Очень часто в сообщениях всплывают вопросы про КПД устройств для питания лазеров....почему-то всех это интересует (наверное из-за автономного питания ) , но толком никто не удосужился рассмотреть этот вопрос с чисто теоретической точки зрения, да и с методикой определения впрочем тоже Итак... поскольку нас интересует КПД устройства для питания лазерных диодов ( драйверов), то логичным было-бы считать за КПД, отношение мощности , подаваемой на диод к мощности потребляемой от источника питания ( будем считать пока его идеальным). Например при мощности подаваемой на лазер в 1 Вт ( типичное значение для 20х лазеров) и мощности потребляемой от источника питания в 2 Вт КПД получается 50%... Это те цифры , которые каждый может замерять и посчитать сам... Поэтому если взялись писать про КПД, то пишите конкретно измеренные цифры, а не ваши догадки или КПД неизвестно чего.... Иначе будут полные разногласия. Следует сразу заметить , что для различных типов лазерных диодов максимально достижимое КПД будет разным... Рассмотрим различные типы драйверов.... и начнем с zxsc 400, как наиболее употребляемого здесь ...........МИФ №1 Импульсные драйверы имеют самый большой КПД Предположим что мы имеем идеальный преобразователь, катушку и транзистор, и рассмотрим только однолинейную цепь из диода Шоттки, лазерного диода и токоизмерительного резистора что имеем: 1. напряжение на прямом переходе диода - 0.4 В 2. рабочее напряжение лазера - 2.5 В 3. напряжение на резисторе - 0.3 в 4. ток практически пофиг какой Считаем общее напряжение на цепи : 0.4+2.5+0.3= 3.2 В теперь КПД : 2.5/3.2=0.78 или 78%--- ЭТО И ЕСТЬ ПРЕДЕЛЬНО ДОСТИЖИМЫЙ КПД для этой схемы!!!!!! И никакими ухищрениями вы к нему даже не приблизитесь ! В реальности все гораздо хуже, даже опустив неидеальность микросхемы (ее ток потребления и выход тока управления транзистором ) для тока питания лазера 500ма - ток через катушку и транзистор ~ 1.3 А (данные Артемки ) посчитаем потери...1.3х0.1=0.13 Вт на транзисторе 1.3х0.03=0.04 Вт на резисторе 1.3х1.3х0.1= 0.17 Вт на катушке Суммарная мошность выдаваемая на схему ~1.94 Вт , а реально больше 2 Вт смотрим КПД .....1.25/2= 0.625 или 62%--- ВОТ ОН УЖЕ ПОХОЖИЙ НА РЕАЛЬНЫЙ КПД !!! больше которого ничего не получить в реале.... Для неверующих привожу слова Sabir 2000 касаемо его испытаний ZXSC 400 : -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- очередные испытания схемы 400 :: вот что с этова вышло (и очень даже ниплохо вышло) viewtopic.php?f=6&t=192&p=2668#p2668 Вобщем лазер от 20х лыж, Памудохался с дроселем-- нада не менее 30 мкГн, шоб ток хороший отдал R1= 25 мОм, R2=0.5 Ом, L=33мкГн , ток при этом на ЛД около 0,35-0,37А, потребления около 0,75А от 2,6Вольт. Вообщим оказывается катушка играет роль в токе. Ставил 10 мкГн-- больше 0,3А не может выдать.. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Посчитаем КПД : мощность на лазер: 0.36х2.5=0.9 ВТ мощность от источника : 0.75х2.6 = 1.95 Вт ну и КПД 0.9/1.95= 0.46 ..... .... КПД 46% Вот они , реальные цифры !!!!
..........МИФ №2...... про неизменность КПД На самом деле КПД схемы сильно зависит от режима работы нагрузки ( конкретного лазерного диода ) Вернемся к ZXSC 400 и к однолинейной цепи из диода Шоттки, лазерного диода и токоизмерительного резистора Как мы считали уже выше, для красного лазера, максимально достижимый КПД= 78% проведя аналогичные расчеты для ИК-лазера ( раб напряжение = 2.0 В) получим цифру максимально достижимого КПД= 74% А для синего (раб напряжение = 5.0 В), КПД уже будет = 88% Так что когда пишите про КПД всегда указывайте для какого типа лазера он рассчитан....
Не получишь ты что насчитал(смотрим КПД .....1.25/2= 0.625 или 62%--- ВОТ ОН УЖЕ ПОХОЖИЙ НА РЕАЛЬНЫЙ КПД !!!) с этой фразой согласен. С остальными нет .
.......МИФ №3..... О том, что импульсные преобразователи лучше резистора ...... Посчитаем теперь КПД при питании лазера через резистор При питании от 3 В. источника ( опять-же пофиг какой ток ) мы имеем: КПД= 2.5/3.0=0.83 или КПД= 83% Причем это реальный КПД, в отличие от максимально достижимого в 78% у ZXSC 400, (а реальный КПД у ZXSC 400 не более 60%)
у меня со схемой 400микры макс кпд 63,5% было ,а по поводу импульсных то их используют из-за стабилизации или когда надо от 2 АА,ААА питать например как у Сабира в корпусе от указки или в другом мелком корпусе жаль никто не возится с оу
Аффтар, почём траву брал? Позволь, пожалуй, немного разуплотнить твои заблуждения... 1. во первых напруга питания красного диода не 2.5 а 3В. если не веришь - возьми резистор, возьми драйвера на лм317 и импульсный. Диод можно взять от 20х асуса 2014, я на них опыты проводил и много для себя уяснил. При токе 360-370мА напруга падения отнюдь не 2.5в, она будет около 3.0-3.06в. и это при питании от ЛЮБОГО драйвера, правда если на резисторный заведомо дать напругу ок 3.6в. Теперь дай-ка я выложу результаты обоих драйверов на лм2621, которые я собрал. 1) напруга на драйвере - 2.5в(от стабилизированного бп) 2) ток на драйвере 500мА(+-10мА) 3) ток на диоде 360мА 4) напруга на диоде 3в теперь считаем кпд... n=((3*0.36)/(2.5*0.5))*100%=86.4% и это РЕАЛЬНЫЙ кпд схемы, который она мне выдаёт. фотки показаний мультиметра я выложить смогу но не сейчас и вобще не сегодня т.к. кардридер наебнулся и телефон не пишет на карточку. когда куплю кардридер тогда отправлю фотки. незнаю как обстоят дела с 400 микрухой т.к. не смог наладить схему. теперь еще один факт для неверующих: *напряжение падения на диоде Шоттки 0.2-0.4в. В большинстве случаев это 0.4)) Да, падение на диоде влияет на вых.напругу, но ведь на выходе 3в? как это может быть??? а запросто - драйвер ПОВЫШАЮШИЙ, тоесть идёт повышение напруги до напруги питания диода. Получается что до диода у нас идёт напруга ок 3.4в. Ну может еще больше т.к. выходной кондёр тоже усредняет импульсы и немного уменьшает напругу. МИФ №1 не является мифом. 2. МИФ №2 я комментить не собираюсь т.к. юзать драйвер для 3в красного диода еще и для ИК и для синего... 3. если тебе резистор лучше, то юзай на здоровье... только диод в таком режиме очень недолго проживёт т.к. он ток только ограничивает, а предоставлять одну и ту-же напругу и ток независимо от внешнего питания может ТОЛЬКО импульсный драйвер и на лм317. Конечно у лм317 кпд немного подхрамывает, но импульсный драйвер тут не в проиграше, если он настроян МИФ №3 не является мифом.
Посмотрел я даташит и вот что увидел : КПД 87 % конечно указывают.... но похоже без потерь на диоде Шоттки , ну в общем мелкие жулики Реально потерь а этой схеме больше , чем в 400-той и главная причина - это опорное напряжение 1.2 В ( у той 0.3 В) Ну начнем расчеты .... на ток лазера 0.5 А и рабочее напряжение 2.5 В (красный лазер) 1 . подводимая мощность к лазеру Pл.=0.5х2.5=1.25Вт 2. мощность потерь на диоде Шоттки Рш= 0.4х0.5=0.2 Вт 3. мощность потерь на резисторе Рр=1.2х0.5=0.6 Вт 4. мощность потерь в самой LM Pм=1.3х1.3х0.17=0.3 Вт суммарная мощность от батарейки = 1.25+0.2+0.6+0.3=2.35 Вт соответственно КПД для лазера = 1.25/2.35= 0.52 или 52% Ну а КПД самой микросхемы = (1.25+0.2+0.6)/2.35=0.872 :ROFL: т.е. твои 87.2% :ROFL: Получается , что не обманули насчет 87% но это ничего не значит, прскольку для схемы лазера получилось 52% надеюсь ,что понял З.Ы. !!!! Я рассматривал схему включения ЛМ 2621 как источник тока !!!! здесь на сайте приведена схема в которой ЛМ-ка используется как источник напряжения ( выяснилось после переписки с Артемкой ) поэтому КПД схемы на сайте и будет другим.... надо из расчетов выкинуть Рр=0.6 Вт... КПД получится =71.4% Но будьте бдительными при его использовании !!!
Уважаемый 4ееf !!! Я не берусь судить про ИК-диоды и синие..... не мерял, но вот красный из LG 20х я уж промерял вдоль и поперек, когда делал драйвер к нему, и 2.5 Вольт взял не с потолка, а видел своими глазами и на разных вольтметрах :ROFL: , и мой драйвер (не импульсный ) работает в полную силу с 2.9 вольта....может , конечно мне повезло и попался такой лазер.... А вообще желательно повторить школьный курс физики на предмет закона сохранения энергии
При правильном использовании ОУ можно напряжение на токоизмерительном резисторе свести , практически к нулю.... ну и в расчетах пропадут потери мощности на резисторе, (в формулах расчетов просто выкинуть ) ,
в драйвере на лм 2621 нет этого резистора. и кпд на лм2621 выше чем на зхсц400. потом падение 0.2 вольта на шоттке не все время же, чтоб так мощность считать! А только в моменты разряда катушки на конденсатор. хоть и ток значительно больше(импульсный) хотя если усреднить, может и получится тоже самое, но не факт. А в основном правильно. Только не надо пиарить резисторы)) дано: три аккума, красный лд. на входе 4 вольта, на диоде 3 вольта. ток одинаковый в любой точке схемы, поэтому КПД=3/4= 75% и с разрядом аккумов КПД растет, но! с ростом кпд драйвера у лазера падает мощность, поэтому без смысла уже под 90% кпд когда лазер работает на 40% от начальной мощности.
-------- Ну ты же понимаешь, что это примеры расчетов , естественно каждый должен расчитывать эти параметры КОНКРЕТНО ПОД СВОЮ СХЕМУ, УСЛОВИЯ ПИТАНИЯ И РАБОЧЕЙ ТОЧКИ ЛАЗЕРА. Это просто встряска мозгов и минимальная проверка на всякую чушь , которую тут некоторые пишут...не подумав. З.Ы. По поводу разногласий напряжений на лазере в рабочей точке, могу сказать, что по всей видимости, в LG 20-х ставят лазер с длинной волны 661нм поэтому у меня и получились 2.5 В, а в других приводах стоят с длиной волны 605 нм... отсюда и разница в энергии накачки в 10% и , соответственно рабочее напряжение на лазере 2.8...3.0 В З.З.Ы. По поводу ЛМ2621 ...... Каюсь , я смотрел ее параметры по datasheet, и как всякий нормальный человек , рассмотрел ее включение , как источник тока ....... А сегодня нашел эту схему здесь ,на сайте и все понял.... ЛМ2621 используется, как источник напряжения Тогда действительно мои расчеты не верны..... Придется делать уточнения....
