Alimentazione diodo laser

Ciao a tutti ragazzi, ho un diodo laser rosso da 650 nm, minore di 5 mW. È un diodo cinesissimo, per cui non trovo info o datasheet su internet, ma dalle informazioni che sono riuscita a trovare in giro e su questo forum, l’unica cosa integrata sembra essere una resistenza da 91 ohm. Su siti di acquisto dice che funziona massimo a 20 mA, e lo vende per “pronto”, da collegare a + e -. Sto cercando di costruire un laser maze, per cui ho bisogno che questi laserini stiano accesi un tot. Li sto alimentando da alimentazione esterna, e li spengo e accendo con un relè. Come è successo all’autore di un’altra discussione del forum, questi laser dopo un po’ di utilizzi si affievoliscono (si bruciano?)

Riassumo quello che è stato già consigliato qui sul forum, vorrei conferma di avere capito bene e chiarimento di qualche dubbio:
Un laser avrebbe bisogno di un circuito che sia capace di dare corrente costante, e che diminuisca la potenza qualora il laser si stia riscaldando. Questo un solo transistor NON può farlo. Inoltre il laser di cui sopra, che monta di suo una resistenza di 91 ohm, ha bisogno sicuramente, comunque, di una resistenza maggiore in serie.
Il consiglio finale che è stato dato al ragazzo è di pilotarlo con un transistor 2n2222, aumentando la resistenza.
Ma la funzione del transistor, qual è? Se fa solo da interruttore, che cosa cambia usarlo o non usarlo, essendo la richiesta di corrente così bassa? Riesce in qualche modo anche a controllare il flusso di corrente e renderla più costante? (Domande dovute alla mia ignoranza sul transistor, nonostante varie volte abbia tentato di informarmi).
Siccome i miei laser sono già alimentati esternamente, ha qualche ulteriore utilità aggiungere un transistor al relè o metterlo al suo posto? Se il transistor fosse inutile, la soluzione sarebbe per forza un driver apposito? Anche per un laserino così ciofechino? O forse potrei risolvere o quanto meno migliorare aggiungendo solo una resistenza?
Grazie a tutti :slight_smile:

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Ehilà! Sono andata di nuovo a farmi una cultura elementare sui transistor (mi entra sempre da un orecchio e mi esce dall’altro)…
Ebbene, ho visto che in regione attiva il transistor si comporta da generatore di corrente… Quindi corrente costante! Di conseguenza potrebbe essere una soluzione per i miei laserini?

Qui mi sorgono altre due domande:
la prima: pensavo di realizzare la polarizzazione più semplice possibile (quella che prevede solo una resistenza all’emettitore)… Ho cercato un po’, ma non ho capito come devo dimensionarla… Si trovano molti esempi di circuiti con più resistenze, ma io vorrei utilizzare il circuito semplificato, con solo una resistenza all’emettitore.

La seconda domanda è: il transistor in stato di attivazione so che si surriscalda… Dovrei tenerlo molto vicino allo stato di saturazione, ma lontano abbastanza da permettergli di agire nel tenere la corrente controllata? E di preciso quanto?
Grazie a tutti :grin:

Ciao, leggendo i due post che mi hai messo un po 'confuso. Rispondo solo alla prima.
Ho uno di quei laser e non bruciano, se ti stanno bruciando è che li passa più corrente di quei 20 mA, controlla davvero la corrente che circola.
Quei transistor che commentate non servono per controllare la corrente, (anche se si può fare, ma avete già visto quanto possa essere difficile), funzionano come interruttori, (sono sicuramente saturi).
Misurerei la corrente che passa, la V (diodo) La V (resistenza) e con quei dati calcolerei una resistenza da mettere in serie se necessario.
Saluti.

Se stai parlando di questo diodo, la specifica dice ‘alimentazione 3V’, altrimenti dovresti fornire il link del diodo di cui stiamo parlando.

Non conosco bene quei diodi, ma mi risulta che debbano essere pilotati in CORRENTE e non in tensione. L’interposizione di una resistenza (o il fatto che sia compresa quella da 91 Ohm) è un modo per limitare la corrente nel diodo a circa 20 mA, se il diodo è da 3 V e l’alimentazione è da 5 V. Il problema è ‘l’effetto valanga’ che si manifesta quando il diodo supera una certa temperatura che fa diminuire la sua resistenza interna, provocando un aumento di corrente assorbita, con aumento della potenza dissipata, con aumento della temperatura, con diminuzione della resistenza interna, con aumento della corrente assorbita… PUFF.

Quindi è indispensabile impedire che la temperatura del diodo NON aumenti oltre un certo limite. Il limite che viene generalmente indicato è quello del ‘ditosopra’: se puoi tenerci un dito sopra va ancora bene (a meno che tu non sia una masochista).

Per limitare la temperatura si può raffreddare esternamente il diodo oppure limitare la corrente che circola. Dato il costo di ciascun diodo ti consiglio di fare una serie di semplici esperimenti, che non ti manderanno in rovina anche in caso di esisto infausto.

Ripeto che non conosco quei diodi, quindi vado a spanne.

  • Inserisci in serie al diodo un milliamperometro e dimensiona la tensione di alimentazione e la resistenza in serie per far circolare una corrente di 5 mA per cominciare (o comunque una corrente che ‘accenda’ il diodo), diciamo 5 V e 390 o 470 Ohm per 5 mA.
  • Tienilo acceso per un tempo ragionevole (5 minuti?) dovresti già sentirlo intiepidirsi col sistema ‘ditosopra’. Se no, tanto meglio.
  • Aumenta la corrente a 10 mA (5 V e 180 o 220 Ohm) e aumenta il tempo di accensione (10 minuti?). Controlla la temperatura.
  • Se va ancora tutto bene, aumenta la corrente di 5 mA in 5 mA (e il tempo di accensione) finché ‘ditosopra’ non dice: basta.
  • Diminuisci la corrente di ‘regime’ di un 20%. Quella dovrebbe essere la corrente che il diodo può sopportare senza rompersi.

Ciao,
P.

Hai il link della pagina del prodotto?

Ragazzi grazie mille per le risposte, siamo abbastanza alla disperazione! Abbiamo già creato e montato i supporti per questi diodi, per cui dobbiamo assolutamente trovare il modo di riuscire a farli andare…

Oggi abbiamo provato ad aggiungere una sola resistenza, a monte di tutti i laser (alimentati tutti dallo stesso alimentatore)… abbiamo scalato in discesa fino a 10 ohm (che è una aggiunta troppo bassa secondo me) perché con resistenze più alte era poco luminoso… dovendo fare un labirinto laser abbiamo bisogno che si vedano molto bene!

Il datasheet non ce l’ho manco a parlarne, girando su internet ho trovato vari datasheet di laser uguali al mio, ma le specifiche possono variare appena un po’ dall’uno all’altro… comunque effettivamente la cosa comune è che vanno a 2-3 volt quindi noi lo stiamo già spingendo parecchio facendolo andare a 5… (anche se era stato venduto come laser da 5v)

Comunque questo è il link

Della mia sparata di controllare un po’ la corrente con solo un transistor, cosa ne pensate? Eresia, o potrebbe migliorare un po’ la situazione?

Pessima idea. Se una resistenza per OGNI diodo è già un ripiego, UNA resistenza per TUTTI i diodi amplifica l’effetto della valanga termica.

Con DUE transistor e un paio di resistenze puoi fare un circuito che fornisce una corrente costante, indipendente dal carico, ma finché non avrai stabilito QUALE corrente i diodi sono in grado di sopportare senza rompersi, non potrai dimensionarlo. Se ti interessa, prova a dare un’occhiata qua.

Ciao,
P.

Grazie mille a tutti, nel caso allora userò il circuito a due transistor!
Ho fatto una piccola prova col dito per vedere quanto si surriscaldava, in 5 minuti non è diventato nemmeno tiepido… il tutto a 5v con solo la resistenza da 91 (quindi 54 mA)…

Inoltre li abbiamo lasciati accesi una notte ed il giorno dopo erano ancora belli pimpanti…

In pratica sembra che solo alcuni si brucino ed altri no…

Può essere stato tutto un caso fortunato, magari dipende da sbalzi casuali di corrente? (Chiedo perché sono cose di cui non so niente)

Oppure la temperatura dell’ambiente? (Che però non è granché variata, anzi semmai c’è più caldo ultimamente e non si sono bruciati)

O se no può essere che alcuni siano più fragili essendo cinesini?

No. Devi considerare la caduta di tensione sul diodo laser che dovrebbe essere sui 2,5 - 3 V. Quindi la corrente è circa 20 - 30 mA.

Prova con un milliamperometro.

Ciao,
P.

Potrebbe essere che pur apparendo identici visivamente non lo sono e hanno caratteristiche diverse. Oppure che la produzione non è perfettamente standardizzata.

Ciao ragazzi, il problema continua… se ne è bruciato un altro, o almeno sembra… (a volte diminuisce di poco l’intensità del laser ed è difficile dire se fosse già così)

Siamo in attesa che arrivi il multimetro per fare delle misurazioni migliori… Intanto ho verificato personalmente lasciando stavolta acceso il laser piu tempo (un’oretta direi) ed era caldino… non bollente però caldino… Misurandolo con il rilevatore di temperatura (sempre cinese però eh) segnava 35/40 gradi… È già troppo? Il datasheet di un laser simile indica 40 gradi come temperatura massima di lavoro, è verosimile secondo voi? Cioè mi pare un po’ di potermi rispondere da sola però è sempre confortante la conferma dei più esperti…
Inoltre: se riesco a tenerlo a 35 gradi, ammesso che il massimo sia davvero 40, può bastare? Ci vuole più margine per quando d’estate ci sarà più caldo?

Buongiorno, lascia perdere le baggianate che ti scrivono!
Anzitutto la potenza di 5 mW corrisponde alla potenza fotonica e non al consumo del diodo, che ovviamente sara' maggiore. Altrimenti risulterebbe che il diodo assorbe solo 1 mA, dove nessun LED si accende con una corrente cosi' bassa! Dovresti conoscere la corrente di lavoro del diodo e regolarti di conseguenza e costruire un generatore di corrente costante (qualsiasi diodo va pilotato in corrente e non in tensione, in quanto il rapporto tensione/corrente e' esponenziale, pertanto piccole variazioni di tensione provocano grandi variazioni di corrente che potrebbero distruggere il diodo, motivo per cui viene alimentato a corrente costante).
Procurati un alimentetore regolabile in tensione e corrente, regola a 5 V la tensione d'uscita, regola a zero la corrente d'uscita, cortocircuita tra loro le boccole + e - d'uscita dell' alimentatore e regola la corrente massima a 0,01 A. A questo punto togli il cortocircuito e collega il tuo laser, e regola pian piano la corrente finche' non lo vedi bene acceso: quella e' la corrente di lavoro (dovrebbe aggirarsi tra 0,01 e 0,1 A (ossia tra 10 e 100 mA) a seconda del diodo e colore.
Prendi nota del suo valore e costruisci un generatore di corrente costante per quel valore.

Aggiungo che quei laser hanno una qualita' pessima, ma se li usi solo per quel gioco possono anche andare.

Poi come ti hanno gia detto, i laser (come i led) sono componenti nonlineari che funzionano in corrente, non in tensione, serve quindi un sistema che limiti tale corrente, per laser di quella potenza basta la classica resistenza come per i led, ma va calcolata per la tensione che gli applichi, proprio come per i led, sottraendo la caduta sul diodo (che per i laser rossi e' in media fra 1.3 ed 1.5 V, ma il modo migliore per esserne sicuro e' di misurarla) ...

In quei "cosi" e' tutto a vista, e dovresti avere la resistenza, se non sbaglio, in serie al positivo, se alimenti un modulo a 3V (anche 3.3, una banale pilettina CR2032 o roba simile), e poi misuri sul chip (fra il negativo ed il capo della resistenza che va al chip, stando attento a non toccare il case di ottone con il puntale) vedi la reale caduta di quei chip.

Comunque con 91 ohm, dovresti avere fra i 16 ed i 18 mA attraverso il diodo ... il sistema migliore potrebbe essere semplicemente di aggiungere una resistenza da 510 ohm in serie ad ogni laser ed alimentarli a 12V (con l'aggiunta avresti circa 17.5mA attraverso il laser, e con l'alimentazione a 12V le variazioni di tensione eventuali influirebbero di meno sulla corrente circolante) ... poi se usi dei rele' per accenderli ed i vari cavi sono lunghi (immagino di si), io per sicurezza metterei anche dei piccoli condensatorini in parallelo ad ogni laser, anche solo 100n, non indispensabili ma meglio si che no :wink:

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