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Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza di Alessandro Greborio Università degli Studi.

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Presentazione sul tema: "Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza di Alessandro Greborio Università degli Studi."— Transcript della presentazione:

1 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza di Alessandro Greborio Università degli Studi di Pavia relatore: Prof.ssa Carla Vacchi

2 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Obiettivo Realizzare un alimentatore che rispetti le specifiche richieste dal carico e permetta allutente di interagire con esso CARICO DIODO DI POMPAGGIO PER CAVITA LASER CHE CARATTERISTICHE DEVE AVERE LALIMENTAZIONE DEL DIODO? CONTROLLATA IN TEMPERATURA NON DEVE DARE ELEVATE VARIAZIONI DI CORRENTE AL CARICO

3 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Controllo di temperatura MANTENERE ACCORDATA LA LUNGHEZZA DONDA DEL RAGGIO EMESSO DAL DIODO CON LA FREQUENZA DI MASSIMO ASSORBIMENTO DI POTENZA DELLA CAVITA LASER UN AUMENTO DI TEMPERATURA PUO PROVOCARE LA ROTTURA DELLA GIUNZIONE

4 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza IL DRIVER Elementi a disposizione FINO A 2.2 AMPERE CONTROLLATO IN TEMPERATURA NTC DIODO PELTIER

5 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Il modulo di Peltier É formata da una serie di giunzioni pn elementari Per effetto Peltier, al passaggio di corrente, corrisponde una migrazione di calore da un lato allaltro del modulo proporzionale a tale corrente

6 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza CI SERVE QUINDI UN SISTEMA DI COLLOQUIO TRA OPERATORE E DRIVER CHE MONITORI IL PROCESSO E GARANTISCA LA SICUREZZA NECESSARIA colloquio

7 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Impostare dinamicamente la corrente di alimentazione al diodo Permettere di visualizzare a display la corrente erogata al diodo Bloccare lerogazione di corrente in caso di errori QUALI SONO GLI ERRORI? Erogazione eccessiva di corrente al diodo Aumento eccessivo della temperatura del diodo Il sistema di colloquio deve permettere:

8 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Microcontrollore PIC TEMPERATURATEMPERATURA CORRENTECORRENTE programmazione del PIC impostazione soglie Elementi per il colloquio Confronto i dati fisici istantanei con le soglie preimpostate I/O ADC CPU

9 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Elementi per il colloquio Driver-PIC PIC-Driver Esterno-PIC Esterno-Driver Supporto circuitale per impostazione soglie Alimentazione per driver, ventola e dispositivi di segnalazione Segnali LA SCHEDA RAPPRESENTA LORGANO CENTRALE DI INTERFACCIA TRA I VARI DISPOSITIVI INTERAGENTI NEL SISTEMA

10 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza NTC SCHEDA ENABLE T DIODO PELTIER TRIMMER Funzionamento del sistema corrente I

11 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza NTC SCHEDA ENABLE T DIODO PELTIER TRIMMER Funzionamento del sistema Errore termico I

12 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza NTC SCHEDA ENABLE T DIODO PELTIER TRIMMER Funzionamento del sistema Errore potenza I

13 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Sviluppo della scheda OBIETTIVO IMPOSTO Elevata compattezza La realizzazione ha seguito due fasi: Progettazione con il softwareOrcad Capture Realizzazione fisica Cis Layout

14 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Capture Cis

15 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Capture Cis

16 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Capture Cis - connessioni PICDRIVER

17 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Orcad Layout Data la notevole quantità di interconnessioni ho optato per una soluzione su doppia faccia 68 mm 100 mm

18 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Stampato lato top Stampato lato bottom Sviluppo fisico Confrontato con lo stampato di un progetto simile risulta Il 30% inferiore in termini di area

19 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Scheda ultimata

20 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Alimentatore

21 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Alimentatore DRIVER SCHEDA VENTOLA ALIMENTAZIONE

22 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Alimentatore

23 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza Alimentatore DISPLAY SPIA ON-OFF POTENZA ERRORE TEMPERATURA CORRENTE Rispetta le norme elettriche di sicurezza Costo di realizzazione poco elevato

24 Progetto di un alimentatore con controllo di temperatura per diodi laser in continuous wave di bassa potenza


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