Тема: Блок питания ЛГН 303

[Gall]

Да, верно.

Там стабилизируется расстояние между зеркалами. Для его регулировки используется подогрев. А для измерения расстояния - сам лазер! По изменениям интенсивности излучения и/или соотношения мод можно судить об "уходе" этого расстояния от нормы и регулировать нагреватель. Поскольку частота лазера определяется тем, сколько волн укладывается между зеркалами, то стабилизация расстояния и есть стабилизация частоты.

[barbucha]

что-то не пойму как 50 градусов влияет на расстояние между зеркалами

[Охотник]

тепловое расширение материалов...

[barbucha]

знакомый сказал что при ремонте лазера нужно иметь другой исправный лазер чтобы с их лучами что-то делать и смотреть отвечает ли ремонтируемый лазер нужным параметрам.
Можно ли без эталонного лазера обойтись при проверке параметров?

[Gall]

Можно.

Обычно второй лазер используется при юстировке зеркал, и нужен он для проверки параллельности зеркал. Это всего лишь один из способов. Пока лазеры были редкостью (и второго ни у кого не было), использовали другие приемы. Некоторые из них, правда, довольно опасные - надо было смотреть в дырку лазера и вовремя убрать глаз, прежде чем лазер заработает.

Если зеркала не крутили, то юстировать их не придется, и второй лазер не потребуется. Хотя даже если крутили - ничего страшного, потому что с лазерной указкой тоже получается.

Подгонка точной частоты лазера по эталону потребует иметь этот самый эталон. Второй лазер, например. Но если точность неважна, а важна только неизменность (как обычно и бывает), то без этой операции можно спокойно обойтись.

[barbucha]

Принципиальная схема блока питания ЛГН 303

[barbucha]

[barbucha]

[barbucha]

[barbucha]

[barbucha]

[barbucha]

вид блока питания


правильно ли понимаю что по боках стоят платы температурной стабилизации
блок питания стоит в середине залитый смолой или чем там.

Есть ли в этих схемах схема блока питания или только стабилизация частоты?

Давайте разработаем новую схему блока питания на современной элементной базе с возможностью питания лазера от аккумулятора для работы в полевых условиях.
И чтобы в сеть помехи от БП не шли и вообще заэкранировать его чтобы в радиодиапазон ничего не попадало.

[Gall]

О, спасибо. Сейчас посмотрим.

Вторая страница, сверху - импульсный блок питания от сети. Дает двуполярное 15 вольт и постоянное 6.3 вольта. Схема типовая, схемотехника стандартная для того времени. По сути, это блок питания блока питания. Ничего интересного в нем нету. Сейчас лучше использовать готовые модули, например фирмы "Meanwell", на аналогичное выходное напряжение.

Снизу схема собственно лазера. Хотя фотодиодов физически четыре, подключены только два. Возможно, именно подключением фотодиодов и отличаются ЛГН-303 и ЛГН-304, то есть один можно превратить в другой.

Первая страница, сверху. Неинтересная фигня - вилка в розетку, предохранители, пучки проводов. На ней "черный ящик" A1 - собственно блок питания лазера. Это, видимо, такой же эпоксидный "кирпич", какие сейчас легко купить на eBay. Он неразборный, схема залита в эпоксидку. Внутри - импульсный источник питания трубки лазера. Заменяется на любой аналогичный блок с подходящим выходным током. Современные работают обычно не от 220, а от 12 вольт. Не очень понятны характеристики ("12 кВ" - явно напряжение поджига, а не рабочее), но можно "угадать" по длине и диаметру разрядного канала в лазере.

Первая страница, снизу. Собственно схема стабилизации. Собственно ток регулируется транзистором с верхней схемы - он мощный, на радиаторе, и потому стоит за пределами платы. Сама плата - прямо скажем, не сюрприз. Два операционных усилителя D1 и D2 (устаревшие К140УД8, замена - современные TL071 или даже один TL072 вместо обоих, а можно более дорогие и качественные) усиливают сигналы с фотодиодов. Схемы идентичны - включение типовое. Коэффициент усиления неясен (номиналы резисторов не указаны), но можно подобрать экспериментально. Транзисторы VT1-VT3 потребовались из-за отвратительного качества советских ОУ и не нужны, если собирать схему на современных деталях. На ОУ D5 собран вычитатель. Разностный сигнал поступает на нагреватель.

Вся нижняя половина этой схемы (микросхемы D3 и D4) не нужна для работы лазера. Ее единственное назначение - показывать, работает ли система стабилизации, и зажигать лампочку "Отказ". Можно ее безболезненно выкинуть.

Итак, что делать:

1. Надо включить лазер. Потребуется обычный блок питания от любого лазера с трубкой аналогичных размеров. (Если известен рабочий ток трубки, блок питания надо выбирать под этот ток). Современный "кирпич" лучше всего. Лазер с таким блоком питания заработает и выдаст какой-то луч. Нестабилизированный, конечно.

2. На работающем лазере измерить ток фотодиодов микроамперметром (мультиметром).

3. На выключенном лазере измерить сопротивление нагревателя.

4. Собрать простую схему, например на TL074: два усилителя сигналов с двух фотодиодов и вычитатель. Такая схема будет регулировать напряжение на нагревателе, добиваясь равенства (или любого заданного соотношения) сигналов с фотодиодов.

(Это ровно то, как ваша камера определяет поляризацию: один фотодиод - R, другой - B. Мы хотим просто стабилизировать любую поляризацию, поэтому просто добьемся, чтобы R=B. Это и будет "любая" поляризация, но стабильная.)

Схему сначала собрать и проверить на макетке, потом можно будет собрать постоянно. Пример можно взять у Сэма, хотя и так все ясно, если вы читали "Искусство схемотехники".

Кстати, по этому принципу можно ЛЮБОЙ гелий-неоновый лазер превратить в стабилизированный. Надо добавить к нему нагреватель, пару фотодиодов и такую вот схему. Удобнее всего это делать с дешевыми "голыми" трубками от сканеров штрих-кода - у них нет мешающих деталей. Фотодиоды годятся любые, лишь бы были совершенно одинаковые и по размеру больше, чем луч. Делительный кубик берется от DVD-привода. Схема есть у Сэма. Будет время - сам попробую.

[Gall]

Пока писал, появились номиналы резисторов... теперь смогу сказать усиление. Оно равно... Upd: щас, разбежался... там как раз эти резисторы отмечены звездочкой, то есть "подобрать при регулировке". Но все равно с их номиналов стартанем, нестрашно.

правильно ли понимаю что по боках стоят платы температурной стабилизации
блок питания стоит в середине залитый смолой или чем там.

Да. С одной стороны - плата стабилизации. С другой стороны - сетевой блок питания, который из 220 делает 15. Посередине - эпоксидный "кирпич", высоковольтный преобразователь.

Есть ли в этих схемах схема блока питания или только стабилизация частоты?

Только стабилизация частоты. Блок питания нарисован в виде прямоугольника (кирпич он и есть кирпич), внутреннее устройство не показано. Его как бы одной "радиодеталью" считают. Ну и справедливо, в общем-то. Явно импульсный, явно примерно такой же, как у всех современных лазеров.

Давайте разработаем новую схему блока питания на современной элементной базе с возможностью питания лазера от аккумулятора для работы в полевых условиях.

Легко. Собственно, достаточно выкинуть половину схемы (ту, которая напряжение сети понижает), и как раз от аккумулятора питать можно будет.

И чтобы в сеть помехи от БП не шли и вообще заэкранировать его чтобы в радиодиапазон ничего не попадало.

В сеть и так не пойдут, а вот в радиодиапазон попадут обязательно. Выйдут из БП через провод лазера. А если не выйдут, то в самом лазере родятся. (Я уже говорил, что идентифицировал "мШЭИ" как релаксационную генерацию, а влияние обратного отражения получается из-за того, что дополнительный луч отбирает дополнительную энергию из газового разряда на усиление себя). Любой газовый разряд всегда генерирует радиоволны, лазер - не исключение.

[barbucha]

говорили что там стоит четырех секционный фотодиод
остальную часть паспорта обещали дать на днях
возможно там и есть нужные характеристики.
 

схема залита в эпоксидку.

зачем?

Не очень понятны характеристики ("12 кВ" - явно напряжение поджига, а не рабочее), но можно "угадать" по длине и диаметру разрядного канала в лазере.

говорили что есть 2 напряжения
напряжение поджига запускает лазер и потом отключается.

Если известен рабочий ток трубки, блок питания надо выбирать под этот ток

тоесть узнать рабочий ток трубки



это чтобы знать какие фотодиоды стоят?

Если правильно понял нужно купить блок питания и когда лазер заработает
паять схему стабилизации