小型レーザーダイオード駆動モジュール


レーザー駆動電流:0~149 / 378 / 624 mA、 レーザー駆動電圧:3.4 / 2.8 V または 4.3 / 3.7 V、温度制御範囲:0~50 °C、外形寸法:96 × 27 × 68 mm

型番  :  ID-LDRV-MINI
価格  :  USD [お問い合わせください]
納期  :  在庫あり
在庫数量   :   [お問い合わせください]
在庫番号   :  A80170002
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LDRVMLN は、BTF半導体レーザーダイオード用の電流駆動および温度制御モジュールです。
主な機能として、レーザー内部温度の制御、レーザーを駆動するための定電流信号の生成、外部入力電圧信号の電流駆動への変換を行います。
本モジュールは3種類の最大駆動電流レンジを備えており、異なる出力レベルのレーザーに対応します(回路基板上のジャンパーで選択)。

内蔵の基準電源は非常に低ノイズで、16ビット精度の制御が可能です。
電流および温度のパラメータはモジュール内に保存でき、外部トリガ信号によってこれらのパラメータでレーザーを動作させることができます。
このモジュールは、プラグアンドプレイ型で超高安定性を備えたレーザー光源を構成します。


パラメータ

特長

最小値

最大値

単位

備考

電源電圧

4.8

6.1

VDC

直流(DC)

安定化電源の使用を推奨します。

電力


10


最大駆動電流


149/378/624

mA

ジャンパー設定

電流分解能(LSB)


Max Current/65536

mA


電流直線性


±1

LSB


電流温度ドリフト


±25

ppm/℃


電流ノイズ


200

pA/Hz1/2

内蔵基準源のみ



3.4/2.8

5V 電源 / 半振幅電流 / 全振幅電流

レーザ駆動電圧


4.3/3.7

6V 電源 / 半振幅電流 / 全振幅電流

応答周波数

0

25

MHz

-3dB

温度制御範囲

-10

50


温度分解能

0.001



温度安定性


0.002

筐体冷却が必要

TEC出力電流

-1.5

1.5

A


TEC出力電圧

-4.6

4.6

V


アナログ入力

0

2.5

V



取り付け手順

t4.png

レーザーマニュアル、対応コネクタの配線順序、および回路基板上の配線を必ず確認し、レーザーが現在の配線順序に適合していることを確認してください。配線順序を誤ったまま通電すると、レーザーが損傷する可能性があります!

モジュールの電源負入力、底板、およびNTCの負極はすべて接地されています。駆動出力の正負極は接地されていません。取り付けるレーザーのいずれかの機能ピンが接地(筐体に接続)されている場合は、特に注意が必要です。

レーザー機能ピンが接地されている場合(例:レーザーの正極が接地されている場合)、レーザーと底板の間に粘着性の熱伝導シリコンを挟み、レーザーの筐体と底板を絶縁するために金属ネジで固定しないでください。 不明な場合は販売元の技術担当者に相談してください。接地不良はモジュールの異常動作やレーザー焼損の原因になります!


主装置インジケータ(Main Device Indicators)

ジャンパー設定(Jumper Configuration)

通電前に、モジュールは取り付けるレーザーに適した回路パラメータを調整する必要があります。
パラメータは基板上のジャンパーやDIPスイッチで制御されます。必ず電源を切った状態で操作してください。

LDRVMLN の最大駆動電流は、レーザーの最大許容電流と同じか、わずかに大きい値に設定してください。
駆動電流を高く設定しすぎると、レーザーが焼損するリスクが高まります。



t5.png

P3 および P10 のジャンパーは同一設定にする必要があります。そうしないと、機器が正常に動作しません。すべての操作は電源を切った状態で行ってください。

電圧選択ジャンパー

入力電圧

5V

最大駆動動作電圧

5V

終了手順

2.8V

6V

切断

3.7V


レーザーが自身の分圧抵抗を持っている場合は、この抵抗を使用しないようにしてください。使用すると、外部からの駆動電圧が不足し、レーザーが低電圧状態になる可能性があります。

 

パネル:


t6.jpg


左から右へ:

電源インターフェース: 3.81 mm コネクタ、DC 5–6 V、3 A。低リップルの安定化電源を使用し、システム全体のノイズを低減してください。

通信インターフェース: シリアル通信、ボーレート 115200 bps、データビット 8、ストップビット 1、パリティなし。3.3 V TTL レベル。GND と RX をジャンパーで短絡すると、内部設定電流に従ってシステムがレーザー駆動を開始します。すべてのパラメータを設定した後に使用してください

P+ および P-: 補助接続ポート。内部コネクタを使用してレーザーピンに直接接続できます。

COM ライト: 通信インジケータ。GND と RX が短絡されると赤色で点灯。

SYS ライト: システムステータス表示。レーザー未装着または温度未安定時は黄色、温度安定時は緑色、内部駆動電流ON時は赤色。

INPUT: SMB コネクタ、入力電圧 0–2.5 V、入力周波数 0–20 MHz。


注意!

1.レーザーに機能ピンが筐体に接続されている場合(例:NELレーザーでは正極が筐体に接続されていることが多い)、レーザー筐体は基板から絶縁する必要があります。レーザーの下に熱伝導シリコンパッドを敷き、金属ネジで固定しないでください。

2.レーザーの電流ギアは、P3 および P10 のショートキャップ(ジャンパーキャップ)で選択します。この二つが不一致だと、システムの自己認識と実際の電流がずれ、レーザー焼損の原因になります。

3.電流設定が正しく動作するかを確認するため、まずLEDや安価な赤色レーザーを接続してテストすることを推奨します。

4.レーザー温度が振動する場合は、温度制御PIDパラメータが正しく設定されていません。温度制御パラメータ調整コマンドは tecp kp kI kd です。送信後すぐに効果が現れます。温度応答の精度と速度を観察し、満足できる結果が得られたら、save コマンドで保存してください。

5.モジュールにはスイッチはありません。電源を接続すると温度制御機能は即座に動作しますが、レーザー電流源は開始しません。緑色のランプは温度が安定したことを示します。ジャンパーキャップで RX と GND を短絡させると電流源が動作します。この機能はすべてのパラメータを設定した後に使用してください。


外部信号入力

装置の背面パネルにある信号入力端子 INPUT は、外部入力を受け取るために使用されます。
内部バイアス信号がオンになっていない場合の等価回路は以下の通りです:



4.jpg

レーザー駆動電流

レーザーの駆動電流は以下の式で計算されます:

ILaser = (V1/1.25V) x Imax

Imax=149mA or 378mA

内部信号がオンになっている場合の等価回路は以下の通りです:


5.jpg

内部信号のみを使用する場合、INPUT インターフェースのすべての接続は切断してください。
内部信号と外部信号を同時に使用したい場合は、上記の等価回路に基づいて最終的な影響を自分で計算してください。


PC制御インターフェース

装置カバーを取り付け、コントローラーを電源に接続し、USBケーブルでコンピューターに接続します。
電源ボタン(①)を押して装置を起動します。
Windows 7 以降のシステムでは、USBドライバーの自動インストールが促されます。
他のシステムを使用する場合やインターネットに接続できない場合は、以下から対応するドライバーをダウンロードしてください:
http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

ドライバーをインストールすると、デバイスマネージャに仮想シリアルデバイスが表示されます。コンピューター上で専用ソフトウェアを開きます。下図のように表示されます:


6.jpg

Communication Port に対応する仮想シリアルポートを探します。表示されない場合は Refresh ボタンをクリックしてください。

Connect ボタンをクリックします。正常にハンドシェイクが完了するとコンソールが点灯し、現在のコントローラー設定を読み込みます。

LD Temp Setpoint に必要な動作温度を入力し、Set Temperature をクリックします。

Start スライダー は一定動作電流値を設定します。Limit スライダー は最大制限電流を設定します。

Set Parameters をクリックして、パラメータを装置に送信します。

Save All Settings をクリックして、装置内にすべてのパラメータを保存します。

Run: DC をクリックして、設定した電流でレーザーを駆動します。

Limit スライダー はレーザー保護用で、外部入力時の電流制限にも使用できます。

レーザーを起動する前に、パラメータがレーザーの許容動作範囲内にあるかどうかを必ず確認してください!


通信手順

専用変換ケーブルで、回路基板とコンピューターのUSBまたはシリアルポートを接続します。
USBコンバータは FT232R チップ を使用してシリアルポートをエミュレートします。Windows 7 以降のシステムでは、ネットワーク経由でドライバーが自動インストールされます。

インターネットに接続できないシステムの場合は、以下からドライバーをダウンロードしてください:
http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

インストール後、デバイスマネージャ に新しいシリアルデバイスが表示され、通信速度の初期値は 115200bps です。
パラメータは ASCII形式のシリアルコマンド で変更し、各コマンドは Backspace で終了します。



 42cc64a46748a2a0af35a44a7af53f38.png

コンピューターは 上位コンピューター(メイン制御端末) として動作し、文字列コマンドを送信します。

コマンド行の先頭は : で始めます。

コマンド行の末尾は Enter (\r\n) で終了します。

下位コンピューター(コントローラー)はコマンド実行後に情報を返します。

以下のすべての機能は、サポートソフトウェアを通じてアクセス可能です。
サポート LDPDソフトウェア で設定を行い正しい波形を取得した後、Save をクリックしてパラメータを下位コンピューターに保存し、その後他のクライアントに転送して制御することを推奨します。


動作モードは以下の通りです:


 

1

動作モード

>> > > > > send auto on → レーザーを起動し、次のメッセージを返す:(1) Auto run started.[[ OK]]/r/n

>> > > > > レーザーは設定された電流で動作を開始します。

>> > > > > send auto off → レーザーを停止し、次のメッセージを返す:(0) Auto run stopped.[[ OK]]/r/n


パラメータ設定:

送信

機能と戻り値

 

 

 

 

about

下位コンピューターの現在のパラメータを返す:

>> 1行目: %f → TEC.\r\n

>> 発行したパラメータと一致する浮動小数点値。

>>2行目:%d,%d,%d→ PGA, freq, amp.\r\n

>> LDRVモジュールでは意味のないパラメータ。

>> 3行目: %d,%d,%d → bias.\r\n

>> 発行した bias a,b,c コマンドと一致する値(b と c)。

>> 4行目: %d,%d→ dm, phase.\r\n

>> LDRVモジュールでは意味のないパラメータ。

version

応答:

RYMLASER <ローカルモデル> <バージョン番号>

temp

現在の周囲温度値およびレーザー温度を返す

tec x

X は摂氏温度で、レーザーの目標温度を設定し、小数も指定可能

 

Tecp kP kI kD

温度制御システムの PID パラメータを設定するPID パラメータを調整して、レーザーの温度制御を安定させます。ユーザーは、応答速度を速くまたは遅く するためにパラメータを調整できます。専門ユーザー向け! PID パラメータが不適切だと、温度振動 やレーザー損傷の原因になります。出荷時設定値:kP =1500;  kI=4000; kD=10

Tec fast

TEC通常モード(保存されたPIDパラメータを使用)

Tec slow

TECスローモード(kP2、kI8により温度系の時定数を減少)

 

 

 

Bias a b c

電流パラメータ設定:

A: 設定電流 (0~65535)

B: 電流上限設定 (0~65535)

C: 意味のないパラメータ、1より大きい値を設定

AおよびBの計算式:a = (IsetImax)*65536

この式は、希望電流を16ビットの値にスケーリングしてデジタル制御に使用します。

save

すべての現在のパラメータを保存し、次回起動時に自動呼び出し



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