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2012年5月9日(水) 21:06
レーザー銃の励起用レーザーダイオードは、定格光出力5ワットが68個で合計340ワット。新品で買うと、100万円ぐらいになる。中古でも、100万円に近い方の数十万円だろう。安直にオクなど使えば、100万円でも足りるまい。今回は、通常ありえない馬鹿安で入手したジャンクレーザー加工機の励起LDが壊れていないという幸運に恵まれたので自分のモノになったが、普通は容易に買えるシロモノではない。
それを壊すリスクを避けるためであれば、かなりの出費も正当化される。
IPG純正5ワットLDの特性は不明だが、旧レーザー銃のときにデータがある程度取れている。結論として、他社の類似品とほぼ同等とみなせる。具体的には、これだ。
温度により特性は動くが、ダミーとしてはこのグラフに準じた特性があれば使い物になる。どれだけの電圧を加えたときに、どれだけの電流が流れるか。そういう特性である。ダミーだからPowerはどうでもいいのであり、問題はVf
だけ。
Vf のグラフに注目し、Forward Voltage は68倍して考える。Forward Voltage
の68倍の電圧を加えたとき、対応する Drive Current が流れるようなダミーを作るわけだ。上記グラフは
Forward Voltage の1Vが100ピクセルになるよう調整してキャプチャーしてある。これでVf
のグラフをピックアップし、元データとした。電圧と電流の対応が分かるので、見かけの抵抗値が計算できる(電圧÷電流)。
データ取得がピクセル単位なので誤差が大きい。電流が大きくなるとグラフが寝て、値が変化しなかったりもする。それでも、傾向は分かるしダミー用としては充分に思われる。
電圧V | 電流A | 抵抗値Ω | 消費電力W |
84.32 | 0.0427 | 1976 | 3.6 |
90.44 | 0.128 | 707 | 11.6 |
94.52 | 0.256 | 369 | 24.2 |
97.92 | 0.384 | 255 | 37.6 |
99.96 | 0.533 | 187 | 53.3 |
102 | 0.683 | 149 | 69.6 |
103.36 | 0.832 | 124 | 86.0 |
105.4 | 0.981 | 107 | 103.4 |
106.08 | 1.131 | 93.8 | 120.0 |
107.44 | 1.259 | 85.4 | 135.2 |
108.8 | 1.408 | 77.3 | 153.2 |
109.48 | 1.557 | 70.3 | 170.5 |
110.16 | 1.707 | 64.5 | 188.0 |
111.52 | 1.856 | 60.1 | 207.0 |
112.2 | 1.984 | 56.6 | 222.6 |
112.88 | 2.133 | 52.9 | 240.8 |
113.56 | 2.283 | 49.7 | 259.2 |
114.92 | 2.432 | 47.3 | 279.5 |
115.6 | 2.581 | 44.8 | 298.4 |
116.28 | 2.731 | 42.6 | 317.5 |
116.96 | 2.88 | 40.6 | 336.8 |
117.64 | 3.029 | 38.8 | 356.4 |
118.32 | 3.157 | 37.5 | 373.6 |
119 | 3.307 | 36.0 | 393.5 |
119.68 | 3.456 | 34.6 | 413.6 |
120.36 | 3.605 | 33.4 | 433.9 |
120.36 | 3.755 | 32.1 | 451.9 |
121.04 | 3.904 | 31.0 | 472.5 |
121.72 | 4.053 | 30.0 | 493.4 |
122.4 | 4.203 | 29.1 | 514.4 |
123.08 | 4.331 | 28.4 | 533.0 |
123.76 | 4.48 | 27.6 | 554.4 |
124.44 | 4.629 | 26.9 | 576.1 |
124.44 | 4.779 | 26.0 | 594.7 |
125.12 | 4.949 | 25.3 | 619.3 |
125.8 | 5.077 | 24.8 | 638.7 |
126.48 | 5.227 | 24.2 | 661.1 |
127.16 | 5.376 | 23.7 | 683.6 |
127.84 | 5.525 | 23.1 | 706.4 |
127.84 | 5.653 | 22.6 | 722.7 |
128.52 | 5.803 | 22.1 | 745.8 |
129.2 | 5.952 | 21.7 | 769.0 |
129.88 | 6.101 | 21.3 | 792.4 |
130.56 | 6.251 | 20.9 | 816.1 |
130.56 | 6.4 | 20.4 | 835.6 |
131.24 | 6.549 | 20.0 | 859.5 |
131.92 | 6.699 | 19.7 | 883.7 |
132.6 | 6.827 | 19.4 | 905.2 |
133.28 | 6.976 | 19.1 | 929.8 |
133.28 | 7.125 | 18.7 | 949.7 |
133.96 | 7.274 | 18.4 | 974.5 |
134.64 | 7.424 | 18.1 | 999.6 |
残念ながら、明白な線形パターンはない。見かけの抵抗値は少しずつ小さくなるので、単純な回路でシミュレートするのは難しい。
しかしポイントは、ダミーの消費電力が600〜700ワット以上にもなる点。システムとしては1キロワット程度の発熱には耐えねばならず、そうなると入手の比較的容易な20ワットのセメント抵抗を使用しても50個程度が必要となる。つまり、どうあがいてもダミーのパーツ点数は50以上になる。だったら、複雑な回路でも構わない。
電圧の変化に対し、多数の抵抗をタイミングずらしてONにすれば、滑らかな抵抗値変化が実現可能だ。
ちなみに、励起LDドライバーの出力電圧範囲は90〜130Vあたりである。
written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]
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