探索博通AFBR - POMEK2204評(píng)估套件：2W激光的新選擇

在電子工程師的日常工作中，尋找高性能、可靠且易于使用的激光解決方案是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)。今天，我們就來(lái)深入了解博通（Broadcom）推出的AFBR - POMEK2204評(píng)估套件，看看它能為我們帶來(lái)哪些驚喜。

文件下載：Broadcom AFBR-POMEK2204評(píng)估套件.pdf

博通激光產(chǎn)品關(guān)鍵特性

博通的這款產(chǎn)品具有一系列令人矚目的特性。

功率與溫度

它的輸出功率在工作溫度范圍內(nèi)可達(dá)2W，工作溫度范圍為 +15°C 至 +45°C。這意味著在較為常見(jiàn)的工業(yè)環(huán)境溫度下，它能夠穩(wěn)定地輸出高功率激光，滿(mǎn)足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。不過(guò)，其存儲(chǔ)溫度范圍更寬，為 -30°C 至 +70°C，這在一定程度上方便了產(chǎn)品的運(yùn)輸和存放。大家在實(shí)際使用中，有沒(méi)有遇到因溫度對(duì)功率產(chǎn)生顯著影響的情況呢？

端口與設(shè)計(jì)

采用FC/PC端口，支持MM光纖62.5 -μm、105 -μm和200 -μm芯徑。這種多樣化的端口設(shè)計(jì)，使得它可以與不同類(lèi)型的光纖進(jìn)行良好匹配，增強(qiáng)了產(chǎn)品的通用性。同時(shí)，電氣引腳包含陽(yáng)極和陰極，并且專(zhuān)門(mén)為光纖供電設(shè)計(jì)，還符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)（激光部分），體現(xiàn)了博通在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的環(huán)保意識(shí)和對(duì)電氣特性的精心考慮。

評(píng)估套件概述

AFBR - POMEK2204是為支持新推出的2W激光AFBR - POL2120而設(shè)計(jì)的評(píng)估套件。

功能特點(diǎn)

該套件集成了2W激光，配備可控電流源，可方便地調(diào)節(jié)激光輸出。通過(guò)與博通的一款光功率轉(zhuǎn)換器（AFBR - POC204L或AFBR - POC206L）耦合，能輕松實(shí)現(xiàn)完整的光纖供電鏈路。博通的高效光功率轉(zhuǎn)換器在工業(yè)應(yīng)用中能提供100%電氣隔離電源，配合2W激光，形成了一套完整的解決方案。

操作控制

它通過(guò)一個(gè)易于操作的16針連接器控制，可輸出高達(dá)2W的激光功率。僅需5V電壓供電即可運(yùn)行，激光驅(qū)動(dòng)電流可進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)功率的恒定或脈沖輸出并保持穩(wěn)定。激光尾纖采用FC連接器，與博通的光功率轉(zhuǎn)換器相匹配。不過(guò)需要注意的是，該2W激光屬于Class 4（IEC60825 - 1），在光纖尾纖末端未連接光功率轉(zhuǎn)換器時(shí)，絕對(duì)不能操作該套件。若采用帶有連續(xù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)Class 1A激光分類(lèi)。在低激光工作電流（<1A）時(shí)，鋁制外殼可提供足夠的散熱，但當(dāng)激光電流達(dá)到1A及以上時(shí)，建議將外殼安裝在散熱器或較大的金屬片上。

在電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)中，散熱性能受到多種因素的影響。從熱傳遞的基本原理來(lái)看，熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射是熱量傳遞的三種主要途徑，而這些途徑又受到諸多具體因素的制約。

熱傳導(dǎo)因素

熱傳導(dǎo)是通過(guò)物體的直接接觸，使熱從溫度高的部位傳到溫度低的部位。其熱能的傳遞速度和能力主要取決于物質(zhì)的性質(zhì)和物體之間的溫度差。不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能差異很大，例如棉絮等物質(zhì)導(dǎo)熱性能差，而鋼鐵、鋁、銅、銀等物質(zhì)導(dǎo)熱性能強(qiáng)，且散熱性能依次遞增，價(jià)格也成正比。在博通AFBR - POMEK2204評(píng)估套件中，當(dāng)激光電流達(dá)到1A及以上時(shí)，建議將鋁制外殼安裝在散熱器或較大的金屬片上，就是為了利用金屬良好的導(dǎo)熱性能，將熱量盡快傳導(dǎo)出去，這是因?yàn)殇X制外殼在低電流時(shí)雖能提供一定散熱，但在高電流產(chǎn)生更多熱量時(shí)，其導(dǎo)熱能力有限，需要借助額外的散熱部件。

熱對(duì)流因素

熱對(duì)流是通過(guò)流動(dòng)介質(zhì)（氣體或液體）將熱量由空間中的一處傳到另一處。影響熱對(duì)流的因素主要有通風(fēng)孔洞面積和高度、溫度差、通風(fēng)孔洞所處位置的高度以及液體對(duì)流情況。在AFBR - POMEK2204評(píng)估套件中，雖然文檔未明確提及通風(fēng)孔洞等設(shè)計(jì)，但在實(shí)際應(yīng)用中，如果要增強(qiáng)熱對(duì)流散熱效果，可以考慮在設(shè)備外殼合理設(shè)計(jì)通風(fēng)孔，并且利用風(fēng)扇產(chǎn)生強(qiáng)制熱對(duì)流。風(fēng)扇的使用可以根據(jù)散熱需求選擇不同轉(zhuǎn)速和大小規(guī)格，以提高散熱性能。就像在計(jì)算機(jī)CPU散熱器中安裝風(fēng)扇，就是為了產(chǎn)生強(qiáng)制熱對(duì)流來(lái)加強(qiáng)散熱，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，散熱器不可能做得無(wú)限大，所以采用風(fēng)扇的主動(dòng)散熱器是常見(jiàn)的做法。

熱輻射因素

熱輻射是一種可以在沒(méi)有任何介質(zhì)（空氣）的情況下，不依靠分子之間的碰撞，又不依靠氣體或者液體的流動(dòng)就能夠達(dá)成熱交換的傳遞方式。影響熱輻射的因素主要有熱源的材料和表面的顏色。一般來(lái)說(shuō)，材料的比熱越小，向外輻射能量越快；表面顏色光亮的物體吸收和釋放輻射能量的速率較慢，深顏色（黑色）的物體吸收和釋放輻射能量的速率較快。不過(guò)在普通應(yīng)用環(huán)境中，熱輻射起到的散熱作用相對(duì)熱傳導(dǎo)與熱對(duì)流來(lái)說(shuō)微乎其微。在AFBR - POMEK2204評(píng)估套件的散熱設(shè)計(jì)中，熱輻射的影響可能較小，但在一些特殊環(huán)境或?qū)ι嵋髽O高的情況下，也可以考慮通過(guò)選擇合適的外殼材料和顏色來(lái)適當(dāng)增強(qiáng)熱輻射散熱效果。

評(píng)估套件組件與規(guī)格

組件

該評(píng)估套件包含激光和電流驅(qū)動(dòng)模塊，其光纖尾纖采用FC/PC連接器進(jìn)行端接。這種設(shè)計(jì)使得套件在連接光纖時(shí)更加方便和穩(wěn)定，能夠保證光信號(hào)的有效傳輸。

規(guī)格

操作條件

在存儲(chǔ)溫度方面，范圍為 -30°C 至 +70°C，且要求非冷凝環(huán)境。這意味著在運(yùn)輸和存放過(guò)程中，只要溫度在這個(gè)范圍內(nèi)且無(wú)冷凝現(xiàn)象，套件就能保持較好的性能。而工作溫度范圍為 +15°C 至 +45°C，同樣要求非冷凝，這是為了確保在正常工作時(shí)，套件的各個(gè)部件能夠穩(wěn)定運(yùn)行。功率消耗最大額定值為15W，這對(duì)于工程師在設(shè)計(jì)電源和考慮功耗時(shí)提供了重要參考。

光學(xué)規(guī)格

光學(xué)波長(zhǎng)在798nm至818nm之間，激光分類(lèi)為L(zhǎng)aser Class 4（IEC60825 - 1）。這種特定的波長(zhǎng)范圍和激光分類(lèi)，決定了該套件在光學(xué)應(yīng)用中的特定場(chǎng)景和安全性要求。

連接性

光纖尾纖端接采用FC/PC 3 - mm保護(hù)套，既保證了連接的穩(wěn)定性，又對(duì)光纖起到了一定的保護(hù)作用。輸入電源電壓源為5V，最大電流3A，允許 ±50 - mV的紋波，并且明確了引腳的定義（PIN: 7 – 10為5V，13 – 16為GND）。電流控制與監(jiān)控通過(guò)J1（16針）進(jìn)行，其中PIN: 1 & 3、11包含0.15 - 歐姆電阻。這些詳細(xì)的連接性規(guī)格，為工程師在進(jìn)行電路連接和控制時(shí)提供了精確的指導(dǎo)。

機(jī)械規(guī)格

套件的尺寸為2.235 x 1.875 x 0.63英寸，重量為2.5盎司。這樣的尺寸和重量設(shè)計(jì)，使得套件在安裝和使用過(guò)程中具有一定的靈活性，方便在不同的設(shè)備和環(huán)境中進(jìn)行布局。同時(shí)，文檔還給出了機(jī)械繪圖，展示了背面的安裝孔尺寸，這對(duì)于實(shí)際的安裝操作非常有幫助。大家在安裝類(lèi)似尺寸和規(guī)格的設(shè)備時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)安裝孔不匹配等問(wèn)題呢？

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

博通的這款產(chǎn)品適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。

傳感器與電力

在需要電隔離電源的傳感器應(yīng)用中，其高功率輸出和良好的電氣特性能夠?yàn)閭鞲衅魈峁┓€(wěn)定可靠的電源。在電力行業(yè)，如電流傳感方面，它可以準(zhǔn)確地感知電流變化，為電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制提供重要數(shù)據(jù)。

醫(yī)療與電子

在醫(yī)療領(lǐng)域，可用于MRI監(jiān)測(cè)，其穩(wěn)定的性能和符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，能夠滿(mǎn)足醫(yī)療設(shè)備對(duì)安全性和可靠性的嚴(yán)格要求。在電力電子領(lǐng)域，可作為門(mén)驅(qū)動(dòng)器，為電力電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)控制提供支持。

交通領(lǐng)域

在電動(dòng)列車(chē)的電流傳感應(yīng)用中，它能夠適應(yīng)列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的復(fù)雜環(huán)境和溫度變化，確保電流監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

用戶(hù)安全不容忽視

雖然文檔中未詳細(xì)闡述具體的安全措施，但對(duì)于Class 4激光產(chǎn)品，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)安全規(guī)定。在操作過(guò)程中，一定要確保光纖尾纖末端連接光功率轉(zhuǎn)換器，避免激光直接暴露對(duì)人員造成傷害。大家在使用高功率激光產(chǎn)品時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)安全方面的問(wèn)題或者采取過(guò)哪些特別的安全措施呢？

博通AFBR - POMEK2204評(píng)估套件以其高性能、多樣化的特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師在激光應(yīng)用設(shè)計(jì)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際使用過(guò)程中，工程師需要充分考慮其各項(xiàng)特性和規(guī)格，確保產(chǎn)品在不同應(yīng)用場(chǎng)景中能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也期待博通能夠推出更多創(chuàng)新的產(chǎn)品，為電子行業(yè)帶來(lái)更多的可能性。