LDドライバーの製作

 

 FDKのDCコンバータを使用。大容量だけあって熱伝導も良く、非常にハンダ付けが難しい。最初に端子にハンダを盛っておく。

 基板に受けの配線を用意。

 こちらもハンダを盛っておく。

 DCコンバータ本体をハンダ付け。これが実は恐ろしく大変な作業。なかなかハンダが付いてくれないのだ。だが、ハンダ付け不良だと安定動作しないので死ぬ気で付けること!
 MAX20アンペアである。いい加減にハンダ付けするとレーザーがちゃんと発振しない。

 正直これさえ済めば完成したも同然。ほんと、泣きそうになるほど大変。

 入力電源側のコンデンサーを取り付ける。贅沢に10V100μFのOSコンを4個並列使用。
 このコンバータに必要なコンデンサーの仕様が不明。しかしこれでちゃんと動いている。オーバースペックかもしれないが、レーザーダイオード用なら電源は贅沢仕様にしておきたい。
 ま、コストを気にせず高級パーツを使えるのも趣味の世界ならでは。

 今度は出力側にも同じく4個並列に取り付ける。
 コンデンサーの足を配線に利用。確実にたっぷりハンダを乗せる。

 出力電圧調整用の100KΩ半固定抵抗を取り付ける。
 この後、少し回して20KΩあたりにしておく。

 ラジコン用のオプションパーツを使う。
 二股にして一方を切り落とす。

 入力側の+としてハンダ付け。たっぷりハンダを乗せる。
 切り落とした方は出力側の+に使う。

 GND線は太いのをそのまま使用。
 途中の被覆を剥いて、ハンダ付け。

 ここまで製作したらラジコンバッテリーを接続し、出力電圧をチェック。半固定抵抗を回し、2.5V前後に調整しておく。

 電流制限抵抗は0.1Ωのセメント抵抗を2個並列にし、0.05Ωとする。
 18アンペアで電圧ドロップは0.9Vとなる。この場合の発熱は16ワット程度なので、20ワット品×2の容量を確保。

 DCコンバータの出力電圧を落としてその分抵抗値を小さくすれば、発熱は減少し効率がアップする。だが、ドロップ電圧が小さくなるほどDCコンバータの出力電圧が変動した場合の電流変動が大きくなる。
 まっとうなLDドライバーでも大抵は3V程度の電源電圧が必要であることを考えると、ドロップ0.9Vは妥協点だろう。

 出力側の+に電流制限抵抗をハンダ付け。

 リモートON/OFF端子に2本配線。
 これをGNDに落とすと出力が停止する。2系統のスイッチを用意し、いずれか一方がGNDに接続されればOFFとなるようにする。

 試験時は1系統のみ使う。

 ひとまず完成したLDドライバー。これ1個で最大20アンペアのドライブ能力を持つ。電流制限抵抗の両端にテスターを当てて電圧差を測定し、それが0.9V強になるよう半固定抵抗を調整する。これにより、18アンペア強の電流をLDに供給。同じものを3つ製作。

 LDは電流に比例して光出力がアップするのではない。ある電流値まではほとんど出力が無く、それ以上の電流を流さないとマトモに発振しない。今回使用するLDアレイは、問題の電流が約17アンペアである。つまり、LDドライバー1個で18アンペアを与えると、超低出力発振する。安全に光軸調整等を行うには都合が良い。定格35ワットのLDアレイだが、18アンペアでは300ミリワット程度しか出ない。14アンペアでは30ミリワットほどだった。

 動作確認風景。一式を持ち運びし易いよう、マルイ虎一の箱にガムテープで仮止めしてある。ポセイドンとLDドライバーは本番ではバッテリー×2を共有するが、試験時は別々になっている。ポセイドンの消費電力は少なく、負荷の大きなLDドライバー用バッテリーだけを次々交換出来た方が試験し易いため。

 18アンペア安定ドライブが可能なことを、3つ全部においてそれぞれ確認した。本番では3個同時に使って55アンペア供給するが、製作中は1個のみの低出力とする。右上のごついLDアレイも、LDドライバー1個では共立グリーンレーザーの励起LD並の出力でしかない。

 

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