Промер ЛД 445нм

Сергей! · 13.04.2011, 19:57

Хочу поделиться полученными данными.
Был сделан промер ЛД из 130того.

Измерения делались для 2х режимов!
Измеренная мощность дана уже с учетом потерь на объективе
(аксис стекло).

Выкладываю получившиеся графики.
Из них видно, что работа в импульсном режиме диоду нравится куда больше! Выростает КПД и зависимость тока от мощности начинает загибаться при значительно большем токе.
Связано это с тем, что в импульсном режиме не происходит перегрева чипав относительно алмазной подложки.
При этом для импульсного режима на графике указан средний ток!
ПРошу любить и жаловать.

Сергей! · 13.04.2011, 20:01

Так же хочу отметить, что при длительной работе лд в непрерывном режиме, на токах свыше 700мА он сдыхает..
В импульсном -же режиме мы отгоняли лд 350 часов, на мощности в 750мВт (с учетом потерь на объективе) и он нормально отстоял..

Aksinit · 13.04.2011, 20:50

Цитата:

Сообщение от Сергей! :

Так же хочу отметить, что при длительной работе лд в непрерывном режиме, на токах свыше 700мА он сдыхает...

Возможно ли конкретизировать данную фразу? Насчет длительной работы...

Сергей! · 13.04.2011, 22:13

Лично я не тестировал лд на непрерыве на больших токах. данные есть от коллег.
они просили не разглашать конкретных цифр..
Но скажу так не много...

lasers_INFERION · 17.04.2011, 15:07

Ну в начале графика прирост вполне объясним, за счёт "уменьшения" тока зажигания. А вот завал в конце графика, при непрерывном питании, я понять не могу. Что-то связано с особенностями распространения тепла в кристалле, но я не понимаю какими именно. Можно теорию по-подробнее описать? Насколько мне известно - импульсное питание наоборот должно сажать эффективность на больших токах, из-за увеличенного падения на кристалле. Стало быть средняя рассеиваемая мощность растёт, но ЛД при этом непонятно почему чувствует себя лучше. Активная среда, насколько я понимаю, вовсе не перестаёт сильно греться при импульсном питании, потому что отдаёт в подложку энергию в паузах. Как раз с точностью до наоборот - в импульсах она должна нагреваться куда сильнее. Везде в радиоэлектронике импульсные токи характеризуются бОльшими потерями, а тут какой-то парадокс из области нелинейной термодинамики...

Сергей! · 17.04.2011, 16:11

Тут нет никакого парадокса!
Чип очень маленький!
Завал характеристики тока от мощности связан только лишь с перегревом чипа относительно подложки!
При импульсном же питании за счет того, что импульс короткий, то чип не успевает перегреться относительно подложки, а за время паузы все тепло успевает улететь..

Сергей! · 17.04.2011, 16:17

Я согласен с твоим утверждением, по поводу увеличении падения, при увеличении тока.
Поэтому скважность тут очень критична!
ПОлучается эдакая палка в 2х концах.
С одной стороны увеличиваем паузу, даем больше времени чипу на остывание, а другой стороны увеличивается средний ток..
ПОэтому оптимальный режим получается когда длительность импульса либо равна паузе, либо больше чем пауза..

Сергей! · 17.04.2011, 16:34

Причем мало подобрать скважность, важна и частота.
Ибо при ее уменьшении импульс становится слишком длинным и чип за это время все-же уже успевает перегреться относительно подложки... Мощность падает...

lasers_INFERION · 17.04.2011, 20:17

Всё равно непонятно как импульсное питание уменьшает тепловое сопротивление кристалл-корпус...
Как кристалл может быть более холодным (в среднем), если он в импульсе нагревается более чем в два раза сильнее (если питать меандром), чем при постоянном токе?

Сергей! · 17.04.2011, 20:22

Дело в том, перегрев кристалла относительно подложки наступает не моментально!
А в импульсном режиме за счет паузы он успевает лучше отдатьтепло за счет того, что во время паузы нет источника тепловыделения в кристалле...
Так работают все импульсные диоды, линейки и стэки...
Мощностью до нескольких киловатт...
Конечно для каждого излучателя скважности будут свои, но идея та же..

lasers_INFERION · 17.04.2011, 20:30

Импульсные диоды предназначены для такого режима работы. У них, насколько я понимаю, бешеный ток зажигания, и по-другому их питать просто не получится. Там расчёт идёт на тепловую инерцию кристалла, да, но выделять тепла он от этого меньше не начинает.
Вот подали мы на кристалл скажем 4,2V 1A в течении 1мкс - получили 4,2мкДж энергии. 20% ушло в излучение, а 3,36мкДж в тепло.
Теперь запитали импульсным током, со скважностью в 50% и средним током тоже в 1A. Падение выросло скажем до 4,4V, ток в импульсе 2A. Получаем 4,4мкДж за 1мкс (и 8,8мкДж в импульсе!), уже больше. Нам потребуется прирост КПД не меньше 3,4%, чтоб дотянутся до параметров непрерывного питания. Откуда они возьмутся, если кристалл греется сильнее не только в среднем, но и в самом импульсе он набирает более высокую температуру, чем при постоянке? Да, в начале импульса он будет холоднее, но под конец гораздо горячее... Эти проценты может дать порог зажигания (и даёт), но он не объясняет более стабильное поведение на больших токах, по сравнению с постоянным питанием...

Вообще посмотреть бы график КПД, а не ток-мощность. Там может что-нибудь интереснее было бы видно...

Сергей! · 17.04.2011, 20:40

Нефига у них не больше ток зажигания.. такой же как и у непрерывных линеек и диодов..
Пороговый ток во многом определяется качеством сколов чипа и качеством структуры.. что влияет на утечки... наличие высокого порогового тока говорит только лишь о больших утечках и низком качестве...

Падение на диоде во многом определяется температурой чипа!
А за импульс длительностью 3 микросекунды он не успевает нагреться до такой температуры какую имел бы при непрерывном питании тем же током!!!!
Поэтому твои утверждения не верны..

+ убивает диод не нагрев как таковой, а ПЕРЕГРЕВ диода относительно подложки...
Ибо там есть еще эффект колбашивания структуры за счет разного теплового расширения чипа и пдложки! чего не происходит при ровномерном нагреве..

lasers_INFERION · 17.04.2011, 20:56

Цитата:

Сообщение от Сергей! :

А за импульс длительностью 3 микросекунды он не успевает нагреться до такой температуры какую имел бы при непрерывном питании тем же током!!!!

Вот за этот момент я и говорю. Мне непонятно за счёт чего этот эффект происходит. Ведь для этого необходимо улучшать теплопроводность подложки. Напомню, мы говорим об импульсном и постоянном токах с одинаковой средней величиной, а не об одиночном импульсе...
Я не пытаюсь доказать обратное. Я вижу график, в котором реально есть преимущество импульсного питания перед постоянным. Поэтому я просто хочу докопаться до механизма, который там работает. Быть может в нём ещё найдутся интересные моменты. К сожалению я пока так и не въехал как импульсный ток держит среднюю температуру кристалла ниже...

riyalasers · 17.04.2011, 23:46

Цитата:

Сообщение от Сергей! :

Так же хочу отметить, что при длительной работе лд в непрерывном режиме, на токах свыше 700мА он сдыхает..

Что-то результаты ваших тестов расходятся с результатами тестов большого количества тестеров.
Много людей используют диоды на токах до полутора ампер в длительных режимах работы... и в сети масса отчётов и тестов об этом...

например вот:
http://www.photonlexicon.co...

там же много других результатов тестов

Я несколько месяцев назад собрал несколько лазеров. Поскольку не использовал пельтье для охлаждения, не стал разгонять больше 600 милиампер.
Пока проблем нет.. работают

Сергей! · 18.04.2011, 00:16

600мА это 400мВт мощности..
Я писал выше , что на таком токе он нормально работает...
Да и пельтье тут не причем.. в проэкторе они работают без каких либо пельтье.. на температурах под 50 градусов!
И весь цимус в том, что лд просто не перегревается отосительно подложки, а имет одинаковую с ней температуру!

Сергей! · 18.04.2011, 00:33

Данные... я не видел ни одних данных которым поверил бы..
Ибо совершенно не понятно чем они измеряют и насколько этому можно верить.
И второе я нигде не видел данных о долговременных испытаниях, за исключением тестов Артема. Но они у меня вызывают определенные сомнения...

Сергей! · 18.04.2011, 00:55

"Вот за этот момент я и говорю. Мне непонятно за счёт чего этот эффект происходит. Ведь для этого необходимо улучшать теплопроводность подложки."

А кто сказал, что там плохая теплопроводность у подложки?
Там керамика, причемскорее всего с алмазной крошкой... С теплопроводность от 500 до 600 ватт на метр кельвин...

riyalasers · 18.04.2011, 01:20

Цитата:

Сообщение от Сергей! :

Данные... я не видел ни одних данных которым поверил бы..
Ибо совершенно не понятно чем они измеряют и насколько этому можно верить.
И второе я нигде не видел данных о долговременных испытаниях, за исключением тестов Артема. Но они у меня вызывают определенные сомнения...

ну например смотрите:
Данные...
http://www.krazerlasers.com...

чем меряют..
http://www.photonlexicon.co...

количество измерений - около 1700 штук !!!!!!

Не убеждает?
Тогда приведите свои аргументы...

Ещё я послал вопрос производителям драйверов... будет ответ - напишу...

lasers_ArtDen · 18.04.2011, 06:41

Сергей!, меня тоже удивляют твои заявления. Буржуи для синих диодов делали много замеров (в том числе на длительность) и чётко очертили ток, который не надо завышать - 2А. Плюс к этому я не вижу причину не доверять замерам Артёмки с соседнего форума.
Правда, если допустить, что сейчас диоды пошли совсем другие, то может нынешние диоды не держат большие токи, но это маловероятно

lasers_Ryazanec · 18.04.2011, 10:18

И меня удивляет, 1 ампер они должны переносить хорошо, даже 1,2 А но это при хорошем охлаждении, а вот выше 1,2 А уже для них много. Сдаётся мне что именно из за корпуса диода такая ерунда, охлаждает он не очень хорошо. Скорее всего японцы ради уменьшения габаритов кристаллы в эти корпуса ставили...

13.04.2011, 19:57	1
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Промер ЛД 445нм Хочу поделиться полученными данными. Был сделан промер ЛД из 130того. Измерения делались для 2х режимов! Измеренная мощность дана уже с учетом потерь на объективе (аксис стекло). Выкладываю получившиеся графики. Из них видно, что работа в импульсном режиме диоду нравится куда больше! Выростает КПД и зависимость тока от мощности начинает загибаться при значительно большем токе. Связано это с тем, что в импульсном режиме не происходит перегрева чипав относительно алмазной подложки. При этом для импульсного режима на графике указан средний ток! ПРошу любить и жаловать. Миниатюры __________________ http://laser-technology.ru/ сайт посвящен DPSS

13.04.2011, 20:01	2
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Так же хочу отметить, что при длительной работе лд в непрерывном режиме, на токах свыше 700мА он сдыхает.. В импульсном -же режиме мы отгоняли лд 350 часов, на мощности в 750мВт (с учетом потерь на объективе) и он нормально отстоял..

13.04.2011, 22:13	4
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Лично я не тестировал лд на непрерыве на больших токах. данные есть от коллег. они просили не разглашать конкретных цифр.. Но скажу так не много...

17.04.2011, 15:07	5
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1362 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Ну в начале графика прирост вполне объясним, за счёт "уменьшения" тока зажигания. А вот завал в конце графика, при непрерывном питании, я понять не могу. Что-то связано с особенностями распространения тепла в кристалле, но я не понимаю какими именно. Можно теорию по-подробнее описать? Насколько мне известно - импульсное питание наоборот должно сажать эффективность на больших токах, из-за увеличенного падения на кристалле. Стало быть средняя рассеиваемая мощность растёт, но ЛД при этом непонятно почему чувствует себя лучше. Активная среда, насколько я понимаю, вовсе не перестаёт сильно греться при импульсном питании, потому что отдаёт в подложку энергию в паузах. Как раз с точностью до наоборот - в импульсах она должна нагреваться куда сильнее. Везде в радиоэлектронике импульсные токи характеризуются бОльшими потерями, а тут какой-то парадокс из области нелинейной термодинамики...

17.04.2011, 16:11	6
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Тут нет никакого парадокса! Чип очень маленький! Завал характеристики тока от мощности связан только лишь с перегревом чипа относительно подложки! При импульсном же питании за счет того, что импульс короткий, то чип не успевает перегреться относительно подложки, а за время паузы все тепло успевает улететь..

17.04.2011, 16:17	7
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Я согласен с твоим утверждением, по поводу увеличении падения, при увеличении тока. Поэтому скважность тут очень критична! ПОлучается эдакая палка в 2х концах. С одной стороны увеличиваем паузу, даем больше времени чипу на остывание, а другой стороны увеличивается средний ток.. ПОэтому оптимальный режим получается когда длительность импульса либо равна паузе, либо больше чем пауза..

17.04.2011, 16:34	8
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Причем мало подобрать скважность, важна и частота. Ибо при ее уменьшении импульс становится слишком длинным и чип за это время все-же уже успевает перегреться относительно подложки... Мощность падает...

17.04.2011, 20:17	9
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1362 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Всё равно непонятно как импульсное питание уменьшает тепловое сопротивление кристалл-корпус... Как кристалл может быть более холодным (в среднем), если он в импульсе нагревается более чем в два раза сильнее (если питать меандром), чем при постоянном токе?

17.04.2011, 20:22	10
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Дело в том, перегрев кристалла относительно подложки наступает не моментально! А в импульсном режиме за счет паузы он успевает лучше отдатьтепло за счет того, что во время паузы нет источника тепловыделения в кристалле... Так работают все импульсные диоды, линейки и стэки... Мощностью до нескольких киловатт... Конечно для каждого излучателя скважности будут свои, но идея та же..

17.04.2011, 20:30	11
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1362 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Импульсные диоды предназначены для такого режима работы. У них, насколько я понимаю, бешеный ток зажигания, и по-другому их питать просто не получится. Там расчёт идёт на тепловую инерцию кристалла, да, но выделять тепла он от этого меньше не начинает. Вот подали мы на кристалл скажем 4,2V 1A в течении 1мкс - получили 4,2мкДж энергии. 20% ушло в излучение, а 3,36мкДж в тепло. Теперь запитали импульсным током, со скважностью в 50% и средним током тоже в 1A. Падение выросло скажем до 4,4V, ток в импульсе 2A. Получаем 4,4мкДж за 1мкс (и 8,8мкДж в импульсе!), уже больше. Нам потребуется прирост КПД не меньше 3,4%, чтоб дотянутся до параметров непрерывного питания. Откуда они возьмутся, если кристалл греется сильнее не только в среднем, но и в самом импульсе он набирает более высокую температуру, чем при постоянке? Да, в начале импульса он будет холоднее, но под конец гораздо горячее... Эти проценты может дать порог зажигания (и даёт), но он не объясняет более стабильное поведение на больших токах, по сравнению с постоянным питанием... Вообще посмотреть бы график КПД, а не ток-мощность. Там может что-нибудь интереснее было бы видно...

17.04.2011, 20:40	12
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Нефига у них не больше ток зажигания.. такой же как и у непрерывных линеек и диодов.. Пороговый ток во многом определяется качеством сколов чипа и качеством структуры.. что влияет на утечки... наличие высокого порогового тока говорит только лишь о больших утечках и низком качестве... Падение на диоде во многом определяется температурой чипа! А за импульс длительностью 3 микросекунды он не успевает нагреться до такой температуры какую имел бы при непрерывном питании тем же током!!!! Поэтому твои утверждения не верны.. + убивает диод не нагрев как таковой, а ПЕРЕГРЕВ диода относительно подложки... Ибо там есть еще эффект колбашивания структуры за счет разного теплового расширения чипа и пдложки! чего не происходит при ровномерном нагреве..

18.04.2011, 00:16	15
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	600мА это 400мВт мощности.. Я писал выше , что на таком токе он нормально работает... Да и пельтье тут не причем.. в проэкторе они работают без каких либо пельтье.. на температурах под 50 градусов! И весь цимус в том, что лд просто не перегревается отосительно подложки, а имет одинаковую с ней температуру!

18.04.2011, 00:33	16
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Данные... я не видел ни одних данных которым поверил бы.. Ибо совершенно не понятно чем они измеряют и насколько этому можно верить. И второе я нигде не видел данных о долговременных испытаниях, за исключением тестов Артема. Но они у меня вызывают определенные сомнения...

18.04.2011, 00:55	17
Сергей! Увлеченный Регистрация: 03.03.2010 Последняя активность: 19.07.2013 01:32 Сообщений: 470 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	"Вот за этот момент я и говорю. Мне непонятно за счёт чего этот эффект происходит. Ведь для этого необходимо улучшать теплопроводность подложки." А кто сказал, что там плохая теплопроводность у подложки? Там керамика, причемскорее всего с алмазной крошкой... С теплопроводность от 500 до 600 ватт на метр кельвин...

18.04.2011, 06:41	19
lasers_ArtDen Завсегдатай Фонарёвки Регистрация: 17.02.2010 Последняя активность: 30.01.2016 13:11 Сообщений: 831 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Сергей!, меня тоже удивляют твои заявления. Буржуи для синих диодов делали много замеров (в том числе на длительность) и чётко очертили ток, который не надо завышать - 2А. Плюс к этому я не вижу причину не доверять замерам Артёмки с соседнего форума. Правда, если допустить, что сейчас диоды пошли совсем другие, то может нынешние диоды не держат большие токи, но это маловероятно

18.04.2011, 10:18	20
lasers_Ryazanec Ветеран Фонарёвки Регистрация: 04.05.2010 Последняя активность: 15.11.2019 11:47 Сообщений: 1409 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	И меня удивляет, 1 ампер они должны переносить хорошо, даже 1,2 А но это при хорошем охлаждении, а вот выше 1,2 А уже для них много. Сдаётся мне что именно из за корпуса диода такая ерунда, охлаждает он не очень хорошо. Скорее всего японцы ради уменьшения габаритов кристаллы в эти корпуса ставили...