คู่มือ Laser Diode Pinout: การกำหนดค่าพิน, ขั้วและความเข้ากันได้ของไดรเวอร์

A เลเซอร์ไดโอดแพ็คเกจอาจดูเรียบง่ายอย่างหลอกลวง อุปกรณ์ TO- โดยทั่วไปอาจมีสายวัดเพียงสอง สาม หรือสี่สาย แต่การเชื่อมต่อสายเหล่านั้นไม่ถูกต้องอาจหมายถึงอะไรก็ตาม ตั้งแต่เอาต์พุตทางแสงที่ไม่เสถียรไปจนถึงไดโอดที่เสียหาย

ปัญหาคือไม่มีโสดเลเซอร์ไดโอดพินเอาท์ที่ใช้กับทุกแพ็คเกจ เลเซอร์ไดโอดสองตัวสามารถมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระป๋องเท่ากัน กำลังแสงเท่ากัน และแม้แต่จำนวนพินเท่ากันในขณะที่ใช้การเชื่อมต่อภายในต่างกัน

สำหรับวิศวกรในการเปลี่ยนไดโอดหรือบูรณาการเข้ากับระบบ OEM แนวทางที่ปลอดภัยนั้นตรงไปตรงมา: ระบุไดโอดที่เกิดขึ้นจริงการกำหนดค่าพินเลเซอร์ไดโอดยืนยันขั้ว ทำความเข้าใจว่าโฟโตไดโอดของจอภาพกำลังทำอะไรอยู่ จากนั้นตรวจสอบว่าไดรเวอร์เลเซอร์ไดโอดที่เลือกรองรับการจัดเรียงทางไฟฟ้านั้นหรือไม่

ที่กึ่งกลางของบรรจุภัณฑ์คือเลเซอร์ไดโอดซึ่งมีแอลดีแอโนดและแคโทดแอลดี. ใช้กระแสไฟไปข้างหน้าที่ถูกต้อง และหัวต่อจะปล่อยแสงเลเซอร์

เลเซอร์ไดโอด TO- จำนวนมากสามารถมีอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ตัวที่สองได้เช่นกัน: กโฟโตไดโอดของจอภาพมักย่อว่า PD หรือ MPD โดยจะตรวจจับส่วนหนึ่งของเอาท์พุตแสง ซึ่งโดยปกติจะมาจากด้านหลังของช่องเลเซอร์ ไดรเวอร์เลเซอร์ไดโอดสามารถใช้สัญญาณนั้นเพื่อตรวจสอบเอาต์พุตหรือรักษาพลังงานแสงให้คงที่ ตัวอย่างเช่น นิวพอร์ตอธิบายการตรวจสอบด้านด้านหลัง-ว่าเป็นวิธีการรักษาเอาต์พุตเลเซอร์ไว้ที่ระดับพลังงานคงที่

นั่นคือสาเหตุที่เลเซอร์ไดโอดสาม-พินไม่ควรถือเป็น "เชิงบวก ลบ และการควบคุม"

สายที่สามมักเกี่ยวข้องกับโฟโตไดโอดของจอภาพหรือการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่ใช้ร่วมกันระหว่าง LD และ PD อาจเชื่อมต่อสายไฟหนึ่งเส้นเข้ากับกล่องโลหะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ ที่ขั้วเลเซอร์ไดโอดและขั้วโฟโตไดโอดเป็นคำถามที่แยกจากกัน และอาจส่งผลต่อวิธีที่อุปกรณ์เชื่อมต่อกับไดรเวอร์

จำนวนพินให้จุดเริ่มต้นที่เป็นประโยชน์แก่คุณ แต่ไม่ใช่แผนผังการเดินสายแบบสากล

ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ไดโอดผีเสื้อขนาด 14- พิน เป็นปัญหาในการบูรณาการที่แตกต่างอย่างมากจาก TO-can ขนาด 5.6 มม. สาม- พิน พินเพิ่มเติมอาจเชื่อมโยงกับการควบคุมอุณหภูมิ การตรวจสอบ และฟังก์ชันแพ็คเกจอื่นๆ แทนที่จะเป็นตัวรวมเลเซอร์

กฎสำคัญนั้นง่าย:

จำนวนลีดไม่ได้กำหนดพินเอาท์ทางไฟฟ้า

อย่าสันนิษฐานว่าพิน 1 จะเป็นแอโนดเลเซอร์ไดโอดเสมอ หรือลีดตรงกลางของแพ็คเกจพินทุกสาม-จะต่อสายดินเสมอ

ที่pinout เลเซอร์ไดโอด 3 พินเป็นที่ที่ข้อผิดพลาดในการเดินสายไฟหลายอย่างเริ่มต้นขึ้น

แพคเกจที่มีทั้งเลเซอร์ไดโอดและโฟโตไดโอดของจอภาพสามารถต่อสายได้หลายวิธี ในการจัดเรียงขั้วบวก-ทั่วไป LD และ PD จะใช้การเชื่อมต่อขั้วบวกร่วมกัน ในการกำหนดค่าแคโทดทั่วไป- แคโทดจะใช้การเชื่อมต่อร่วมกัน

นอกจากนี้ยังมีการเตรียมการแบบผสมผสานซึ่งแคโทด LD และแอโนด PDแบ่งปันเทอร์มินัลหรือแอโนด LD และแคโทด PDเป็นเรื่องธรรมดา ขั้วต่อที่ใช้ร่วมกันอาจผูกเข้ากับกล่องโลหะ ขึ้นอยู่กับการออกแบบบรรจุภัณฑ์

นี่ไม่ใช่แค่ความแตกต่างทางทฤษฎีเท่านั้น เอกสารประกอบของผู้ผลิตแสดงอุปกรณ์จริงที่มีการจัดเตรียมเฉพาะ ตัวอย่างแค็ตตาล็อก Thorlabs ตัวอย่างหนึ่งใช้พิน 1 เป็นแคโทดเลเซอร์ พิน 2 เป็นเคสทั่วไป และพิน 3 เป็นแอโนดไดโอดของมอนิเตอร์ ตัวอย่างดังกล่าวมีประโยชน์อย่างยิ่ง เพราะมันแสดงให้เห็นว่าเหตุใดตำแหน่งลีดทางกายภาพเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพอที่จะระบุไดโอดที่ไม่รู้จักได้

ดังนั้น เมื่อมีคนถามว่า "พินเอาท์มาตรฐานของเลเซอร์ไดโอดสาม-พินคืออะไร" คำตอบที่มีประโยชน์มากกว่าคือ:

ไม่มีการกำหนดพินเดียวที่สามารถนำไปใช้กับเลเซอร์ไดโอด 3 พินทุกตัวได้อย่างปลอดภัย ตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วนและเอกสารข้อมูลเฉพาะ

แม้ว่าจะมีแผ่นข้อมูลที่ถูกต้องอยู่ตรงหน้าคุณ แต่รายละเอียดหนึ่งรายการก็ยังอาจทำให้เกิดปัญหาได้:ทิศทางการดู.

ภาพวาดบรรจุภัณฑ์บางภาพแสดงอุปกรณ์จากด้านล่าง โดยมองตรงไปยังสายสัญญาณ คนอื่นใช้มุมมองด้านบน อ่านภาพวาดมุมมองด้านล่าง-ราวกับว่าเป็นมุมมองด้านบนและตำแหน่งหมุดสามารถปรากฏเป็นกระจกเงาได้

ก่อนเชื่อมต่อไดโอด ให้ตรวจสอบแบบร่างอย่างระมัดระวังเพื่อดูทิศทางในการดู การกำหนดหมายเลขพิน แถบเคสหรือรอยบาก ขอบแบน เครื่องหมายแอโนด/แคโทด LD เครื่องหมายแอโนด PD/แคโทด การเชื่อมต่อเคส และพิน NC หรือ "ไม่เชื่อมต่อ" ใดๆ

อย่าใช้รูปร่างบรรจุภัณฑ์เพียงอย่างเดียวแทนแผ่นข้อมูล

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการเปลี่ยนชิ้นส่วน ไดโอดตัวใหม่อาจประกอบเข้ากับตัวเมาท์เลเซอร์ไดโอดที่มีอยู่ได้ทางกายภาพ ขณะเดียวกันก็มีการกำหนดค่าพินภายในที่แตกต่างกัน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง:

ความเข้ากันได้ทางกลไกไม่ได้หมายถึงความเข้ากันได้ทางไฟฟ้าเสมอไป

เช็คเพียงครั้งเดียวสามารถป้องกันความผิดพลาดที่มีราคาแพงอย่างน่าประหลาดใจได้

ที่โฟโตไดโอดของจอภาพให้ข้อมูลระบบเกี่ยวกับเอาท์พุตแสงของเลเซอร์

ในโหมดการทำงานกระแสคงที่-หรือ ACC ไดรเวอร์จะควบคุมกระแสผ่านเลเซอร์ไดโอด โฟโตไดโอดของจอภาพอาจวัดแยกกัน-หรืออาจไม่ใช้งานเลย

ในระบบควบคุมกำลังอัตโนมัติ (APC)อย่างไรก็ตาม โฟโตไดโอดของจอภาพจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของวงจรป้อนกลับ ไดรเวอร์จะอ่านกระแสโฟโตไดโอดและปรับกระแสเลเซอร์เพื่อรักษาเอาท์พุตออปติคอลเป้าหมาย

นั่นหมายความว่าการเลือกไดรเวอร์ควรพิจารณามากกว่ากระแส LD สูงสุด

วิศวกรยังจำเป็นต้องรู้ตรวจสอบขั้วโฟโตไดโอด, กระแสโฟโตไดโอดที่คาดหวัง ไดรเวอร์รองรับการเชื่อมต่อ PD หรือไม่ และวิธีอ้างอิงเทอร์มินัลทั่วไปหรือกล่องบรรจุภัณฑ์

การออกแบบไดรเวอร์ที่แตกต่างกันจะจัดการการเชื่อมต่อเหล่านี้แตกต่างกัน บางตัวใช้เอาท์พุตแบบลอยตัวเพื่อรองรับการกำหนดค่าแพ็คเกจเลเซอร์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น นิวพอร์ต อธิบายไดรเวอร์โดยเฉพาะซึ่งมีเอาท์พุตลอยตัวเต็มที่ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อรองรับการจัดเรียงพินแพ็คเกจที่แตกต่างกัน

นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ไดรเวอร์ที่มีอยู่ไม่ควรสันนิษฐานว่าเข้ากันได้กับเลเซอร์ไดโอดทดแทนโดยอัตโนมัติ

สมมติว่าเลเซอร์ไดโอดสองตัวมีความยาวคลื่นเท่ากัน มีกำลังเอาต์พุตเท่ากัน และมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระป๋อง TO- เท่ากัน หนึ่งสามารถแทนที่อันอื่นได้หรือไม่?

ไม่จำเป็น.

ที่ความเข้ากันได้ของไดรเวอร์เลเซอร์ไดโอดการตรวจสอบควรครอบคลุมอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าทั้งหมด ไม่ใช่แค่ข้อกำหนดด้านแสงเท่านั้น

ไดโอดทดแทนอาจมีขั้ว LD ที่แตกต่างกันหรือการเชื่อมต่อทั่วไป โฟโตไดโอดของมอนิเตอร์อาจกลับด้านโดยสัมพันธ์กับอุปกรณ์ดั้งเดิม เคสอาจต่อไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งและแยกออกจากกันในอีกส่วนหนึ่ง กระแสไฟในการทำงานที่ต้องการและแรงดันไฟฟ้าที่เป็นไปตามข้อกำหนดอาจแตกต่างกันด้วย

สถาปัตยกรรมของไดรเวอร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ไดรเวอร์ที่ได้รับการออกแบบสำหรับการเชื่อมต่อทั่วไปแบบใดแบบหนึ่งอาจไม่สนับสนุนการกำหนดค่าโฟโตไดโอดของจอภาพ-ทุกตัว เอกสารไดรเวอร์ของผู้ผลิตแสดงให้เห็นว่าขั้ว PD และการจัดเรียงทางไฟฟ้าที่รองรับอาจเป็นข้อกำหนดความเข้ากันได้ที่ชัดเจน แทนที่จะเป็นรายละเอียดเพิ่มเติม

สำหรับนักออกแบบ OEM สิ่งนี้ทำให้เอกสารข้อมูลเลเซอร์ไดโอดและเอกสารข้อมูลไดรเวอร์เลเซอร์เป็นคู่ที่ตรงกัน. อ่านแค่อันเดียวไม่พอ

การตรวจสอบการออกแบบที่เป็นประโยชน์จะถามคำถามสองข้อแยกกัน: ไดรเวอร์สามารถจ่ายเลเซอร์ไดโอดได้อย่างปลอดภัย และวงจรตรวจสอบสามารถเชื่อมต่อกับโฟโตไดโอดในตัว-ได้อย่างถูกต้องหรือไม่

เฉพาะเมื่อคำตอบทั้งสองชัดเจนเท่านั้นจึงควรถือว่าอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าได้รับการยืนยันแล้ว

สำหรับอุปกรณ์การผลิต จะช่วยในการบันทึกอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าก่อนที่จะอนุมัติเลเซอร์ไดโอดหรือชิ้นส่วนทดแทน

สำหรับผู้สร้างเครื่องจักร ข้อมูลนี้ก็คุ้มค่าที่จะใส่ลงในเอกสาร BOM และการประกอบ ช่วยให้การจัดหาในอนาคตและ-การประเมินแหล่งที่มาที่สองง่ายขึ้นมาก

มี pinout เลเซอร์ไดโอด 3 พินมาตรฐานหรือไม่

ไม่มีการจัดเรียงพินสาม-แบบสากลสำหรับเลเซอร์ไดโอดทั้งหมด อุปกรณ์ 3 พินอาจมีเลเซอร์ไดโอดและโฟโตไดโอดมอนิเตอร์ที่มีแอโนดที่ใช้ร่วมกัน แคโทดที่ใช้ร่วมกัน หรือการกำหนดค่าทั่วไปอื่นๆ ระบุหมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอนเสมอและตรวจสอบเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตก่อนเดินสายไฟ

ฉันจะระบุขั้วบวกและแคโทดของเลเซอร์ไดโอดได้อย่างไร

เริ่มจากผู้ผลิตแผนภาพ pinout ของเลเซอร์ไดโอดมากกว่าตำแหน่งผู้นำทางกายภาพ ตรวจสอบว่าไดอะแกรมแสดงจากด้านบนหรือด้านล่าง และใช้แท็บแพ็คเกจ รอยบาก หรือคุณสมบัติอ้างอิงอื่น ๆ เพื่อสร้างการวางแนว สำหรับเลเซอร์ไดโอดที่ไม่รู้จักหรือละเอียดอ่อน ให้หลีกเลี่ยงการใช้กระแสทดสอบตามอำเภอใจเพียงเพื่อกำหนดขั้ว

ฉันสามารถใช้ไดรเวอร์เลเซอร์ไดโอดตัวเดิมหลังจากเปลี่ยนไดโอดได้หรือไม่

อาจเป็นไปได้ แต่ความฟิตของร่างกายยังไม่เพียงพอ ยืนยันขั้ว LD, กระแสไฟในการทำงาน, แรงดันไฟฟ้าที่เป็นไปตามข้อกำหนด, ขั้วโฟโตไดโอดของจอภาพ-, การเชื่อมต่อทั่วไป/เคส และโหมดการทำงานที่ไดรเวอร์รองรับ หากจำเป็นต้องใช้ APC ความเข้ากันได้ของโฟโตไดโอดของจอภาพ-จะมีความสำคัญเป็นพิเศษ

A pinout เลเซอร์ไดโอดอาจดูเหมือนเป็นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ แต่ในระบบเลเซอร์ OEM นั้นตั้งอยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดเลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมมันโดยตรง การยืนยันการเชื่อมต่อตั้งแต่เนิ่นๆ ทำให้การเลือกไดรเวอร์ง่ายขึ้น ลดความเสี่ยงในการเปลี่ยน และหลีกเลี่ยงการออกแบบอินเทอร์เฟซใหม่หลังจากที่ส่วนที่เหลือของระบบถูกสร้างขึ้นแล้ว

หากคุณกำลังเลือกOEM เลเซอร์ไดโอดสำหรับระบบใหม่หรือที่มีอยู่ โปรดส่งความยาวคลื่นที่ต้องการ กำลังเอาท์พุตแบบออปติคอล ประเภทแพ็คเกจ การกำหนดค่าพิน กระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน ข้อกำหนดไดรเวอร์ และปริมาณโครงการโดยประมาณ เราสามารถช่วยประเมินเลเซอร์ไดโอดและการกำหนดค่าทางไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณได้