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Integrierter Laserdioden-Treiber zur digitalen Ansteuerung mit einem Mikrocontroller

Integrierter Laserdioden-Treiber zur digitalen Ansteuerung mit einem Mikrocontroller

Der Laserdioden-Treiber iC-HTG von iC-Haus ermöglicht eine einkanalige, geregelte, Mikrocontroller-basierte Ansteuerung von Laserdioden oder LEDs mit gemeinsamer Kathode (P-Typ), gemeinsamer Anode (N-Typ) oder einzelnen Anoden/Kathoden im CW-Betrieb. Dabei kann wahlweise die optische Ausgangsleistung (mittels APC), der Laserdioden-Strom (mittels ACC) oder eine komplett Controller-basierte Regelung zur Ansteuerung der Laserdioden verwendet werden. Der Laserdioden-Strom wird über einen Spannungsabfall am Shunt gemessen. Der maximale Laserdioden-Strom pro Kanal wird über einen externen Leistungstransistor definiert und ist über einen weiten Bereich von wenigen mA bis zu xx A skalierbar. Zusätzlich ist eine automatische Überstromabschaltung einstellbar. Durch die hohe Integration der analogen Funktionen für die Ansteuerung und Regelung der Laserdioden mit dem Mikrocontroller-Interface können leistungsstarke Laserdioden-Steuerungen einfach und kompakt implementiert werden. Neben dem iC-HTG, einem passenden Leistungstransistor und einem Shunt werden nur noch der Mikrocontroller und die Laserdiode bzw. LED benötigt.

Interner Arbeitspunkt und diverse Spannungen können über Analog-Digital-Wandler ausgegeben werden. Der integrierte Temperatursensor ermöglicht eine Überwachung der Systemtemperatur auch für eine Rückkopplung im Regelkreis.
Logarithmische Digital-Analog-Wandler ermöglichen eine optimale optische Leistungsregelung über einen großen Dynamikbereich für eine Vielfalt verwendbarer Laserdioden und LEDs.

Die jeweilige Konfiguration wird in zwei äquivalenten Speicherbereichen abgelegt; interne Stromgrenzen, eine Versorgungsspannungsüberwachung, ein Unterbrechungsschalteingang und ein Watchdog sichern den Betrieb der Laserdiode bzw. LED über den iC-HTG.

Der Baustein wird über eine SPI- oder I²C-Schnittstelle angesteuert.

Eine Analogmodulation ist bis zu 50 kHz möglich.

Mit dem Stromausgang DCO kann eine externe Spannungsversorgung angesteuert werden, um die Verlustleistung des Systems auf ein Minimum zu reduzieren, z. B. in batteriebetriebenen Geräten oder Systemen.

iC-HTG arbeitet mit einem Versorgungsspannungsbereich von 3 bis 24 V und treibt damit auch blaue und grüne Laserdioden sowie Stacks (Serienschaltungen mit mehreren Laserdioden). Höhere Spannungen im Lastkreis sind lediglich durch den externen Leistungstransistor und den Gate-Spannungsbereich bis zur Versorgungsspannung begrenzt.

Die Betriebstemperaturen reichen von -40 bis +85 °C. Der Baustein ist im 24-Pin 5 × 5 mm QFN-Gehäuse realisiert.

Das Design-In wird mit betriebsfertigen Demo-Boards und mit Software zur Evaluierung am PC unterstützt.

Quelle: iC-Haus GmbH

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Veröffentlicht von

Alexandra Pisek

Von Mensch zu Mensch oder zwischen Mensch und Maschine – Kommunikation ist vielfältig und das fasziniert mich bei meiner täglichen Arbeit.

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