Rote Dioden und Blogdrive?

Betrieb, Bau und Modifikation von Festkörper- und Diodenlasern (keine Pointer)
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coldbeam
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treiber mal anders....

Post by coldbeam » Wed 23 Jan, 2008 1:52 pm

hi@all,

da mit dem treiber bug ist ärgerlich,klar!aber wie schon berichtet ist es ein rein privates projekt gwessen und ist es noch....habe zwei blogs am start und habe aus ähnlichen erfahrungen das teil erst mal ziemlich genötigt... :lol:

hab meine beobachtung mit frank besprochen auf der fahrt nach regensburg....

frank is ein sehr netter freak bzw. studierender elektrotechnik tüfftler...lasst daher mal fünfe grade sein! ich hab auch keinen bock wenn jeder auf einem einsticht, wie eine wilde wespe....fasst euch mal an die eigene nase und fragt, wie oft habe ich schon einen elektrischen tipp geben, welcher nach hinten los ging....

so nun zum treiber:

power led 5 watt ohne probleme aber wie bereits erwähnt, esd nicht ganz so problematisch...
ist aber ein teuerer treiber für power led´s... :wink:

das kind ist im brunnen gefallen, dumm aber soll passieren...

gruss micha
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andi
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Post by andi » Fri 25 Jan, 2008 7:57 pm

Hi

die Schaltung hat drei Grundprobleme:

1. LM324 - er verlangt nach Datenblatt eine Speisespannung von 3 - 30V DC. Im Abschaltmoment wenn die Spannung unter 3V geht ist kein Zustand mehr definiert, die Regelung funktioniert nicht mehr. Der LM324 kann voll durchsteuern und den Pufferkondensator C1 direkt in die Diode entladen (waas anhand der Beschreibung vermutlich auch passiert).
Abhilfe hier kann ein Rail to Rail OP sein der nicht unter 3V Speisung die Regelkontrolle verliert.

2. Der 0,18 Ohm Shunt. Ein Shunt ist induktiv und für DC gedacht. Modulieren bis 10kHz heisst eine Regelbandbreite von 100kHz zur Verfügung zu stellen. Das geht mit dem Shunt nicht, hier braucht es eine saubere Strommessung.

3. Der Stromfeedback über R20 ist nicht bandbreitenbegrenzt. Die ganze Regelung kann so HF mässig aufschwingen. Begrenzen auf eine Bandbreite die etwa 50% über der höchsten Nutzfrequenz liegt.

Gruss, Andi

Guest

Post by Guest » Fri 25 Jan, 2008 11:23 pm

Hallo, Lasergemeinde!

Auch ich möchte hier ein paar Anregungen für das "Blogdrive-Problem" liefern...


Ursache für die Peaks: Ich habe aus den bisherigen Posts nicht entnehmen können, wann die Peaks jetzt tatsächlich auftreten: Beim Öffnen des Interlocks oder beim Power-Down? Vielleicht könnte man das noch genauer herausfinden.

Falls es beim Interlock-Öffnen auftritt, dann könnte ich mir das bei der original Blogdrive-Schaltung gut vorstellen. Ich finde es nämlich ziemlich brutal, das Nutzsignal über den Interlock zu schleifen. Da sind Probleme vorprogrammiert (Störimpulse an Pin2 steuern direkt den Diodenstrom!). Mit einem kleinen FET die Basis des Q1 auf Masse zu ziehen, so wie Alex es vorgeschlagen hat, ist sicher die bessere Variante (auch wenn ich seine FET-Ansteuerschaltung mit dem npn-Transistor und den fünf Widerständen noch nicht ganz verstanden habe). Z.B. ein 100k-Pullup vom Gate gegen +Ub, und vielleicht noch zwei Dioden zum Schutz des Gates vor ESD (Einbaurichtung: Vcc K-A Gate K-A GND) sollte meiner Meinung nach reichen...

Power-Down und Uref: Manche hier sind der Meinung, dass wenn man die Uref stabilisiert erzeugt (431er), dass das zu unerwünschten Effekten beim Absinken der Ub führt. Ich kann mir das nicht vorstellen. Denn was passiert, wenn die Uref ein bissl länger stehen bleibt? Eigentlich nichts, denn das Soll-Signal, das ja aus dem Modulations-Signal plus einem Teil der Uref entsteht, bleibt dadurch unbeeindruckt. Nur die letzte OP-AMP-Stufe schafft es beim Absinken der Ub irgendwann nicht mehr, das Ist-Signal auf Soll-Niveau zu halten und der Laser wird dunkel.
Meiner Meinung nach ist die Variante die Uref stabilisiert zu erzeugen die bessere, weil dann der Offset-Anteil unabhängig von der Ub bleibt.

Die Stromregelung an sich lässt sich ohnehin nicht von einer schwankenden Versorgung beeindrucken. Das regelt der Op-Amp aus. Die ganze Schaltung mit einem riesen 7805 zu speisen bringt eigentlich überhaupt nichts, außer höhere Verlustleistung und Bauteilkosten. (Extragroße Elkos und LC-Filter sind hier meiner Meinung nach auch nicht die Lösung)

Wie Andi richtig sagt, ein Problem beim Ausschalten der Versorgung könnte auch dadurch entstehen, dass der OP bei Unterspannung undefiniert mit der Ausgangsspannung nach oben geht, und so den TIP142 nochmal kurz aufsteuert. Gegenmaßnahme dazu fällt mir keine gute ein. (@Andi: Rail-to-Rail hat eigentlich nix mit der min Ub eines OPs zu tun)

Wahl des richtigen Op-Amps: Einen geeigneten Typ für diese Anwendung zu finden ist gar nicht so einfach. Folgende Eigenschaften sind gefragt:
- Ausgänge: möglichst Rail-to-Rail (um einen möglichst weiten Strombereich regeln zu können; auch weit genug auf null runter für kleine LDs)
- Eingänge: müssen 0V können (sonst funktioniert z.B. die Differenzierstufe am Eingang nicht; der TL074 scheidet deshalb schon mal aus)
- und möglichst schnell sollte er auch noch sein ("Slew-Rate"), um steilflankige Rechteck-Signale gut wiedergeben zu können (kommt hier oft vor, weil der Laser seine Helligkeit meistens sehr sprunghaft ändern soll)

Der TS914 ist mit einer Slew-Rate von 0.5 bzw 0.4 eher lahm (genauso wie der LM324). Müsste man sich anschauen, ob da nicht ein Dreieck rauskommt, wenn man ein Rechteck reinschickt. Kommt natürlich auch auf die gefahrenen Pointrates an...

Zu Vorschlag 3,3V-Zenerdiode antiparallel zu LD: Da könnte es ein Problem geben. Wenn man den Laser mal abklemmt, und die Schaltung trotzdem versorgt wird, dann muss die ZD Laserdiode spielen, und wird nicht lange überleben ...


Ciao,

dERwOLF
Last edited by Guest on Sun 27 Jan, 2008 11:19 am, edited 1 time in total.

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Post by andi » Sat 26 Jan, 2008 2:33 am

Alex20q90 wrote:Fällt die Spanung weg muss sofort der Transistor Q1 am Leiten gehindert werden! So, und nur so kann man die L-Diode schützen!
Das ist auch ein Weg, nur erfordert der zusätzlichen und unnützen Aufwand. Einfacher ist es, die Schaltung so auszulegen dass der OP die Kontrolle so lange behält bis die Restspannung für die LD nicht mehr gefährlich werden kann.
dERwOLF wrote:@Andi: Rail-to-Rail hat eigentlich nix mit der min Ub eines OPs zu tun
ich habe geschrieben "Abhilfe hier kann ein Rail to Rail OP sein der nicht unter 3V Speisung die Regelkontrolle verliert".
Dass dieser OP mit einer kleineren Speisespannung als 3V noch laufen muss sollte so klar sein. Der muss dann auch keine 30V können wie der verbaute LM324.

Maxim 4294 beispielsweise läuft stabil runter bis 1,8V Speisespannung, ist rail to rail in Ein- und Ausgang und ist als 4-fach OP in einem Gehäuse erhältlich. Er macht 500kHz Bandbreite und kann am Ausgang genügend Strom liefern um den Darlington zu treiben.
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2195
Fals der TIP142 dann trotzdem noch bei unter 1,8V Rest- Speisespannung voll durchgesteuert wird, dann dürfte der LD nicht mehr viel passieren.

Wieso eigentlich TIP142? Lag der per Zufall wie der LM324 in der Bastelkiste rum? Der Transistor müsste ja nicht für 100V gemacht sein, es gibt deutlich besseres wenn er nur 20V können muss.

Gruss, Andi

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Post by andi » Mon 28 Jan, 2008 11:57 pm

noch ein Nachtrag

der Eingang wird im Manual als differentieller Eingang angegeben. Da möchte man doch gerne den Drive symmetrisch an einen Ilda Ausgang hängen (Pango Karte usw.)

Da der LM324 nur positiv gespiesen ist darf die Spannung an den beiden Eingangspins nicht ins Negative gehen.

Ist also nichts mit den (MOD-1 und MOD-2) Eingängen an die roten ILDA Farbleitungen Pin 5 und 18 und Speisung Masse (SUPPLY-2) auf Ilda Masse. Denn dann bekommt der LM 324 über Pin 18 negative Spannung.

Geht also nur assymetrisch. Dafür braucht es aber keinen differentiellen Eingang. Diese OP Stufe kann man sich sparen.

Gruss, Andi

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Post by lucerne » Tue 29 Jan, 2008 12:54 am

Sali Andi

Habe das hier jetzt aus Neugierde auch mal verfolgt. Aber gewisse Dinge verstehe ich nicht.

Beispielsweise Shunt:
Klaro gibts Shunts, deren Induktivität nicht zu vernachlässigen ist, speziell Drahtwiderstände usw.
Ich weiss jetzt nicht exakt, welcher Widerstand für den Blogdrive gewählt wurde, doch gibt es sehr wohl Shunts sogar für HF Anwendungen, oder nicht?

Wegen dem differentiellen Eingang habe ich auch noch ne Frage offen. Wie meinst Du das genau, es funktioniere nur assymetrische Ansteuerung, weil Single-Supply? Also ich rechne nochmal nach:

Angenommen, am positiven Farbsignal liegen +2.5V, am negativen -2.5V
Durch das Spannungsteilerverhältnis von R1 und R4 fällt an R1 eine Spannung von 1.5V ab. Ergo liegt an Pin3 von IC1 GateA eine Spannung von 1V an. Der OPV steuert seinen Ausgang nun auf 3.33V, damit an Pin2 ein Ausgleich stattfindet.
Vor R2 liegen also die -2.5V an, nach R2 jedoch bereits +1V, nichts Negatives...

Wieso soll das also nicht funktionieren? Immer nur raus damit, ich bin neugierig 8)



Grüsse
Leander

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Post by contact23 » Fri 21 Mar, 2008 7:04 am

Hallo,

Gibt es Neuigkeiten oder hat schon jeder die Lösung weil es so ruhig um das Thema geworden ist?


Grüße Matthias
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Post by thunderbird76 » Fri 21 Mar, 2008 9:17 am

Hallo Zusammen

Ich habe mir den Treiber auch nachgebaut um das "Blitzen" auch zu sehen.
Daher habe ich den Aufbau auch nicht grob geändert.


Das Blitzen ist aber nicht nur ein Problem des BlogDrive, sondern eine ganze Menge der Chinatreiber, haben den Ausschaltblitz auch zimlich gut drauf.

Die Peaks sind auf jedenfall Messbar (Oszi) und sichtbar, mit Hilfe einer superhellen LED.

Intressant ist, dass die Peaks nicht immer auftreten??

Daher habe ich dem Treiber am Eingang eine primitive Verzögerung spendiert. Somit sind die Einschaltpeaks schon mal unter dem Teppich.

Beim Ausschaltpeak denke ich an einen Spannungswächter der beim Spannungsabfall das "Safety" am Treiber öffnet, bevor der "Blitz" durchkommt.

Zudem ist mir aufgefallen, dass der Treiber ansonsten zimlich gut arbeitet. Da ich schon gekaufte gesehen habe, die die Peaks auch haben und sonst noch ein intressantes Eigenleben entwickeln.

Daher sollte man dem Entwickler auch einwenig Respect entgegenbringen.

Grüsse aus dem Wintersturm

Thunderbird
Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten.

Guest

Neuer Diodentreiber

Post by Guest » Sat 29 Mar, 2008 3:26 pm

Hallo Leute!

Ich habe einen eigenen Diodentreiber gebaut. Mit massebezogenem Laser. Den Schaltplan hab ich hier veröffentlicht:

Allgemeine Selbstbau-Projekte -> Neuer Diodentreiber mit massebezogenem Laser


Grüße,

dERwOLF

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