностью импульса, относительно скважности. Частота хз, невысокая. Около килогерца. Мне он нужен для того, чтоб снимать ВАХ фиолетов без влияния тепловыделения кристаллов. 6х на 250мА дал падение в 5,75V при комнатной температуре самого кристалла. Как только увеличиваю длительность - по верхушкам импульсов видно даже как кристалл каждый импульс прогревается, постепенно увеличивая ток. Сейчас собираю термостат, чтоб можно было и температуру крутить. Тогда смогу узнать ещё и температурную зависимость и даже тепловое сопротивление кристалл-корпус...

ArtDen и yuri. Вот вам график:[attachment=0:3vpidyvn]график.PNG[/attachment:3vpidyvn]Тут я мерял ВАХ своего 22х ЛД, а выходную мощность я взял с буржуйского графика. И начал вычислять КПД, правда по немного упрощённому методу и поэтому чёрная линия немного не соответствует, но это сути не меняет. Как видно КПД сначала растёт из-за отрыва от тока зажигания, но затем падение на кристалле начинает преобладать, и КПД снова начинает падать.
Теперь представим два варианта питания этого ЛД:
1. Импульсами в 500мА, и средним током 300мА.
2. Постоянка 300мА.
Смотрим по графику что получается. При постоянке падение составляет 2,68V. Потребляемая мощность 804mW. Выходная допустим 230mW. И того КПД 28,6%. Число высокое потому что я не просто так выбрал 300мА. Это оптимальная точка на этом графике.
Теперь считаем что получается с импульсами. Падение составляет 3,1V. Потребляемая мощность в импульсе - 1,55W, средняя - 0,93W. Выходная мощность в импульсе - 350mW, средняя 180mW. КПД - 19,355%.
В расчётах вроде бы нигде не ошибся. Так какой из этих двух вариантов лучше? Даже если и учитывать температуру кристалла, при которой проводили измерения мощности (меряли на постоянке и ЛД разогревался сильнее, чем в нашем случае), второй вариант всё равно будет сильно отставать по эффективности...

yuri. Падение на ЛД влияет только на потребляемую мощность. В даташитах дифференциальная эффективность приводится именно как количество милливатт на один миллиампер. К тому же с дальшнейшим ростом тока кристалл прогревается всё сильнее, и число это падает, уменьшая эффективность ЛД не только из-за повышения падения на нём. Так что тут тоже есть разумный предел в импульсном питании. И для 22х он находится в пределах 300...400мА. При дальнейшем повышении тока питать уже лучше постоянкой...

 

Да, блин.
Обидно.

И да, по виду графиков действительно можно было бы догадаться - ток растёт линейно, выходная мощность растёт тоже линейно, а потребляемая мощность - больше чем линейно (так как U*I, где I растёт линейно, и U как-то растёт тоже).

Но, в принципе, всё же имеет смысл питать в импульсном режиме диоды, у которых "оптимальная точка" (с максимумом КПД) лежит выше, чем допустимый для кристалла средний ток. Если такие в природе есть.

Надо ещё раз внимательно почитать буржуев. Даже интересно - получается, у них "самые крутые драйверы", на которых ставят рекорды - это ерунда? Тоже сомнительно. Постите сюда линки.

 

Есть такие. Импульсными называются. У них средняя мощность милливатты, а пиковая - ватты. Так вот у них ток зажигания бешеный и по-другому их просто не запитать. Их вроде бы в дальномерах юзают...
На счёт импульсных драйверов. Да мне кажется чистый развод, т.к. люди обычно не понимают теории и ведутся. Хотя смотря что ещё называть импульсными. Вот я питаю тоже импульсными, но в плане преобразования энергии. Сам ЛД питается то всёравно постоянкой...

Схема у меня в голове. Я не рисую то, что паяется из хлама на столе, ради одного эксперемента...

 

Меня именно это и интересует. Будет ли больший КПД в импульсном режиме или нет? INFERION пока что отталкивается от того, что КПД ЛД в импульсе ведёт себя также как и при постоянке. Но вдруг это не так? Есть у кого-нить реальные замеры с хорошим калиброванным, а не с самодельным измерителем мощности? Также интересуют просто материалы на эту тему

 

импульсное питание на полупроводниковых лазераз, на мой взгляд, не имеет смысла. только если для уже каких-либо конкретных функций, где необходимо, чтобы лазер работал в импульсе

 

winnorokomo, для большинства любителей главный смысл - выжать из своих творений максимум мощности Если импульсное питание в этом поможет, то почему бы и нет?