レーザーダイオード用ドライバー - 赤外線

HPLDD 60A レーザーダイオード用ドライバー製品説明

本製品は、高出力赤外線レーザーダイオード向けに設計されたプロフェッショナルドライバーです。20W、40W、60WのCSマウント808 nm、940 nm、980 nmレーザーダイオードおよびその他類似のダイオードに対応します。

本レーザーダイオード用ドライバーを使用することで、単一または複数のダイオードを直列駆動するほか、動作電圧の高いダイオードスタックにも対応可能です。推奨セクションには最大入力電圧の計算式が掲載されています。レーザーダイオード用電源入力とロジック入力電圧を分離することで、パワーMOSFETのスイッチオン抵抗低減を実現しています。ヒートシンクの内層には銅を採用し、熱伝導効率を高めています。外装はアルミニウム製で、ドライバー上のすべての信号 (GND信号を含む) から絶縁されています。これにより、追加冷却が必要な場合は本体を金属部品へ直接取り付けることが可能です。アナログ入力により、ダイオードに流れる電流を最大5/20 kHz（バージョンにより異なる）で変調できます。2つのポテンショメータで、最大ダイオード電流とオフセット電流の設定が可能です。本ドライバーには、ユニットの給電・制御用コネクタおよびピン、さらにM5ステンレススチールネジが付属しています。

コンデンサバンクはドライバーのオプションパーツとして用意されており、出力の弱い電源装置と併用する場合に必要です。

技術仕様

HPLDD 60A ドライバーの技術仕様
パラメータ	5 kHz	20 kHz
変調周波数（kHz）	5	20
変調電圧範囲（V）	0–5 V
最大ダイオード電流（A）	60 A
デフォルト設定電流（A）	10 A
ソフトスタート（ms）	2000 ms
レーザーダイオード供給電圧（V）	3–24 V
トランジスタ型式	高出力N-MOSFET
最大オフセット電流（A）	20 A
ロジック供給電圧（V）	12–15 V
コネクタ材質	銅
電源コネクタネジ	ステンレススチール M5
ヒートシンク内側材質	銅板
ヒートシンク外側材質	アルミニウム
全信号絶縁ヒートシンク	有り
取付穴ピッチ（mm）	85 × 50 mm
取付穴径（mm）	5.5 mm
最大消費電力（W）	200 W
電流モニター	10 mV / 1 A
デフォルト設定電流（A）	10 A
寸法（mm）	50 × 95 × 35*

* 39 mmの寸法はコンデンサバンク搭載時と異なります。詳細は機械的仕様セクションを参照してください。

高出力シリコンダイオードに流れる電流。62 A、20 kHz信号。センス抵抗で電流モニター出力より計測。

HPLDD 60A レーザードライバー接続方法

ドライバーピン配置

回路図接続

ドライバーの投入手順

ロジックコネクタ、ダイオード電源ライン、レーザーダイオードを接続し、PSU（電源）はまだオンにしない。
変調入力がオフであることを確認する。
12 Vロジック入力をオンにする。
ダイオード主電源ラインをオンにする。
変調信号の印加を開始する（ANG 0–5 V）。

ドライバーのオフ手順

変調入力をオフにする。
ダイオード電源ラインをオフにする。
12 V入力をオフにする。

消費電力の計算方法

本レーザーダイオード用ドライバーの最大消費電力は25 °Cで240 Wですが、実際の消費電力を算出し、必要に応じて追加のヒートシンク利用を推奨します。

消費電力は下記式から算出できます：

消費電力＝（U_in − n × U_d） × I

ここで、

U_in ＝総ダイオードライン入力電圧

n ＝直列ダイオード数

U_d ＝ダイオード動作電圧

I ＝使用電流

例：5 VのPSU、単一980 nmダイオード（動作電圧1.9 V）、50 A動作時：

消費電力＝（5 V − 1 × 1.9 V）× 50 A = 3.1 V × 50 A = 155 W

推奨事項および要件

供給電圧範囲は、直列接続したレーザーダイオード数に依存します。動作電圧2 V付近の単一レーザーダイオード使用時、最大入力電圧は5 Vを超えないようにしてください。動作電圧4 V付近の2本使用時、最大入力は8 Vとなります。同様に最大入力電圧は以下の式で算出します：

VCC DIODE MAX = （直列ダイオード数）×（各ダイオード動作電圧）+ 4 V

必ずロジック側を12 Vで先に給電し、それからダイオードライン側へ給電してください。なお、ダイオードラインGNDおよびロジック入力GNDはドライバー内部で接続されているため、ダイオードGNDは必ず太い配線でPSUのGNDへ直接接続すること。

リップル電圧が低い高品質な電源装置の使用を強く推奨します。ドライバーの入力に大容量コンデンサを追加することも有効ですが、PSUや配線断面積・配線長に依存します。テスト時には1000uF 25Vコンデンサを用いました。

パワーの＋（VCC）、＋（LD）供給ラインとロジック入力や電流モニター入力の−（GND）との間で短絡させないよう十分ご注意ください。ロジックGNDパスは細く、損傷しやすいです。

変調入力は、0 Vおよび5 VのロジックレベルによるTTL入力またはアナログ入力として使用できます。アナログ変調の場合、ANG入力に2.5 Vで出力50%、4 Vで80%出力といった制御が可能です。

電源ケーブルは断面積4 mm²以上を推奨します。

保護機能

大電流が流れるパターン設計により、ドライバーの電圧降下を最小限に抑えていますが、逆極性保護は備えていません。ダイオード近傍にLASORB保護素子または高出力シリコンダイオード逆接続の実装を推奨します。

本体はドライバー上のすべての信号から絶縁されており、金属製ヒートシンクやその他金属部品へ直接取付可能です。

アナログ入力には5V1ツェナーダイオードで5 Vを超える電圧に対し保護されていますが、原則として高電圧入力での使用は避けてください。

注意事項

十分な冷却を確保してください。
動作中の機器には触れないでください。
定格値を超えないでください。

ヒートシンクの機械仕様

ヒートシンク寸法

25 Vコンデンサバンク搭載時のヒートシンク寸法

HPLDD 60A

25 Vコンデンサバンク付きドライバー