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Laserdiodentreiber

Ein einfacher Treiber für Laserdioden oder Hochleistungs-LEDs ist an sich nichts anderes als eine Konstantstromquelle. Das bedeutet der Treiber hält den Strom welcher durch die Laserdiode oder LED fließt konstant auf einen eingestellten Wert. Zusätzlich kann man noch einige Features vorsehen die nicht unbedingt nötig aber oft nützlich sind (Modulationseingang für digitale oder analoge Signale, Temperaturüberwachung etc.)

Eine einfache Konstantstromquelle kann man mit dem LM317 aufbauen und in der Tat wird diese Schaltung auch von vielen Leuten verwendet. Ich persönlich finde sie schon seit einiger Zeit nicht mehr so praktisch, da meiner Meinung nach die technischen Mängel nicht durch den simplen Aufbau wett gemacht werden. Aber dazu später mehr.
Der simpelste Aufbau besteht ersteinmal aus einem Shunt-Widerstand um den Strom durch die Last zu messen. Man kann im Prinzip aber auch andere Messverfahren benutzen wie z.B. Hallsensoren. Der tatsächliche Sensortyp ist ersteinmal egal. Ein Operationsverstärker vergleicht die Spannung am Shunt mit einer einstellbaren Referenzspannung und steuert entsprechend die Spannung die an der Last, in diesem Fall eine Laserdiode.

In diesem einfachen Beispiel für niedrige Leistungen wird für die Referenzspannung eine Diode mit Vowiderstand verwendet. Die Schwellspannung welche an der Diode abgegriffen wird beträgt in etwa 0.6V – 0.7V. Der Widerstand ist in der Größenordnung von 1KOhm, sein genauer Wert und die Betriebsspannung beeinflußen die Schwellspannung nicht sehr stark. Der Shunt ist ein 0.1Ohm Widerstand (R2) durch ihn und durch die Last (R3) fließt der gesamte Strom aus dem Ausgang des Operationsverstärkers. Der OPV ist als Regler beschaltet und hält die Spannung über R2 konstant und damit auch den Strom.
Für ernsthafte Laserdioden reicht allerdings der Strom aus dem OPV bei weitem nicht.
to be continued…

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