Thực đơn
trang chủTừ

Mạch cấp nguồn cho diode laser cho máy khắc. Diode laser từ ổ đĩa quang từ. Kết nối một diode laser: sơ đồ, tính năng hoạt động. Tập trung luồng ánh sáng vào một chùm tia

Trong bài đăng này, tôi sẽ mô tả cách tôi lắp ráp một con trỏ laser màu tím từ những thứ linh tinh mà tôi có trong tay. Để làm được điều này, tôi cần: một diode laser màu tím, một ống chuẩn trực để hội tụ chùm ánh sáng, các bộ phận điều khiển, vỏ cho tia laser, nguồn điện, một bàn ủi hàn tốt, đôi bàn tay thẳng và mong muốn sáng tạo.

Nếu bạn quan tâm và muốn tìm hiểu sâu hơn về điện tử thì hãy tham khảo cat.

Tôi tình cờ thấy một máy cắt Blu-ray đã chết. Thật tiếc khi vứt nó đi, nhưng tôi không biết nó có thể làm được gì. Sáu tháng sau, tôi xem được một đoạn video chiếu một “đồ chơi” tự chế như vậy. Đây là lúc Blu-ray phát huy tác dụng!

Hệ thống đọc-ghi của ổ đĩa sử dụng một diode laser. Trong hầu hết các trường hợp, nó trông như thế này:

Hoặc như thế này.

Để cấp nguồn cho diode “đỏ”, cần có điện áp 3-3,05 volt và từ 10-15 đến 1500-2500 milliamp, tùy thuộc vào công suất của nó.
Nhưng diode "màu tím" yêu cầu điện áp lên tới 4,5-4,9 volt, do đó, việc cấp nguồn cho nó qua điện trở từ pin lithium sẽ không hoạt động. Chúng ta sẽ phải làm một người lái xe.

Vì tôi đã có trải nghiệm tích cực với chip ZXSC400 nên tôi đã chọn nó mà không do dự. Con chip này là trình điều khiển cho đèn LED công suất cao. Bảng dữliệu. Tôi không bận tâm đến hệ thống dây điện ở dạng bóng bán dẫn, diode và điện cảm - mọi thứ đều có trong bảng dữ liệu.

Tôi đã làm một bảng mạch in cho trình điều khiển laser, được nhiều người nghiệp dư về radio gọi là LUT (Công nghệ ủi bằng laser). Đối với điều này, bạn cần một máy in laser. Sơ đồ được vẽ trong chương trình SprintLayout5 và in trên phim để chuyển bản vẽ sang textolite. Bạn có thể sử dụng hầu hết mọi loại phim, miễn là nó không bị kẹt trong máy in và in tốt. Phim từ bìa hồ sơ nhựa khá phù hợp.

Không có phim thì cũng không cần phải buồn! Chúng tôi mượn một cuốn tạp chí bóng loáng dành cho phụ nữ từ một người bạn hoặc vợ, cắt bỏ trang nhàm chán nhất từ ​​đó và điều chỉnh nó thành khổ A4. Sau đó chúng tôi in.

Trong ảnh bên dưới, bạn có thể thấy một tấm phim có bôi mực ở dạng bố cục mạch và một miếng PCB được chuẩn bị để chuyển mực. Bước tiếp theo là chuẩn bị PCB. Tốt nhất nên lấy một mảnh lớn gấp đôi sơ đồ của chúng tôi để thuận tiện hơn khi ấn nó lên bề mặt trong bước tiếp theo. Bề mặt đồng phải được chà nhám và tẩy dầu mỡ.
Bây giờ bạn cần chuyển "bản vẽ". Chúng tôi tìm thấy một chiếc bàn ủi trong tủ và bật nó lên. Trong khi nó đang nóng lên, chúng tôi đặt một mảnh giấy có mạch điện lên PCB.

Ngay khi bàn ủi nóng lên, bạn cần ủi cẩn thận màng qua giấy.

Video này cho thấy quá trình này rất rõ ràng.

Khi nó “dính” vào PCB, bạn có thể tắt bàn ủi và chuyển sang bước tiếp theo.

Sau khi chuyển mực bằng bàn ủi thông thường, nó trông như thế này:

Nếu một số bản nhạc không được chuyển hoặc được chuyển không tốt, chúng có thể được sửa bằng bút đánh dấu CD và một cây kim nhọn. Nên dùng kính lúp, vệt khá nhỏ chỉ 0,4 mm. Bảng đã sẵn sàng để khắc.

Chúng ta sẽ đầu độc bằng clorua sắt. 150 rúp mỗi lọ, dùng được rất lâu.

Chúng tôi pha loãng dung dịch, ném phôi của mình vào đó, “khuấy” bảng và chờ kết quả.

Đừng quên kiểm soát quá trình. Cẩn thận kéo tấm bảng ra bằng nhíp (tốt hơn hết bạn nên mua một cái, bằng cách này, chúng ta sẽ tránh được tấm thảm dư thừa và “mùi” chất hàn trên tấm bảng trong tương lai khi hàn).

Vâng, bảng được khắc!

Làm sạch cẩn thận bằng giấy nhám mịn, bôi chất trợ dung và thiếc. Đây là những gì xảy ra sau khi bảo trì.

Bạn có thể bôi thêm một chút chất hàn vào các miếng tiếp xúc hơn những nơi khác để việc hàn các bộ phận trở nên thuận tiện hơn mà không cần bôi thêm chất hàn.

Chúng tôi sẽ lắp ráp trình điều khiển theo sơ đồ này. Xin lưu ý: R1 - 18 miliOhm, nhưng không megaohm!

Khi hàn, tốt nhất nên sử dụng mỏ hàn có đầu mỏng; để thuận tiện, bạn có thể sử dụng kính lúp vì các bộ phận khá nhỏ. Đối với phương pháp hàn này, thông lượng LTI-120 được sử dụng.

Vì vậy, bảng thực tế đã được hàn.





Dây được hàn thay cho điện trở 0,028 Ohm, vì chúng ta khó có thể tìm thấy điện trở như vậy. Bạn có thể hàn song song 3-4 jumper SMD (chúng trông giống như điện trở, nhưng được gắn nhãn 0), chúng có điện trở thực khoảng 0,1 ohm.

Nhưng không có cái nào cả nên tôi sử dụng dây đồng thông thường có điện trở tương tự. Tôi không đo chính xác - chỉ là một số tính toán từ một số máy tính trực tuyến.

Chúng tôi đang thử nghiệm.

Điện áp được đặt ở mức chỉ 4,5 volt nên đèn không sáng lắm.

Tất nhiên, bảng trông hơi bẩn trước khi chất trợ dung được rửa sạch. Bạn có thể rửa sạch bằng cồn đơn giản.

Bây giờ đáng để viết về ống chuẩn trực. Thực tế là bản thân diode laser không tỏa sáng bằng chùm tia mỏng. Nếu bạn bật nó lên mà không có quang học, nó sẽ tỏa sáng như một đèn LED thông thường với độ phân kỳ 50-70 độ. Để tạo ra chùm tia, bạn cần có hệ thống quang học và ống chuẩn trực.

Máy chuẩn trực được đặt hàng từ Trung Quốc. Nó cũng chứa một diode màu đỏ yếu, nhưng tôi không cần nó. Diode cũ có thể được tháo ra bằng bu-lông M6 thông thường.

Chúng tôi tháo ống chuẩn trực, tháo ống kính và phần phía sau, đồng thời tháo trình điều khiển ra khỏi diode. Chúng tôi kẹp dây buộc còn lại vào một cái kẹp. Bạn có thể đánh bật diode bằng cách đánh vào nó.
Diode bị hỏng.



Bây giờ bạn cần nhấn vào diode màu tím mới.
Nhưng bạn không thể nhấn vào chân của diode và thật bất tiện khi nhấn nó theo bất kỳ cách nào khác.
Phải làm gì?
Mặt sau của ống chuẩn trực rất tốt cho việc này.
Chúng tôi lắp diode mới bằng các chân của nó vào lỗ ở phía sau hình trụ và kẹp nó vào một cái kẹp.
Siết chặt cơ cấu một cách nhẹ nhàng cho đến khi diode được ép hoàn toàn vào ống chuẩn trực.



Vì vậy, bộ điều khiển và ống chuẩn trực đã được lắp ráp.
Bây giờ, chúng tôi gắn ống chuẩn trực vào “đầu” của tia laser và hàn diode vào đầu ra của trình điều khiển bằng dây hoặc trực tiếp vào bảng điều khiển.

Với tư cách là một cơ thể, tôi quyết định sử dụng một chiếc đèn pin đơn giản từ một cửa hàng đồ kim khí với giá một trăm rúp.
Nó trông như thế này:

Tất cả phần cứng cho laser và ống chuẩn trực.

Một nam châm được gắn vào kẹp quần áo để dễ dàng gắn vào.
Tất cả những gì còn lại là lắp thiết bị laser vào vỏ và vặn chặt.



Bố cục Sprint 5, tệp bố cục PCB trong

Điốt laser - Trước đây, việc sản xuất laser gặp rất nhiều khó khăn vì nó đòi hỏi một tinh thể nhỏ và sự phát triển của một mạch điện để hoạt động. Đối với một người nghiệp dư trên đài phát thanh đơn giản, nhiệm vụ như vậy là không thể.

Với sự phát triển của các công nghệ mới, khả năng thu được chùm tia laser trong điều kiện hàng ngày đã trở thành hiện thực. Ngành công nghiệp điện tử ngày nay sản xuất các chất bán dẫn thu nhỏ có thể tạo ra chùm tia laser. Điốt laser đã trở thành chất bán dẫn này.

Công suất quang tăng lên và các thông số chức năng tuyệt vời của chất bán dẫn giúp nó có thể sử dụng nó trong các thiết bị đo có độ chính xác cao cả trong sản xuất, y học và trong cuộc sống hàng ngày. Chúng là cơ sở để ghi và đọc đĩa máy tính, con trỏ laser trong trường học, thước đo mức, thước đo khoảng cách và nhiều thiết bị hữu ích khác cho con người.

Sự xuất hiện của một linh kiện điện tử mới như vậy là một cuộc cách mạng trong việc tạo ra các thiết bị điện tử có độ phức tạp khác nhau. Điốt công suất cao tạo thành chùm tia được sử dụng trong y học để thực hiện các hoạt động phẫu thuật khác nhau, đặc biệt là để phục hồi thị lực. Chùm tia laser có thể điều chỉnh nhanh chóng thấu kính của mắt.

Điốt laser được sử dụng trong các dụng cụ đo lường trong đời sống hàng ngày và công nghiệp. Các thiết bị được sản xuất với mức công suất khác nhau. Công suất 8 W là đủ để lắp ráp máy đo mức cầm tay tại nhà. Thiết bị này hoạt động đáng tin cậy và có khả năng tạo ra chùm tia laser có chiều dài rất dài. Việc chiếu tia laser vào mắt là rất nguy hiểm vì ở khoảng cách ngắn, chùm tia này có khả năng làm hỏng các mô mềm.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động

Trong một diode đơn giản, một điện áp dương được đặt vào cực dương, khi đó chúng ta đang nói về việc phân cực diode theo hướng thuận. Các lỗ trống từ vùng “p” được đưa vào vùng “n” của lớp tiếp giáp p-n, và từ vùng “n” được đưa vào vùng “p” của chất bán dẫn. Khi một lỗ trống và một electron ở gần nhau, chúng sẽ kết hợp lại và giải phóng năng lượng photon có bước sóng và phonon nhất định. Quá trình này được gọi là phát xạ tự phát. Trong đèn LED nó là nguồn chính.

Nhưng trong những điều kiện nhất định, lỗ trống và electron có khả năng tồn tại ở một nơi trong thời gian dài (vài micro giây) trước khi tái hợp. Nếu lúc này một photon có tần số cộng hưởng đi qua khu vực này sẽ gây ra sự tái hợp cưỡng bức và photon thứ hai sẽ được giải phóng. Vectơ hướng, pha và phân cực của nó sẽ hoàn toàn trùng khớp với photon đầu tiên.

Tinh thể bán dẫn được chế tạo dưới dạng một tấm hình chữ nhật mỏng. Trên thực tế, tấm này đóng vai trò như một ống dẫn sóng quang học trong đó bức xạ tác dụng với một thể tích hạn chế. Lớp bề mặt của tinh thể được biến đổi để tạo thành vùng “n”. Lớp dưới cùng dùng để tạo vùng “p”.

Kết quả cuối cùng là một điểm nối p-n phẳng có diện tích đáng kể. Hai đầu bên của tinh thể được đánh bóng để tạo ra các mặt phẳng nhẵn song song tạo thành bộ cộng hưởng quang học. Một photon ngẫu nhiên vuông góc với các mặt phẳng phát xạ tự phát sẽ truyền dọc theo toàn bộ ống dẫn sóng quang. Trong trường hợp này, trước khi thoát ra ngoài, photon sẽ bị phản xạ nhiều lần từ các đầu và truyền dọc theo các bộ cộng hưởng sẽ tạo ra sự tái hợp cưỡng bức, tạo thành các photon mới có cùng thông số, điều này sẽ làm tăng bức xạ. Khi mức tăng vượt quá mức mất, việc tạo ra chùm tia laser sẽ bắt đầu.

Có nhiều loại điốt laser khác nhau. Những cái chính được làm trên các lớp đặc biệt mỏng. Cấu trúc của chúng chỉ có khả năng tạo ra bức xạ song song. Nhưng nếu ống dẫn sóng được làm rộng so với bước sóng thì nó sẽ hoạt động ở nhiều chế độ ngang khác nhau. Điốt laser như vậy được gọi là điốt laser nhiều nhà.

Việc sử dụng các tia laser như vậy là hợp lý để tạo ra công suất bức xạ tăng lên mà không có sự hội tụ chùm tia chất lượng cao. Một số phân tán được cho phép. Hiệu ứng này được sử dụng để bơm các tia laser khác, trong sản xuất hóa chất và máy in laser. Tuy nhiên, nếu cần tập trung chùm tia nhất định thì ống dẫn sóng phải được chế tạo với chiều rộng tương đương với bước sóng.

Trong trường hợp này, độ rộng chùm tia phụ thuộc vào các ranh giới do nhiễu xạ tạo ra. Những thiết bị như vậy được sử dụng trong các thiết bị lưu trữ quang, công nghệ cáp quang và con trỏ laser. Cần lưu ý rằng các tia laser này không có khả năng hỗ trợ nhiều chế độ dọc và phát ra chùm tia laser ở các bước sóng khác nhau cùng một lúc. Khoảng cách dải giữa các mức năng lượng của vùng “p” và “n” của diode ảnh hưởng đến bước sóng của chùm tia.

Chùm tia laser ngay lập tức phân kỳ ở đầu ra vì thành phần phát ra rất mỏng. Để bù đắp hiện tượng này và tạo ra chùm tia mỏng, người ta sử dụng thấu kính hội tụ. Đối với laser đa nhà rộng, thấu kính hình trụ được sử dụng. Trong trường hợp laser đơn ngôi nhà, khi sử dụng thấu kính đối xứng, chùm tia laser sẽ có tiết diện hình elip, do độ phân kỳ dọc vượt quá kích thước chùm tia trong mặt phẳng nằm ngang. Một ví dụ điển hình về điều này là con trỏ laser.

Trong thiết bị cơ bản được xem xét, không thể phân biệt được một bước sóng cụ thể, ngoại trừ sóng của bộ cộng hưởng quang. Trong các thiết bị có vật liệu có khả năng khuếch đại chùm tia trên một dải tần số rộng và với một số chế độ, có thể hoạt động ở các sóng khác nhau.

Thông thường, điốt laser hoạt động ở một bước sóng duy nhất, tuy nhiên, bước sóng này có độ không ổn định đáng kể và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.

Đẳng cấp

Thiết kế của các điốt được thảo luận ở trên có cấu trúc n-p. Những điốt như vậy có hiệu suất thấp, yêu cầu công suất đầu vào đáng kể và chỉ hoạt động ở chế độ xung. Chúng không thể hoạt động theo cách nào khác vì chúng sẽ nhanh chóng bị quá nóng nên không được sử dụng rộng rãi trong thực tế.

Laser cấu trúc dị thể kép có một lớp chất có vùng cấm hẹp. Lớp này nằm giữa các lớp vật liệu có dải tần rộng. Thông thường, nhôm gallium arsenide và gallium arsenide được sử dụng để tạo ra laser cấu trúc dị thể kép. Mỗi kết nối này với hai chất bán dẫn khác nhau được gọi là cấu trúc dị thể.

Ưu điểm của laser có cấu trúc đặc biệt này là vùng lỗ trống và electron gọi là vùng hoạt động nằm ở lớp mỏng ở giữa. Kết quả là sẽ có thêm nhiều cặp lỗ trống và electron sẽ tạo ra sự khuếch đại. Trong khu vực có mức tăng thấp sẽ còn lại rất ít cặp như vậy. Ngoài ra, ánh sáng sẽ bị phản xạ từ các dị thể. Nói cách khác, bức xạ sẽ nằm hoàn toàn trong vùng có độ lợi hiệu dụng lớn nhất.

Điốt giếng lượng tử

Bằng cách làm cho lớp giữa của diode mỏng hơn, nó bắt đầu hoạt động như một giếng lượng tử. Do đó, năng lượng điện tử sẽ bị lượng tử hóa theo chiều dọc. Sự khác biệt giữa các mức năng lượng của giếng lượng tử được sử dụng để tạo ra bức xạ thay vì rào cản trong tương lai.

Điều này có hiệu quả trong việc kiểm soát dạng sóng chùm tia tùy thuộc vào độ dày của lớp giữa. Loại laser này hiệu quả hơn nhiều, không giống như laser một lớp, vì mật độ lỗ trống và electron được phân bố đồng đều hơn.

Điốt laser cấu trúc dị thể

Đặc điểm chính của laser lớp mỏng là chúng không có khả năng chứa chùm ánh sáng một cách hiệu quả. Để giải quyết vấn đề này, hai lớp bổ sung được áp dụng trên cả hai mặt của tinh thể, có chiết suất thấp hơn, không giống như các lớp trung tâm. Cấu trúc này tương tự như một hướng dẫn ánh sáng. Nó giữ chùm tia tốt hơn nhiều. Đây là những cấu trúc dị thể với sự giam cầm riêng biệt. Hầu hết các tia laser được sản xuất bằng công nghệ này vào những năm 90.

Laser có phản hồi Chủ yếu được sử dụng cho thông tin liên lạc cáp quang. Để ổn định sóng tại điểm nối pn, một rãnh ngang được tạo ra để tạo ra cách tử nhiễu xạ. Do đó, chỉ có một bước sóng được đưa trở lại bộ cộng hưởng và được khuếch đại. Những tia laser như vậy có bước sóng không đổi. Nó được xác định bởi bước cách tử. Phần notch thay đổi dưới tác động của nhiệt độ. Mô hình laser này là cơ sở của hệ thống quang học viễn thông.

Ngoài ra còn có điốt laser VСSEL và VECSEL, đó là các mô hình phát ra bề mặt với bộ cộng hưởng dọc. Sự khác biệt của họ là mô hình TÀU Bộ cộng hưởng nằm bên ngoài và thiết kế của nó có sẵn với bơm quang và dòng điện.

Tính năng kết nối

Điốt laser được sử dụng trong nhiều ứng dụng đòi hỏi chùm ánh sáng định hướng. Quá trình chính trong việc lắp ráp một thiết bị sử dụng tia laser bằng tay của chính bạn là kết nối chính xác.

Điốt laser khác với điốt LED ở chỗ chúng có một tinh thể thu nhỏ. Do đó, một lượng lớn năng lượng tập trung vào nó và do đó lượng dòng điện có thể dẫn đến hỏng hóc. Để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của tia laser, có các mạch thiết bị đặc biệt được gọi là trình điều khiển.

Laser yêu cầu nguồn điện ổn định. Tuy nhiên, có những mẫu có chùm tia phát sáng màu đỏ và hoạt động bình thường ngay cả khi mạng không ổn định. Nếu có trình điều khiển thì diode vẫn không thể kết nối trực tiếp. Để làm được điều này, bạn cũng cần có một cảm biến dòng điện, vai trò của cảm biến này thường được thực hiện bởi một điện trở được kết nối giữa các phần tử này.

Cách kết nối này có nhược điểm là cực âm của nguồn điện không nối được với cực âm của mạch điện. Một nhược điểm khác là sự sụt giảm điện năng trên điện trở. Vì vậy, trước khi kết nối laser, bạn phải lựa chọn cẩn thận trình điều khiển.

Các loại trình điều khiển

Có hai loại trình điều khiển chính có thể đảm bảo hoạt động bình thường của điốt laser.

Trình điều khiển xung được thực hiện bằng cách tương tự với một bộ chuyển đổi điện áp xung có khả năng tăng và giảm thông số này. Công suất đầu ra và đầu vào của trình điều khiển như vậy gần như bằng nhau. Tuy nhiên, có một số sinh nhiệt, tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng.

Lái xe đường hoạt động theo một mạch thường cung cấp nhiều điện áp cho diode hơn mức cần thiết. Để giảm nó, cần có một bóng bán dẫn để chuyển năng lượng dư thừa thành nhiệt. Trình điều khiển có hiệu suất thấp nên không được sử dụng rộng rãi.

Khi sử dụng vi mạch tuyến tính làm chất ổn định, khi điện áp đầu vào giảm thì dòng điốt sẽ giảm.

Vì tia laser được cấp nguồn bởi hai loại trình điều khiển nên sơ đồ kết nối sẽ khác nhau.

Mạch cũng có thể bao gồm nguồn điện ở dạng pin hoặc ắc quy.

Pin phải tạo ra điện áp 9 volt. Mạch cũng phải có điện trở giới hạn dòng điện và mô-đun laser. Điốt laser có thể được tìm thấy trong ổ đĩa máy tính bị lỗi.

Diode laser có 3 đầu ra. Chân giữa được nối với điểm trừ (cộng) của nguồn điện. Dấu cộng nối vào chân phải hoặc chân trái tùy hãng sản xuất. Để xác định đúng chân để kết nối, phải cấp nguồn. Để làm điều này, bạn có thể lấy hai pin 1,5 V và điện trở 5 Ohms. Điểm trừ của nguồn được kết nối với chân giữa của diode, và điểm cộng đầu tiên ở bên trái, sau đó đến chân phải. Thông qua thí nghiệm như vậy, bạn có thể biết được chân nào trong số này là chân “đang hoạt động”. Sử dụng phương pháp tương tự, diode được kết nối với vi điều khiển.

Điốt laser có thể được cấp nguồn bằng pin AA hoặc pin điện thoại di động. Tuy nhiên, chúng ta không được quên rằng cần có thêm một điện trở giới hạn 20 ohms.

Kết nối với mạng gia đình

Để làm được điều này, cần phải cung cấp biện pháp bảo vệ phụ trợ chống lại sự đột biến tần số cao.


Bộ ổn định và điện trở tạo ra một khối ngăn dòng điện tăng vọt. Một diode zener được sử dụng để cân bằng điện áp. Điện dung ngăn chặn sự tăng điện áp tần số cao. Lắp ráp đúng cách đảm bảo hoạt động ổn định của laser.

Thủ tục kết nối

Thuận tiện nhất cho hoạt động sẽ là một diode màu đỏ có công suất khoảng 200 mW. Điốt laser như vậy được cài đặt trên ổ đĩa máy tính.

  • Trước khi kết nối bằng pin, hãy kiểm tra hoạt động của diode laser.
  • Bạn cần chọn chất bán dẫn sáng nhất. Nếu diode được lấy từ ổ đĩa máy tính thì nó sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại. Không được chiếu tia laser vào mắt vì sẽ gây tổn thương mắt.
  • Diode được gắn trên bộ tản nhiệt để làm mát, dưới dạng một tấm nhôm. Để làm điều này, hãy khoan trước một lỗ.
  • Bôi keo tản nhiệt giữa diode và bộ tản nhiệt.
  • Kết nối điện trở 20 Ohm và 5 watt theo mạch với pin và tia laser.
  • Bỏ qua diode bằng tụ gốm có công suất bất kỳ.
  • Xoay diode ra xa bạn và kiểm tra hoạt động của nó bằng cách kết nối nguồn điện. Một chùm tia màu đỏ sẽ xuất hiện.

Khi kết nối, hãy chú ý đến sự an toàn. Tất cả các kết nối phải có chất lượng cao.

Để cài đặt trên tự chế mô-đun laser hoặc con trỏ laser, hộp mực máy in cần được sửa đổi. Và tôi phát hiện ra rằng miếng đệm từ vỏ máy tính là hoàn hảo cho những mục đích này và một trong số chúng tình cờ nằm ​​trong tầm tay. Chàng trai tội nghiệp.

Bằng cách nào đó, tôi đã uốn cong, cắt, khoan và cuối cùng vặn nó vào xe ngựa một cách kỳ diệu. Bạn chỉ cần sáng tạo và chính xác. Cô ấy trong thời gian này tập hợp não là người bạn đồng hành trung thành của bạn nhưng cũng có thể là kẻ thù tồi tệ nhất của bạn nếu bạn bỏ bê cô ấy!

Cỗ xe không nằm vuông góc với bàn máy quét, nhưng may mắn cho tôi là một chiếc đai ốc nhỏ đã cứu được cả ngày.

Thậm chí trước đó, tôi đã tìm thấy một ròng rọc nhỏ từ máy cassette, tôi lắp nó vào xe, nhưng sau đó tôi nhận ra rằng nó đang va chạm với thanh dẫn hướng trục X và tôi phải tháo nó ra. Nhưng nó chắc chắn đáng được giữ lại để đề phòng những sửa đổi trong tương lai.

Bước 11: Khắc PCB

Sau khi thử nghiệm thành công nguyên mẫu của mình, được lắp ráp trên bảng mạch và thực hiện chính xác một số lệnh mã G, tôi bắt đầu tạo một bảng mạch in. Tôi chưa bao giờ làm những việc như vậy trước đây, nhưng tôi là trợ lý trong phòng thí nghiệm hóa học nên làm việc với hóa chất không khiến tôi sợ hãi.

Và sử dụng nó một lần nữa cho việc này động não Groover, từ đó lấy bố cục của bảng laze ở tệp định dạng EagleCAD.

Tôi in gương bố cục này trên giấy thường, dán nó lên một tấm bảng mạ đồng cảm quang và khoan các lỗ cần thiết bằng Dremel. Tôi không có máy đo độ phơi sáng tự động kiểu mới nên tôi chỉ lấy một ít cồn và tẩy lớp sơn bóng bảo vệ. Sử dụng bút máy chiếu đường viền và thước kẻ, tôi vẽ các đường dẫn bằng tay. Cái này bút nãođể lại vết sáng bóng rất đẹp. Tôi cũng đã thử sử dụng bút đánh dấu vĩnh viễn loại tốt của Đức (kháng axit), nhưng nó tạo ra những đường kẻ dày và khó coi. Và với bút kẻ viền, bạn chỉ cần vẽ một đường một lần chứ không phải nhiều đường là bạn đã có được một lớp bảo vệ tốt.

Khắc bảng đồ thủ công Tôi sử dụng clorua sắt (III), tôi không thích các biện pháp khắc phục hiện có khác. Một số hơi nước, một số khác có mùi nồng và một số khác chứa peroxide và có thể phát nổ nếu để trong hộp kín. Vì vậy, clorua sắt là lựa chọn tốt nhất cho cả việc lưu trữ và xử lý.

Tuy nhiên, KHÔNG ĐỔ nó xuống cống! Nó sẽ ăn mòn đường ống thoát nước của bạn nếu chúng được làm bằng đồng và tiêu diệt tất cả các vi khuẩn có lợi trong bể tự hoại của bạn.

Bước 12: Lá chắn Laser

Tôi không biết làm thế nào các chân (kết nối với chân Arduino) được hàn ở mặt sau, vì vậy tôi đã lắp chúng vào mặt trên của bo mạch và đẩy chúng qua.

Để đề phòng, tôi đã vẽ các trình điều khiển lên bảng máy tẩy não nơi mà các thành phần điện nên được đặt. Lưu ý: có thể tiến hành chạy thử không có tia laser mà không cần bảng này.

Danh sách các bộ phận điện

Tôi đã đính kèm một danh sách đơn đặt hàng của tôi từ một nhà cung cấp thiết bị điện tử, với tất cả các mô tả trông có vẻ hơi đáng sợ.

Lưu ý 1:
Nhà cung cấp đã mắc lỗi với rơle trong đơn đặt hàng, vì vậy tôi phải tháo rời bộ nguồn PC cũ mà tôi tìm thấy trong bộ nguồn của mình. Tôi vô cùng hài lòng với “kho” thiết bị cũ của mình; hầu hết các thiết bị điện tử vẫn còn hoạt động và tôi giữ chúng thay vì đưa chúng đến điểm thu gom. Họ bán nó sang Châu Phi dưới dạng “đồ cũ”, mặc dù thực tế không phải vậy. Tôi đã xây dựng cái này não khắc, để chứng tỏ rằng “công nghệ cũ” không phải là rác rưởi. Trong bàn tay khéo léo, nó có giá trị như tiền.

Lưu ý 2 (quan trọng):
Khi kết nối Arduino với bo mạch đã được lắp đặt, trước tiên hãy đảm bảo nguồn điện bên ngoài được kết nối. Tôi nhận thấy rằng khi kết nối Arduino với USB mà không có nguồn điện được kết nối, các bước bắt đầu “gào thét”, điều này không hay chút nào.

Bước 13: Tấm chắn Laser thay thế (Khiên Easylaser)

Tấm chắn laser của Groover rất tuyệt, nhưng có một số thứ không hoạt động với cách tôi điều khiển tia laser:
- nó không thể chuyển sang chế độ vi bước của động cơ bước.
Các động cơ bước trong DVD mà anh ấy sử dụng không yêu cầu điều này, nhưng nếu bạn đang sử dụng các động cơ khác nhau từ các thiết bị khác nhau thì tùy chọn này có thể giúp bạn điều khiển động cơ chính xác hơn.
— Tôi cũng không hài lòng với rơle điều khiển bật/tắt tia laser.
— và cuối cùng, các dây đi từ tấm chắn laser đến tia laser quá dài, tôi nghĩ sẽ đúng hơn nếu đặt tấm chắn gần tia laser hơn.
Vì vậy, để tóm tắt:

Tôi đã sửa đổi trình điều khiển từ Groover
— di chuyển bảng điều khiển, đặt nó vào kẹp đầu cuối của mô-đun laser,
— đã thêm các nút nhảy vào Easydrivers, từ đó kích hoạt chế độ vi bước.

Nâng cấp: người tự làm jduffy54 thật tốt bụng khi sửa bảng easylaser. Tôi đã cập nhật bố cục bảng não, các bước nhảy vi bước bây giờ sẽ hoạt động như mong đợi.

Bước 14: Điốt Laser

Diode laser tôi sử dụng rất mạnh. Đây là loại laser đỏ loại 3 có công suất 300mW được nhắm mục tiêu, có nghĩa là bạn PHẢI sử dụng kính an toàn. Nếu không, bạn có thể bị viêm kết mạc và đục thủy tinh thể. Nó không giống như hút thuốc, có thể dẫn đến ung thư. Không, nếu chùm tia chiếu vào mắt bạn thì chắc chắn bạn sẽ bị đục thủy tinh thể. Và ngay cả chùm tia phản chiếu từ các bức tường cũng nguy hiểm hơn nhiều so với việc bạn nhìn vào mặt trời. Bạn không muốn mạo hiểm tầm nhìn của mình. Tạm ngừng…

HÃY CẨN THẬN!!

Kính an toàn không được truyền bức xạ có bước sóng 600-670 nm (mật độ quang 4+). Những chiếc kính này không hề rẻ nhưng đôi mắt thì vô giá!

Mật độ quang học 4+ có nghĩa là 10^-4 ánh sáng tới (đỏ) được lọc.
Ví dụ:
300 mW * 10^-4 = 0,03 mW.

Sơ đồ chân của diode laser:

Sau khi loại bỏ một diode laser khỏi ổ ghi DVD cũ hoặc mua nó trên Internet, điều đầu tiên bạn cần làm là xác định cực tính của nó. Tôi lấy hai cái cho việc này pin não AA trong trường hợp lần lượt là “+” và “-”, và cố gắng kết nối chúng với diode laser cho đến khi nó sáng lên.

Vỏ của điốt laser như aixiz có chứa một bộ tản nhiệt. Chúng thường đi kèm với một thấu kính nhựa lấy nét. Ống kính thủy tinh tất nhiên là tốt hơn vì chúng cung cấp năng lượng sử dụng nhiều hơn 10-20%.

Cài đặt công suất diode laser:

Trước khi kết nối tia laser với mạch điện, bạn cần điều chỉnh “công suất” mà nó sẽ nhận được. Điều này rất dễ thực hiện bằng cách sử dụng chiết áp màu xanh.
Tia laser đỏ từ đầu ghi DVD có thể chịu được 300mV (dưới tải - tương ứng là 300mA), nhưng tôi không biết nó sẽ tồn tại được bao lâu.
Điều này có nghĩa là nếu bạn muốn tăng tuổi thọ sử dụng của nó, bạn có thể giảm nguồn điện cung cấp cho nó xuống 200 mV (dưới tải - 200 mA).
Và tôi khuyên bạn, nếu có thể, hãy tìm một đầu ghi DVD cũ, vì bạn không muốn điều chỉnh công suất của diode laser trên mô-đun laser được sử dụng trong thủ công.

Nghe có vẻ lạ, nhưng đối với thiết lập này, chúng tôi sẽ sử dụng tải tương đương cần đặt trong mạch thay vì một diode laser thực tế. Trong trường hợp này, bạn có thể tăng dần công suất trong khi đo điện áp mà không có nguy cơ làm hỏng diode “quý giá”.
Trong ảnh, bạn có thể thấy tải tương đương này, nó mô phỏng tia laser đỏ. Và nếu bạn có tia laser xanh thì bạn cần sử dụng 6 điốt 1N4001.

Tải tương đương cho tia laser đỏ là 4 điốt 1N4001 và một điện trở 1 Ohm.
đối với tia laser màu xanh lam - 6 điốt 1N4001 và một điện trở 1 Ohm.

Một lần nữa, chúng ta lấy một bảng mạch và nối nối tiếp các điốt và một điện trở để đo điện áp. Việc bạn đặt nó ở phía nào của điốt không quan trọng. Đặt đồng hồ vạn năng ở mức 2000mV và áp dụng đầu dò vào các cực điện trở não. Tiếp theo, chúng tôi kết nối các dây từ các điểm tiếp xúc của trình điều khiển laser với bảng mạch. Tải gcodesender hoặc thiết bị đầu cuối bạn đang sử dụng và kết nối với bộ vi điều khiển. Tiếp theo, chúng tôi gửi lệnh “M3” (bật trục xoay/laser) và các số đọc sẽ xuất hiện trên đồng hồ vạn năng.
Sau đó xoay chiết áp theo chiều kim đồng hồ cho đến khi bạn nhận được giá trị mình cần, ví dụ 300mV. Điều này sẽ tương ứng với những gì sẽ được cung cấp cho diode laser.

CW = tăng điện áp
CCW = giảm điện áp
Sau đó, chúng tôi gửi lệnh “M5” để tắt tia laser.

Lấy nét bằng tia laze:

Để lấy nét tia laze, tôi xoay ống kính cho đến khi nó trở thành một điểm trên tường, rồi cố gắng thắp một que diêm.
Để điều chỉnh tiêu cự “đại khái”, tôi dán một chiếc thước lên bàn và lắp một tia laser bên cạnh, sao cho mép thân của nó ở mốc 0mm. Tiếp theo, tôi đặt một tờ giấy đen trước tia laser và di chuyển nó cho đến khi nó sáng lên. Có lẽ bạn cũng cần “chơi” với ống kính và khoảng cách của tấm vải.

Tôi thực hiện điều chỉnh tiêu cự cuối cùng theo cách tương tự, nhưng lần này tôi tính xem sẽ mất bao lâu để đốt một lỗ trên tờ giấy. Đây là cách tôi có được độ dài tiêu cự gần mức lý tưởng nhất.

Bước 15: Mềm mại

Xác định khu vực làm việc:

Trong trình chỉnh sửa Inkscape, bạn cần đặt kích thước của vùng làm việc. Để thực hiện việc này, hãy chuyển đến “Tệp” - “Thuộc tính tài liệu” và thay đổi trang theo kích thước của bạn.

Một điều bạn cần biết trước khi bắt đầu khắc là cách lấy mã gcode cho thiết kế của mình. Lựa chọn của tôi là Inkscape với Groover Gcodetools đã được sửa đổi (Metalevel 8), có sẵn trên trang của nó.

Trước khi tạo mẫu gcode, bạn cần phản chiếu nó. Nếu bạn chỉ muốn chọn mọi thứ và phản ánh nó, điều này có thể mang lại kết quả lạ trong Inkscape.
Do đó, trước khi phản chiếu, hãy chọn mọi thứ (tổ hợp phím Ctrl + a), kết hợp nó thành một nhóm (Ctrl + g) và chỉ sau đó phản chiếu nó ('h'). Sau khi phản chiếu, hãy tách nhóm (Ctrl + Shift + g) và biến nó thành một đường dẫn (Ctrl + Shift + c).

gcodetools cần được sao chép vào “…\Inkscape\share\extensions”.

Nhưng bây giờ để lấy gcode bạn cần làm như sau:

1. Ungroup tất cả các đối tượng (có thể hai lần)
2. Ctrl + a (chọn tất cả) - Path - Đối tượng tới đường dẫn
3. Đã chọn tất cả - Tiện ích mở rộng - Máy khắc laser - Laser
4. Trong phần "Tùy chọn", chọn thư mục đầu ra.
5. Quan trọng! Chuyển sang tab "Laser"
6. Nhập tốc độ mong muốn. Nó có thể được ghi đè sau bằng Gcodesender.
7. Nhập tên file + .nc Tiếp theo, nhấp vào “Áp dụng” và bạn đã hoàn tất!
8. Khởi chạy Gcodesender, kết nối với Arduino và tải tệp .nc. Nếu muốn, hãy thay đổi tốc độ.
9. !!MANG KÍNH AN TOÀN!!
10. Nhấp vào “In”

Bảng cheat Inkscape

Phím tắt hành động

Chọn tất cả Ctrl + A
Nhóm (nhóm) Ctrl + G
Bỏ nhóm Shift + Ctrl + G
Gương (ngang) phản xạ theo chiều ngang H
dọc V
Chuyển đối tượng thành đường dẫn (convert to path) Shift + Ctrl + C
Căn chỉnh hộp thoại Shift + Ctrl + A
Hộp thoại Điền/Nét Shift + Ctrl + F

Bước 16: Anh ấy đã sống lại!!!

Một số tác phẩm chạm khắc hoặc chạm khắc của họ.

Ngày nay, nhiều hộ gia đình và các thiết bị khác sử dụng điốt laser (chất bán dẫn) để tạo ra chùm tia mục tiêu. Và điểm quan trọng nhất trong việc tự lắp ráp một hệ thống laser là kết nối diode.

Điốt laze

Từ bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về mọi thứ bạn cần để kết nối diode laser chất lượng cao.

Đặc điểm của chất bán dẫn và kết nối của nó

Mô hình laser khác với diode LED ở diện tích tinh thể rất nhỏ. Trong kết nối này, người ta quan sát thấy sự tập trung công suất đáng kể, dẫn đến sự vượt quá giá trị hiện tại trong thời gian ngắn trong đường giao nhau. Bởi vì điều này, một diode như vậy có thể dễ dàng bị cháy. Vì vậy, để diode laser có tuổi thọ lâu nhất có thể, cần có một mạch đặc biệt - trình điều khiển.

Ghi chú! Bất kỳ diode loại laser nào cũng phải được cấp nguồn bằng dòng điện ổn định. Mặc dù một số giống phát ra ánh sáng đỏ hoạt động khá ổn định ngay cả khi chúng có chế độ dinh dưỡng không ổn định.

Điốt laser đỏ

Tuy nhiên, ngay cả khi sử dụng trình điều khiển thì diode cũng không thể kết nối được với nó. Ở đây cũng cần có một “cảm biến dòng điện”. Vai trò của nó thường được thực hiện bởi dây chung của điện trở có điện trở thấp, được kết nối với khe hở giữa các bộ phận này. Kết quả là, mạch có một nhược điểm đáng kể - điểm trừ công suất bị "cắt đứt" khỏi điểm trừ có trong nguồn điện của mạch. Ngoài ra, mạch này còn có một nhược điểm nữa - xảy ra hiện tượng mất điện ở điện trở đo dòng điện.
Khi dự định kết nối một diode laser, bạn cần hiểu nó nên được kết nối với trình điều khiển nào.

Phân loại tài xế

Hiện tại, có hai loại trình điều khiển chính có thể được kết nối với chất bán dẫn của chúng tôi:

  • trình điều khiển xung. Đây là trường hợp đặc biệt của bộ chuyển đổi điện áp xung. Nó có thể đi xuống hoặc đi lên. Công suất đầu vào của chúng xấp xỉ bằng công suất đầu ra. Trong trường hợp này, có một sự chuyển đổi nhỏ từ năng lượng thành nhiệt. Mạch điều khiển xung đơn giản trông như thế này;

Mạch điều khiển chuyển mạch đơn giản hóa

  • trình điều khiển tuyến tính. Mạch thường cung cấp nhiều điện áp cho trình điều khiển như vậy hơn mức chất bán dẫn yêu cầu. Để dập tắt nó, cần có một bóng bán dẫn, nó sẽ giải phóng năng lượng dư thừa bằng nhiệt. Trình điều khiển như vậy có hiệu suất thấp và do đó cực kỳ hiếm khi được sử dụng.

Ghi chú! Khi sử dụng vi mạch ổn định mạch tích hợp tuyến tính, dòng điện sẽ giảm khi điện áp đầu vào trên diode giảm xuống.

Mạch điều khiển dòng

Do thực tế là bất kỳ diode laser nào cũng có thể được cấp nguồn thông qua hai loại trình điều khiển khác nhau nên sơ đồ kết nối sẽ khác nhau.

Tính năng kết nối

Mạch sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho diode laser có thể không chỉ chứa trình điều khiển và “cảm biến dòng điện” mà còn có nguồn điện - pin hoặc pin.

Tùy chọn sơ đồ kết nối

Thông thường, pin/pin trong trường hợp này phải có điện áp 9 V. Ngoài chúng, mạch phải bao gồm một mô-đun laser và một điện trở giới hạn dòng điện.

Ghi chú! Để không phải tốn tiền mua một diode, bạn có thể tháo nó ra khỏi ổ DVD. Hơn nữa, nó phải là một thiết bị máy tính chứ không phải một máy nghe nhạc tiêu chuẩn.

Ổ đĩa DVD máy tính

Chất bán dẫn laser có ba đầu (chân), hai trong số đó nằm ở hai bên và một ở giữa. Đầu ra ở giữa phải được kết nối với cực âm của nguồn điện đã chọn. Cực dương phải được kết nối với “chân” bên trái hoặc bên phải. Việc lựa chọn bên trái hay bên phải tùy thuộc vào nhà sản xuất chất bán dẫn. Do đó, bạn cần xác định đầu ra nào sẽ là: “+” và “-”. Để làm được điều này, nguồn điện phải được cấp vào chất bán dẫn. Hai pin, mỗi pin 1,5 volt, cũng như điện trở 5 ohm sẽ thực hiện công việc một cách hoàn hảo ở đây.
Cực âm của nguồn điện phải được kết nối với cực âm trung tâm được xác định tại diode. Trong trường hợp này, cực dương phải được nối lần lượt với từng cực còn lại của chất bán dẫn. Vì vậy, nó cũng có thể được kết nối với một vi điều khiển.
Nguồn điện cho diode laser có thể được cung cấp bằng 2-3 pin AA. Nhưng nếu muốn, bạn cũng có thể đưa pin từ điện thoại di động vào mạch. Trong trường hợp này, bạn phải nhớ rằng bạn sẽ cần thêm một điện trở giới hạn 20 Ohm.

Kết nối với mạng 220 V

Chất bán dẫn có thể được cấp nguồn từ 220 V. Nhưng ở đây cần phải tạo thêm lớp bảo vệ chống lại sự đột biến điện áp tần số cao.

Tùy chọn cấp nguồn cho diode từ mạng 220 V

Một sơ đồ như vậy nên bao gồm các yếu tố sau:

  • Bộ điều chỉnh điện áp;
  • điện trở giới hạn dòng điện
  • tụ điện;
  • điốt laze.

Điện trở và bộ ổn định sẽ tạo thành một khối có thể ngăn chặn dòng điện tăng vọt. Để tránh hiện tượng tăng điện áp, cần có một diode zener. Tụ điện sẽ ngăn chặn sự xuất hiện của các xung tần số cao. Nếu mạch như vậy được lắp ráp chính xác thì chất bán dẫn sẽ hoạt động ổn định.

Hướng dẫn kết nối từng bước

Cách thuận tiện nhất để tạo ra một hệ thống laser bằng tay của chính bạn sẽ là một chất bán dẫn màu đỏ, có công suất đầu ra khoảng 200 miliwatt.

Ghi chú! Đây là chất bán dẫn mà bất kỳ đầu DVD máy tính nào cũng được trang bị. Điều này làm cho việc tìm kiếm nguồn sáng dễ dàng hơn nhiều.

Kết nối trông như thế này:

  • Một chất bán dẫn phải được sử dụng để kết nối. Chúng phải được kiểm tra chức năng (chỉ cần kết nối với pin);
  • chọn một mô hình sáng hơn. Khi kiểm tra đèn LED IR (lấy từ máy tính) sẽ phát ra ánh sáng màu đỏ nhạt. Hãy nhớ rằng nó

KHÔNG nhắm vào mắt, nếu không bạn có thể mất thị lực hoàn toàn;

Kiểm tra điốt

  • Tiếp theo, chúng tôi lắp đặt tia laser trên bộ tản nhiệt tự chế. Để làm điều này, bạn cần khoan một lỗ trên tấm nhôm (dày khoảng 4 mm) với đường kính sao cho diode vừa khít với nó;
  • Cần phải phủ một lớp nhựa nhiệt dẻo nhỏ giữa tia laser và bộ tản nhiệt;
  • Tiếp theo, chúng ta lấy một điện trở gốm quấn dây có điện trở 20 Ohms với công suất 5 W và quan sát cực tính, nối nó với mạch. Thông qua nó, bạn cần kết nối tia laser và nguồn điện (pin di động hoặc pin);
  • bản thân tia laser phải được bỏ qua bằng cách sử dụng tụ gốm có điện dung bất kỳ;
  • Sau đó, xoay thiết bị ra xa bạn, bạn nên kết nối thiết bị với nguồn điện. Kết quả là chùm tia màu đỏ sẽ bật.

Chùm tia đỏ từ thiết bị tự chế

Sau đó nó có thể được lấy nét bằng thấu kính hai mặt lồi. Tập trung nó trong vài giây vào một điểm trên tờ giấy hấp thụ quang phổ màu đỏ. Tia laser sẽ để lại ánh sáng đỏ trên đó.
Như bạn có thể thấy, chúng tôi có một thiết bị hoạt động được kết nối với mạng 220 V. Bằng cách sử dụng nhiều mạch và tùy chọn kết nối khác nhau, bạn có thể tạo các thiết bị khác nhau, thậm chí cả con trỏ laser bỏ túi.

Phần kết luận

Khi kết nối một diode laser, bạn cần nhớ cách xử lý an toàn và cũng biết các sắc thái hiện diện trong hoạt động của nó. Sau đó, tất cả những gì còn lại là chọn mạch bạn thích và kết nối chất bán dẫn. Điều chính cần nhớ là tất cả các điểm tiếp xúc phải được bịt kín, nếu không bộ phận có thể bị cháy trong quá trình hoạt động.


Tính toán lumen trên mét vuông cho các phòng khác nhau

Không có gì bí mật khi mỗi chúng ta khi còn nhỏ đều muốn có một thiết bị giống như máy laser có thể cắt các con dấu kim loại và đốt cháy xuyên tường. Trong thế giới hiện đại, giấc mơ này có thể dễ dàng trở thành hiện thực vì giờ đây người ta có thể chế tạo ra tia laser có khả năng cắt nhiều loại vật liệu khác nhau.

Tất nhiên, ở nhà không thể chế tạo một chiếc máy laser mạnh đến mức có thể cắt xuyên qua sắt hoặc gỗ. Nhưng với một thiết bị tự chế, bạn có thể cắt giấy, niêm phong bằng polyetylen hoặc nhựa mỏng.

Sử dụng thiết bị laser, bạn có thể đốt các mẫu khác nhau trên các tấm gỗ dán hoặc gỗ. Nó có thể được sử dụng để chiếu sáng các vật thể nằm ở vùng sâu vùng xa. Phạm vi ứng dụng của nó có thể vừa mang tính giải trí vừa hữu ích trong công việc xây dựng và lắp đặt, chưa kể đến việc hiện thực hóa tiềm năng sáng tạo trong lĩnh vực khắc trên gỗ hoặc tấm mica.

Cắt laze

Các công cụ và phụ kiện bạn sẽ cần để tạo ra tia laser của riêng mình:

Hình 1. Mạch đèn LED laser.

  • ổ đĩa DVD-RW bị lỗi với diode laser đang hoạt động;
  • con trỏ laser hoặc máy chuẩn trực cầm tay;
  • hàn sắt và dây nhỏ;
  • Điện trở 1 Ohm (2 chiếc.);
  • tụ điện 0,1 µF và 100 µF;
  • Pin AAA (3 chiếc.);
  • dụng cụ nhỏ như tuốc nơ vít, dao và giũa.

Những tài liệu này sẽ khá đủ cho công việc sắp tới.

Vì vậy, đối với một thiết bị laser, trước hết, bạn cần chọn ổ DVD-RW có sự cố cơ học, vì các điốt quang phải ở tình trạng tốt. Nếu không có ổ đĩa cũ, bạn sẽ phải mua nó từ những người bán nó để lấy phụ tùng thay thế.

Khi mua, hãy nhớ rằng hầu hết các ổ đĩa từ nhà sản xuất Samsung đều không phù hợp để sản xuất máy cắt laser. Thực tế là công ty này sản xuất ổ đĩa DVD có điốt không được bảo vệ khỏi các tác động bên ngoài. Việc thiếu vỏ bọc đặc biệt có nghĩa là diode laser phải chịu ứng suất nhiệt và nhiễm bẩn. Nó có thể bị hỏng khi chạm nhẹ vào tay bạn.

Hình 2. Laser từ ổ đĩa DVD-RW.

Tùy chọn tốt nhất cho tia laser sẽ là ổ đĩa của nhà sản xuất LG. Mỗi mô hình được trang bị một tinh thể với mức độ sức mạnh khác nhau. Chỉ số này được xác định bởi tốc độ ghi của đĩa DVD hai lớp. Điều cực kỳ quan trọng là ổ đĩa phải là ổ ghi vì nó chứa một bộ phát hồng ngoại cần thiết để tạo ra tia laser. Một cái thông thường sẽ không hoạt động vì nó chỉ dùng để đọc thông tin.

DVD-RW với tốc độ ghi 16X được trang bị tinh thể màu đỏ có công suất 180-200 mW. Ổ đĩa tốc độ 20X chứa một diode 250-270 mW. Các thiết bị ghi tốc độ cao loại 22X được trang bị quang học laser, công suất đạt tới 300 mW.

Quay lại nội dung

Tháo rời ổ DVD-RW

Quá trình này phải được thực hiện hết sức cẩn thận vì các bộ phận bên trong rất dễ vỡ và có thể dễ dàng bị hư hỏng. Sau khi tháo hộp ra, bạn sẽ nhận thấy ngay phần cần thiết; nó trông giống như một mảnh kính nhỏ nằm bên trong cỗ xe di động. Phần đế của nó cần được tháo ra; nó được hiển thị trong Hình 1. Phần tử này chứa một thấu kính quang học và hai điốt.

Ở giai đoạn này, bạn nên cảnh báo ngay rằng tia laser cực kỳ nguy hiểm đối với thị lực của con người.

Nếu nó chạm trực tiếp vào thấu kính, nó sẽ làm tổn thương các đầu dây thần kinh và người bệnh có thể bị mù.

Chùm tia laze có thể gây chói mắt ngay cả ở khoảng cách 100 m, vì vậy điều quan trọng là phải chú ý xem bạn hướng tia laze vào đâu. Hãy nhớ rằng bạn phải chịu trách nhiệm về sức khỏe của người khác khi có một thiết bị như vậy trong tay bạn!

Hình 3. Chip LM-317.

Trước khi bắt đầu, bạn cần biết rằng diode laser có thể bị hỏng không chỉ do thao tác bất cẩn mà còn do tăng điện áp. Điều này có thể xảy ra chỉ trong vài giây, đó là lý do tại sao điốt hoạt động dựa vào nguồn điện liên tục. Khi điện áp tăng, đèn LED trong thiết bị vượt quá tiêu chuẩn độ sáng của nó, dẫn đến bộ cộng hưởng bị phá hủy. Do đó, diode mất khả năng tỏa nhiệt, nó trở thành một đèn pin thông thường.

Tinh thể cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ xung quanh nó; khi nó giảm xuống, hiệu suất laser tăng lên ở điện áp không đổi. Nếu vượt quá định mức tiêu chuẩn, bộ cộng hưởng sẽ bị phá hủy theo nguyên tắc tương tự. Ít phổ biến hơn là diode bị hỏng do thay đổi đột ngột, nguyên nhân là do bật và tắt thiết bị thường xuyên trong một thời gian ngắn.

Sau khi lấy tinh thể ra, bạn phải buộc ngay các đầu của nó bằng dây lộ ra ngoài. Điều này là cần thiết để tạo kết nối giữa các đầu ra điện áp của nó. Đối với những đầu ra này, bạn cần hàn một tụ điện nhỏ 0,1 µF với cực âm và 100 µF với cực dương. Sau thủ tục này, bạn có thể loại bỏ các dây vết thương. Điều này sẽ giúp bảo vệ diode laser khỏi quá độ và tĩnh điện.

Quay lại nội dung

Dinh dưỡng

Trước khi tạo pin cho diode, cần lưu ý rằng nó phải được cấp nguồn từ 3V và tiêu thụ tới 200-400 mA, tùy thuộc vào tốc độ của thiết bị ghi. Bạn nên tránh kết nối trực tiếp tinh thể với pin vì đây không phải là một chiếc đèn đơn giản. Nó có thể xuống cấp ngay cả dưới tác động của pin thông thường. Diode laser là một bộ phận độc lập được cung cấp điện thông qua một điện trở điều chỉnh.

Hệ thống cung cấp điện có thể được cấu hình theo ba cách với mức độ phức tạp khác nhau. Mỗi trong số chúng yêu cầu sạc lại từ nguồn điện áp không đổi (pin).

Phương pháp đầu tiên liên quan đến việc điều chỉnh điện bằng điện trở. Điện trở trong của thiết bị được đo bằng cách phát hiện điện áp khi nó đi qua diode. Đối với các ổ đĩa có tốc độ ghi 16X, 200 mA là đủ. Nếu chỉ báo này tăng lên, có khả năng làm hỏng tinh thể, vì vậy bạn nên giữ giá trị tối đa là 300 mA. Nên sử dụng pin điện thoại hoặc pin AAA làm nguồn điện.

Ưu điểm của nguồn điện này là sự đơn giản và độ tin cậy. Trong số những nhược điểm là cảm giác khó chịu khi thường xuyên sạc pin từ điện thoại và khó lắp pin vào máy. Ngoài ra, rất khó để xác định thời điểm thích hợp để sạc lại nguồn điện.

Hình 4. Chip LM-2621.

Nếu bạn sử dụng ba pin AA, mạch này có thể dễ dàng lắp vào con trỏ laser do Trung Quốc sản xuất. Thiết kế hoàn thiện được thể hiện trong Hình 2, hai điện trở 1 Ohm nối tiếp và hai tụ điện.

Đối với phương pháp thứ hai, chip LM-317 được sử dụng. Phương pháp bố trí hệ thống cung cấp điện này phức tạp hơn nhiều so với phương pháp trước; nó phù hợp hơn cho việc lắp đặt laser loại cố định. Mạch này dựa trên việc sản xuất một bộ điều khiển đặc biệt, đó là một bảng mạch nhỏ. Nó được thiết kế để hạn chế dòng điện và tạo ra năng lượng cần thiết.

Mạch kết nối của vi mạch LM-317 được hiển thị trong Hình 3. Nó sẽ yêu cầu các yếu tố như điện trở thay đổi 100 ohm, 2 điện trở 10 ohm, diode dòng 1N4001 và tụ điện 100 μF.

Trình điều khiển dựa trên mạch này duy trì nguồn điện (7V) bất kể nguồn điện và nhiệt độ môi trường. Bất chấp sự phức tạp của thiết bị, mạch này được coi là đơn giản nhất để lắp ráp tại nhà.

Phương pháp thứ ba là phương pháp di động nhất, khiến nó được ưa chuộng nhất. Nó cung cấp năng lượng từ hai pin AAA, duy trì mức điện áp không đổi cung cấp cho diode laser. Hệ thống duy trì nguồn điện ngay cả khi mức pin yếu.

Khi pin cạn kiệt, mạch sẽ ngừng hoạt động và một điện áp nhỏ sẽ chạy qua diode, đặc trưng là tia laser phát sáng yếu. Loại nguồn điện này là kinh tế nhất, hệ số hiệu suất của nó là 90%.

Để triển khai một hệ thống điện như vậy, bạn sẽ cần một vi mạch LM-2621, được đặt trong một gói 3x3 mm. Vì vậy, bạn có thể gặp phải những khó khăn nhất định trong quá trình hàn các bộ phận. Kích thước cuối cùng của bảng phụ thuộc vào kỹ năng và sự khéo léo của bạn, vì các bộ phận có thể được đặt ngay cả trên bảng 2x2 cm. Bảng hoàn thiện được hiển thị trong Hình 4.

Cuộn cảm có thể được lấy từ nguồn điện thông thường của máy tính để bàn. Một sợi dây có tiết diện 0,5 mm được quấn trên đó với số vòng lên tới 15 vòng, như trong hình. Đường kính ga từ bên trong sẽ là 2,5 mm.

Bất kỳ diode Schottky nào có giá trị 3 A đều phù hợp với bo mạch, ví dụ: 1N5821, SB360, SR360 và MBRS340T3. Nguồn cung cấp cho diode được điều chỉnh bằng điện trở. Trong quá trình thiết lập, nên kết nối nó với điện trở thay đổi 100 Ohm. Khi kiểm tra chức năng, tốt nhất nên sử dụng diode laser bị mòn hoặc không mong muốn. Đèn báo nguồn hiện tại vẫn giữ nguyên như sơ đồ trước.

Khi bạn tìm thấy phương pháp phù hợp nhất, bạn có thể nâng cấp nó nếu bạn có các kỹ năng cần thiết cho việc này. Diode laser phải được đặt trên một tản nhiệt thu nhỏ để nó không bị quá nóng khi điện áp tăng. Sau khi hoàn tất việc lắp ráp hệ thống điện, bạn cần tiến hành lắp đặt kính quang học.