레이저 다이오드용 드라이버 - 적외선

HPLDD 60A 레이저 다이오드용 드라이버 제품 설명

이 드라이버는 고출력 적외선 레이저 다이오드용으로 설계된 전문적인 드라이버입니다. 20, 40, 60 W CS-마운트 808 nm, 940 nm, 980 nm 레이저 다이오드를 비롯한 유사한 다이오드들과 함께 사용할 수 있습니다.

이 레이저 다이오드용 드라이버를 이용하면, 한 개의 다이오드 또는 여러 다이오드를 직렬로 연결하거나, 높은 동작 전압이 요구되는 다이오드 어레이를 구동할 수 있습니다. 권장 사항 섹션에 최대 입력 전압에 대한 공식이 제공되어 있습니다. 레이저 다이오드 전원 입력과 로직 입력 전압을 분리함으로써 파워 MOSFET의 스위칭 저항을 최소화할 수 있습니다. 히트싱크의 내부층은 구리로 제작되어 빠른 열 전달을 도와줍니다. 히트싱크의 외부 본체는 알루미늄으로 제작되었으며, 드라이버의 모든 신호(GND 신호 포함)와 절연되어 있습니다. 추가 냉각이 필요한 경우 드라이버를 금속 구성품에 직접 장착할 수 있습니다. 아날로그 입력은 다이오드를 통과하는 전류를 최대 5/20 kHz(버전에 따라 다름)까지 변조할 수 있도록 지원합니다. 두 개의 포텐셔미터를 사용하여 최대 다이오드 전류 및 옵셋 전류 값을 설정할 수 있습니다. 드라이버에는 전원 및 제어를 위한 커넥터 및 핀이 부착되어 있으며, 함께 M5 스테인리스 스틸 볼트가 제공됩니다.

커패시터 뱅크는 드라이버의 추가 옵션으로 제공됩니다. 전원공급장치(PSU)가 상대적으로 약할 경우 필요합니다.

기술 데이터

HPLDD 60A 드라이버의 기술 데이터
파라미터5 kHz20 kHz
변조 주파수 (kHz) 5 20
변조 전압 범위 (V) 0–5 V
최대 다이오드 전류 (A) 60 A
기본 설정 전류 (A) 10 A
소프트 스타트 (ms) 2000 ms
레이저 다이오드 공급 전압 (V) 3–24 V
트랜지스터 타입 고출력 N-MOSFET
최대 옵셋 전류 (A) 20 A
로직 공급 전압 (V) 12–15 V
커넥터 재질 구리
파워 커넥터 볼트 스테인리스 스틸 M5
내부 히트싱크 재질 구리 플레이트
외부 히트싱크 재질 알루미늄
모든 신호로부터 절연된 히트싱크
장착 홀 피치 (mm) 85 × 50 mm
장착 홀 직경 (mm) 5.5 mm
최대 전력 소산 (W) 200 W
전류 모니터 10 mV / 1 A
기본 설정 전류 (A) 10 A
크기 (mm) 50 × 95 × 35*

* 39 mm 치수는 커패시터 뱅크 포함 시 다릅니다. 자세한 내용은 기계적 데이터 섹션을 참조하십시오.

Current waveform measured via current monitor output

고출력 실리콘 다이오드를 통과하는 전류. 62 A, 20 kHz 신호. 센스 저항에서 전류 모니터 출력으로 측정됨.

HPLDD 60A 레이저 드라이버 연결 방법

HPLDD 60A driver pinout — view 1

드라이버 핀 배치

HPLDD 60A driver pinout — view 2

드라이버 핀 배치

HPLDD 60A schematic connections

회로 연결도

드라이버 전원 인가 방법

  1. 로직 플러그, 다이오드 전원 라인, 레이저 다이오드를 연결한 후, 아직 PSU는 켜지마십시오.
  2. 변조 입력이 비활성화되어 있는지 확인하십시오.
  3. 12 V 로직 입력을 켜십시오.
  4. 다이오드 전원 라인을 켜십시오.
  5. 변조(ANG 0–5 V)를 시작하십시오.

드라이버 전원 차단 방법

  1. 변조 입력을 차단하십시오.
  2. 다이오드 전원 라인을 차단하십시오.
  3. 12 V 입력을 차단하십시오.

전력 소산 계산 방법

이 레이저 다이오드용 드라이버의 최대 전력 소산은 25 °C에서 240 W이지만, 실제 전력 소산을 계산하고 추가 히트싱크 적용을 권장합니다.

드라이버에서 소산되는 전력은 다음 공식을 통해 계산할 수 있습니다:

전력 소산 = (Uin − n × Ud) × I

여기서:

Uin — 전체 다이오드 라인 입력 전압

n — 다이오드 수

Ud — 다이오드 동작 전압

I — 사용 전류

예시: 5 V PSU 및 단일 980 nm 다이오드(동작 전압 1.9 V)에 50 A 전류를 사용할 경우:

전력 소산 = (5 V − 1 × 1.9 V) × 50 A = 3.1 V × 50 A = 155 W

권장 사항 및 요구 사항

공급 전압 범위는 직렬로 연결한 레이저 다이오드의 개수에 따라 달라집니다. 동작 전압이 약 2 V인 단일 레이저 다이오드의 경우, 최대 다이오드 입력 전압은 5 V를 초과해서는 안 됩니다. 동작 전압이 약 4 V인 두 개의 다이오드를 사용하는 경우, 최대 다이오드 입력 전압은 8 V로 증가합니다. 따라서, 최대 입력 전압 공식은 다음과 같습니다:

VCC DIODE MAX = (직렬로 연결한 다이오드 수) × (각 다이오드 동작 전압) + 4 V.

항상 로직에 12 V를 인가한 후 다이오드 라인에 전원을 공급하십시오. 드라이버 내에서 다이오드 라인의 GND와 로직 입력의 GND가 연결되어 있으므로, 다이오드 라인 GND를 반드시 굵은 와이어로 PSU의 GND에 직접 연결해야 합니다.

리플전압이 낮은 고품질 전원공급장치(PSU) 사용을 권장하며, 드라이버 입력에 대용량 커패시터를 추가하는 것을 강력히 권장합니다. 권장 커패시터 값은 PSU, 케이블 단면적 및 길이에 따라 달라집니다. 테스트 시 사용된 커패시터는 1000 uF 25 V였습니다.

파워의 + (VCC)나 + (LD)와 로직 입력의 − (GND), 또는 전류 모니터 입력 사이에 단락이 발생하지 않도록 매우 주의해야 하며, 로직용 얇은 GND 패스는 영구적으로 손상될 수 있습니다.

변조 입력은 0 V/5 V 로직 레벨의 TTL 입력으로도, 아날로그 입력으로도 사용 가능합니다. 아날로그 변조 시 ANG 입력에 2.5 V를 가하면 출력 전력은 50%, 4 V 입력 시에는 80%의 출력 전력이 발생합니다.

최소 4 mm2 단면적의 전원 케이블 사용을 권장합니다.

보호

전류가 많이 흐르는 경로 특성상 드라이버에서의 전압 강하를 최소화하였으며, 역극성 보호 기능은 제공되지 않습니다. LASORB 보호 디바이스를 다이오드 근처에 장착하거나, 최소한 고출력 실리콘 다이오드를 역방향으로 연결하는 것을 권장합니다.

드라이버 본체는 드라이버의 모든 신호로부터 절연되어 있어 금속 히트싱크 혹은 기타 금속 부품에 직접 장착이 가능합니다.

아날로그 입력은 5V1 제너 다이오드로 보호되며, 5 V를 초과하는 전압이 인가될 시 동작하지만, 높은 전압에서는 사용을 금지해야 합니다.

주의 사항

  • 적절한 냉각에 유의하십시오.
  • 동작 중에는 장치를 만지지 마십시오.
  • 명시된 파라미터를 초과하지 마십시오.

히트싱크의 기계적 세부내역

Heatsink dimensions drawing

히트싱크 크기

Heatsink dimensions with 25 V capacitor bank

25 V 커패시터 뱅크가 포함된 히트싱크 크기

HPLDD 60A

HPLDD 60A driver with 25 V capacitor bank — view 1

25 V 커패시터 뱅크가 장착된 드라이버

HPLDD 60A driver with 25 V capacitor bank — view 2

25 V 커패시터 뱅크가 장착된 드라이버

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