Saber a máxima corrente que um diodo laser pode receber, é sempre um incógnito.
Mesmo com a referência do diodo, existem pequenas variações no seu fabrico, por segurança é alimentado com uma corrente abaixo dela.
Existem duas formas de ler estes valores, uma é designada “Light output power (Po)” onde a corrente vai subindo e ao mesmo tempo medindo a intensidade luminosa; quando esta intensidade abranda ao subir a corrente, então está-se no seu limite e não compensa aumentar mais a corrente.
Outra forma mais agressiva é procurar o 1º Kink, isto é, passando o seu limite de corrente, aparece um Kink, ou uma dobra na potência de saída.
No meu caso optei pela 1ª abordagem, em que vai aumentando a corrente (com feedback e convertido em mA), e ao mesmo tempo é medida a intensidade luminosa a partir de uma célula foto-voltaica.
Um LDR não é tão linear como uma célula solar, e falha bastante nos extremos.
Esta foi retirada de um porta-chaves, máxima tensão de 5V a 2uA, coloquei uma resistência em paralelo para limitar a 2.56V na entrada ADC do micro, a resolução de 10bits é suficiente e prova ser bastante linear na sua sensibilidade.
Existem no mercado diversas células, muitas delas lineares, entretanto na medição laser, a intensidade é demasiado concentrada e queimaria rapidamente, pode-se difundir o feixe de luz para o propósito ou adquirir um sensor “thermopile”, trata-se de um sensor de temperatura ou IR, parecido a um “thermocouple” em que a resistência varia com a temperatura.
Usei uma lente de vidro deitada, a superfície exterior é fosca e irradia todo o painel por igual.
Na medição, o PWM vai subindo e vai adquirindo em simultâneo os valores de corrente e intensidade luminosa.
(usei multisample x60 por cada posição PWM a 10b, para achar a média)
Seguidamente é calculada a corrente obtida de um dos ADCs, e apresentada no display 7seg.
Foi colocado um algoritmo para calcular o rendimento evitando falsas leituras; quando este é baixo, a saída de alimentação do laser é desligada, e é apresentada no display o valor, este passa a ser o valor limite de corrente para o alimentar devidamente nalguma aplicação.
A corrente máxima de analise é de 560mA (PWM=1023), tempo aproximado de leitura de 5seg.
Os dados são enviados de forma série para o PC, e pode-se visualizar as formas de onda em excel para posterior análise
Detalhe de parte do circuito para medição de corrente, foi acrescentado um limitador baseado no LM1117,
Existem ICs adequados para medir a corrente, entretanto experimentei de outra forma, usei um LM358, em que a 1ª etapa faz a leitura do diferencial encontrado nas duas resistências em paralelo de 1ohm, e a 2ª etapa elimina o offset; valor mínimo de corrente = 35mA
PCB:
Este circuito sofreu algumas alterações ao longo do tempo, erros:
- Mosfet montado como se fosse um transístor bipolar
- Pista interrompida debaixo do micro (tenho de ter mais cuidado nos riscos)
- Troca de componentes para a afinação dos 2 sensores (previsto)
- Alteração geral na alimentação, o micro ficou em 4.5V e o restante circuito em 6.0V
Obrigado
