Nouveau driver de diodes

[electron190]

Bonjour

J'ai déjà parlé de ce projet à certains d'entre vous
J'envisage de faire un nouveau driver de diodes qui supprimera tout les problèmes actuels que vous rencontrez

Une partie des schémas sont faits

Voici les principales modifications :

Tout d'abord , la régulation ne se fera plus sur la ligne négative , mais sur la ligne positive
Ce qui permettra de mettre le boitier de la diode à la masse sans danger , puisque la plupart des diodes ont leur cathode au boitier
Je pense faire plusieurs gammes de puissance ( genre de 0 à 1 ampère , puis de 1 ampère à 3 ampères , voir plus si besoin ) cela pour améliorer la fiabilité et la stabilité de la régulation

Ensuite , la modulation
Je tient à conserver le principe de l'optocoupleur , car c'est le seul moyen fiable d'isoler totalement la partie modulation de la partie régulation du courant de diode ( vous avez vous les résultats récemment avec un autre type de driver )
Un optocoupleur peut isoler couramment à 1500 volts
Malheureusement , l'optocoupleur n'est pas le meilleur moyen de faire passer une modulation analogique , alors qu'il fonctionne parfaitement en TTL

J'ai donc trouvé une solution
Je mettrais avant l'optocoupleur un circuit (relativement simple ) qui transformera le signal analogique en signal TTL rapide , ce circuit n'étant en service que si l'on utilise le driver avec une modulation analogique
Et pour conserver l'isolation entre la modulation et le driver , gage de fiabilité , l'alimentation de la partie convertisseur analogique/TTL et ampli de l'optocoupleur sera reprise sur le DAC , puisque c'est lui qui fourni le signal de modulation
De plus , comme ça , la référence de tension par rapport au signal modulant sera exacte

Et aussi , je ferai en sorte que cette entrée analogique/TTL puisse accepter tout les niveaux de tension utilisé dans les différents DAC

Je conserverais la sortie sur bornier , ce qui évite de faire des soudure sur une carte avec des cms , et comme de toute façon la plupart d'entre vous les rajoute quand il n'y en a pas autant les prévoir d'origine sur la carte

Une fois le projet au point , je ferais fabriquer les circuits imprimés par une boite spécialisée pour avoir un produit de présentation professionnel

J'ai donc besoin de votre aide sur certain points

Je voudrais connaitre toute les tensions disponible sur les différents types de DAC , ainsi que toute les tensions de sortie de modulation utilisées à ce jour pour adapter les circuits d'entré du convertisseur

Et j'attends vos suggestions qui seront les bienvenues

[cristobal59]

Bonjour Electron ,
Chouette projet , comme je posséde le mini ilda et mamba je te ferai un rapport dés que possible

[djem]

Alors pour moi l'easylase c'est de 0V à 5,2V en sorite de DAC, et 0 - 9V pour la carte DMX de julien, mais il faudrait à mon avis qu'entre 5 et 9V on soit toujours au max

Aussi, idée, mais après c'est toi qui vois : Si driver double ou quadruple, ajouter un petit controleur peltier pour n'avoir qu'une carte à intégré pour un module complet

[CHRS33]

et un optocoupleur linéaire, se serait plus simple?.

opto lineaire.pdf

[djbastien]

Le problème que j'ai trouvé sur les optos est plutot la tension de seuil assez forte (de l'ordre de 1v).
Après niveau linéarité les miens sont corrects (CNY17).
Faudrait peut être rajouter un petit circuit créant un offset avant l'opto?

[electron190]

Le principe que je veut mettre en œuvre réglerait ce problème d'offset
La tension de seuil , c'est 0,6 volts , c'est le seuil de conduction de la jonction semi-conducteur
Mais je vais étudier de près les datas de l'opto linéaire Agilent

Cet après midi , je vais monter un proto pour la régulation sur le positif

[djbastien]

je t'assure que sur mes optos c'est un seuil à plus de 1v.
C'est une led à l'intérieur donc c'est un seuil plus haut qu'une diode normale.

On attend avec impatience tes tests!

Pour la régulation sur le positif, moi j'avais fait avec un PNP et un AOP rail to rail. Après c'est exactement le même principe que les drivers normaux mais vu en miroir (par rapport à vcc et plus à la masse)

[electron190]

0,6 volts , c'est le minimum
Il peut y avoir plus effectivement

Le transistor , je vais conserver le TIP NPN darlington , c'est plus robuste qu'un PNP , et j'ai du stock

La résistance de mesure du courant sera entre le transistor et l'anode de la diode laser , et il me faudra deux AOP pour ce montage , ce qui n'est pas un problème , j'ai un AOP inutilisé dans le boitier du montage précédent

[electron190]

Ça avance

Le montage de régulation avec cathode de la diode à la masse fonctionne
Mais j'ai fait un test avec une led , la résistance interne ( de la led ) est trop grande
Je vais utiliser autre chose comme charge , car je veut être sur de la stabilité dans le temps
J'ai pas mis de radiateur au transistor pour voir si le courant varie en chauffant , et de combien

Et il faut que je modifie la tension de consigne , car le réglage est encore trop sensible , sur les dix tours du potard , seulement trois sont utiles pour passer de 0 à 1,3 ampères

Je vais attaquer la partie commande de blanking

C'est cool les plaques d'essais

Vous remarquerez que l'ampèremètre qui est à la place de la diode à bien sa connection négative qui retourne à la masse ( l'alim est réglée à 105 milli )

[djtieum]

Je vois que tu ne fais pas les choses à moitié ! je suis ravis de voir que tes idées avances vites Si demain on peut dire que l'on connait un schéma de drivers de diode laser stable et performant ça sera une grande avancé pour tous les novices ( comme moi ) qui bricole a donf !

[djtieum]

Je vois que tu ne fais pas les choses à moitié ! je suis ravis de voir que tes idées avances vites Si demain on peut dire que l'on connait un schéma de drivers de diode laser stable et performant ça sera une grande avancé pour tous les novices ( comme moi ) qui bricole a donf !

Donc en fait, vu que tu n'en n'est pas à ton 1er essais j'aivais zappé l'ancienne version d'alim, il ne reste plus qu'à voir ce problème d'optocoupleur en TTL
je suis déja le 1er interessé !

[electron190]

Alors pour moi l'easylase c'est de 0V à 5,2V en sorite de DAC, et 0 - 9V pour la carte DMX de julien, mais il faudrait à mon avis qu'entre 5 et 9V on soit toujours au max

Qu'en pensent les autres ?
Y a t-il d'autre tensions utilisées ?
J'ai aussi besoin de connaitre la fréquence maximum que peut atteindre la modulation TTL

[Le Gui]

Ensuite , la modulation
Je tient à conserver le principe de l'optocoupleur , car c'est le seul moyen fiable d'isoler totalement la partie modulation de la partie régulation du courant de diode ( vous avez vous les résultats récemment avec un autre type de driver )
Un optocoupleur peut isoler couramment à 1500 volts
Malheureusement , l'optocoupleur n'est pas le meilleur moyen de faire passer une modulation analogique , alors qu'il fonctionne parfaitement en TTL

J'ai donc trouvé une solution
Je mettrais avant l'optocoupleur un circuit (relativement simple ) qui transformera le signal analogique en signal TTL rapide , ce circuit n'étant en service que si l'on utilise le driver avec une modulation analogique

Pourra-t-on alors parler d'alimenter les diodes en PW? Tu imagines ce que ça implique si c'est le cas?
Je sais, je rêve un peu...
Transformer l'analogique en TTL... Super idée! Mais comment gères tu la luminosité dans les extrêmes? Parce que 100% en analogique sera forcément un peu moindre en ttl, quelles fréquences penses tu atteindre?

Et pour conserver l'isolation entre la modulation et le driver , gage de fiabilité , l'alimentation de la partie convertisseur analogique/TTL et ampli de l'optocoupleur sera reprise sur le DAC , puisque c'est lui qui fourni le signal de modulation
De plus , comme ça , la référence de tension par rapport au signal modulant sera exacte

Et aussi , je ferai en sorte que cette entrée analogique/TTL puisse accepter tout les niveaux de tension utilisé dans les différents DAC

Je trouve l'idée très bonne, mais comment comptes tu récupérer du jus sur le port ILDA? A part les tensions de modulation et les signaux X/Y, y'a pas de ligne continue... Mais c'est clair que la référence sera exacte, et c'est un plus!

Pour répondre à ta question, les tensions de modulation de mon (futur) DAC seront bien 0-5V analogique (après déssymetrisation) théoriques.


Et aussi : cool de pouvoir avoir la cathode commune... Quand je vois tous les déboires et toutes les pages de forum qui ont pu découler de la particularité de l'anode commune!


Bonne continuation, et si tu as besoin de diodes 650nm pour tester, je te les offre!

[djbastien]

@Legui:
que tu alimentes en PW ou CW ça changera rien visuellement! La moyenne sera toujours au max la valeur CW.
100% en analog = 100% en TTL soit 5v je vois pas où est le problème? idem pour le 0
Par contre même question que toi sur comment récupérer l'alim sur l'ilda?

@electron:
Pour la fréquence du ttl, si tu pars sur un scan à 60kpps et un point sur deux allumé alors t'as 30kHz. je sais pas si c'était ta question..

[electron190]

Je vais essayer de répondre , si mon clavier veut tenir un peu (il est hs)

Pour ce qui est de la modulation des diodes en PWM , j'y avais bien songé mais je ne suis pas sur que les diodes aiment ça
Ou alors il faudrait un bon filtrage de tout les parasites
C'est à voir

Pour le seuil du passage analogique/TTL , Dj bastien t'a répondu , je ne vois pas ou est le problème , et même , il est simple de compenser pour avoir le maxi de lumière en analogique

La fréquence , c'était la question que je posait plus haut, pour pouvoir calculer celle du convertisseur
L'idéal étant d'avoir au moins le double de la fréquence d'entré

Pour l'alimentation , il faudra rebrancher deux fils qui seront pris sur l'alimentation de la carte du DAC
Elle a bien une alimentation , cette carte ??
Comme ça , le zéro volts du convertisseur sera aussi le zéro volts du DAC qui envois le signal de blanking

ET quand c'est de l'analogique , c'est quoi qui envois le signal de modulation ?
IL me semble que c'est la carte DMX ?
Dans ce cas , il faudra prendre l'alimentation sur celle de la carte DMX
J'ai besoin de savoir la tension d'alim de ces différente cartes pour adapter le régulateur de tension

[djbastien]

oui c'est la carte dmx (ou carte de desym pour certains). La carte à julien est alimentée en +/-15 et il y a une alim 5v pour le micro controleur

[electron190]

Merci

Toutes ces alims sont accessibles normalement ?

[Le Gui]

Bon, je comprends plus rien...

Alain, tu parles bien de transformer l'analogique en signal ttl pour bénéficier pleinement des caractéristiques de l'opto coupleur?
Si c'est bien ça, alors je comprends pas comment va se comporter le montage.

0V ana = 0V ttl f=0 -> diode éteinte
5V ana = 5V ttl f=0 -> diode allumée à 100%
2.5V ana = 5V ttl f=xxKhz -> diode allumée à 50%
etc
C'est bien ça? Tu compte jouer sur la fréquence des alternances 0-100% pour faire varier l'intensité lumineuse visuelle?
Si c'est le cas, la question que je posais plus haut est comment ça se passe lorsqu'on approche des extrêmes? Par ex, comment allumer la diode très faiblement (visuellement), avec des alternances 0/100%?
Les caractéristiques des diodes pouvant varier (réactivité à l'allumage et à l'extinction), cela risque d'influer sur le résultat visuel?

Pour ce qui est de l'alimentation, la plupart des DAC sont auto alimentés par le port USB, et je doute que quelqu'un ouvre son easylase pour y repiquer du jus sur une pin inutilisée du port ilda et ainsi le récupérer côté driver pour alimenter ton nouveau circuit....
Il y a effectivement la possibilité de l'alimenter à l'aide de l'alim de la carte de dessym, ou carte DMX. Mais pour ceux qui n'en utilisent pas?

Je sais, je pose beaucoup de questions... Mais je suis un peu perdu...

Merci d'avance pour tes éclaircissements

[jvr33]

toute les diodes ont un seuil a partir du moment ou elle commence a laser (faiblement)
ca dépend de la puisse de la diode et peut être même du fabriquant (ca je suis pas certain)
donc suivant la diode le seuil est pas le même, je pense que cela va un peu compliquer la tache de notre ami Electron

Si j'ai dits une Co....ie, hésiter pas a me corriger, mais sur le driver non cms
de djtieum on pouvais régler le seuil de "lasage" de la diode et sa puissance maximum accepté

[Le Gui]

Ben oui, ca je suis d'accord... pour de l'analogique...

Mais le ttl, c'est bien "tout ou rien"? Alors pour allumer faiblement, ou au contraire "pas tout à fait à fond", c'est là que je comprends plus.
Mais du coup, le réglage de courant de seuil sera obso, si mes spéculations sont bonne...

Alaaaiiinnn! HELP

Une explication imagée comme tu sais si bien le faire, afin de désembuer mon esprit, ça serait sympa

Merci !

[djbastien]

Bé avec du TTL du fais du PWM pour changer l'intensité moyenne.
Après je sais pas si c'est ça que alain veut faire mais je vois pas d'autre moyen..

Les réglages courant mini et maxi ne changent pas! quand la modul est à 0 t'as le min et quand elle est à 5v t'as le max.

@electron:
les alims +/-15 sont accésibles vu que c'est un bornier qu'on relie aux drivers de scans.
Pour le 5v je pense pas qu'il y ai de pin car c'est un régulateur sur la carte dmx.
Après c'est vrai que ceux qui n'ont pas cette carte vont être embetés.. (mais il leur faut une carte de desym quand même donc ils peuvent l'adapter)

[djtieum]

Pour le 5v je pense pas qu'il y ai de pin car c'est un régulateur sur la carte dmx.

Je comfirme , le 5V n'est pas directement accéssible sur cette carte DMX .
@ Le Gui : je compatie , je nage un peut moi aussi

[electron190]

Pfff
J'ai du mal a suivre tellement il y a de question

Tout d'abord , d'après ce que je comprend , il vaut mieux que je parte sur une alimentation 15 volts
A moins que je ne trouve une autre solution qui me permette d'utiliser qu'une alim , tout en restant isolé

Au sujet du seuil d'allumage de la diode

Déjà , sur la version précédente , et bien d'autre drivers , il y a un réglage du seuil d'allumage
Ce réglage se fait bien sur sans modulation ( analogique ou TTL )
On maintient la diode très légèrement allumée , à peine visible , en l'absence de modulation
C'est ce qui permet à la diode de réagir rapidement lors d'un allumage car il n'y a plus à rajouter la tension de seuil de la diode à la tension qui vas l'alimenter
Et de plus , comme elle reste à une température de fonctionnement correcte , elle réagi plus vite

Pour info, la tension de seuil, c'est la différence entre le zéro volt et la tension nécessaire pour rendre la diode conductrice ( et donc commencer à l'allumer )

Mon système vas marcher par modulation de la largeur d'impulsion ( le rapport cyclique ) , la fréquence restant fixe ( c'est pour cela que j'avais besoin de connaitre la fréquence maxi de modulation , car c'est comme en échantillonnage , la fréquence échantillonnage doit au moins être double du signal à échantillonner )
Pour une modulation à zéro , le rapport sera pratiquement nul , et les seules imputions très courtes qui subsistent participeront à la tension de seuil
Par contre , pour une modulation à 100% le rapport cyclique est au maximum , il suffit d'intégrer la tension de sortie pour avoir la tension de commande maximum et donc un allumage maximum de la diode

Et en fait , le fonctionnement pour la diode ne change pas

Cette transformation du signal , c'est juste pour "traverser" l'opto-coupleur correctement et linéairement

[djbastien]

petite question:

tu veux filtrer la pwm en sortie de l'opto ou pas? parcequ'avec une fréquence juste double de la modulation max il risque d'y avoir un effet pointillé avec le balayage des scanners.

[electron190]

Bon ,ben mauvaise nouvelle

Je laisse tomber

C'est franchement trop le b****l à faire pour avoir la cathode à la masse
Il faudrait presque une dizaine de circuits , c'est pour ça que personne ne l'a fait
C'est instable , ça régule mal , c'est sensible à la résistance interne de la charge

Et ça me gonfle , je vais pas y passer 10 ans , j'ai d'autre projets plus importants

Je vais garder mon ancien montage qui marche pas si mal

[shrad]

si tu veux, j'ai des schemas de drivers high side et low side de linear (dans une appnote sur les diodes telecom)

montages simples avec ampli d'instrumentation, avec aussi un schema de driver flottant (low et high side possible avec regulateur switching)

si tu sais le trouver facilement, cherche sur le site de linear apres l'appnote "current sources for telecom diodes" ou un truc du genre, si pas je peux chercher a le retrouver

j'avais egalement fait des tests la dessus et j'ai eu les memes problemes... a un moment j'ai pu resoudre en utilisant un ampli d'instrumentation jfet avec un pont de mesure haute impedance (1Mohm pour chaque branche) mais je n'ai pas continue a developper

[kl79]

Et ça me gonfle , je vais pas y passer 10 ans , j'ai d'autre projets plus importants

Surtout vu le prix de ce type de driver tout fait...Je ne suis malheureusement pas sûr que tu arrives a le produire pour moins cher.

[electron190]

C'est sur que si je doit avoir le double de composants juste pour ça , ça ne vaut pas le coup
J'ai pas envie de faire des drivers qui vont couter 50€ pièce

Je vais quand même tester mon système de modulation pour voir
C'est juste un circuit à 1€ à rajouter

Mais je doit dire que maintenant , ma philosophie , c'est de ne plus me faire c***r
Si quelque chose me casse la tête , je laisse tomber avant de me bousiller les nerf à m'acharner

@Shrad , j'ai pas trop envie de me casser la tête avec des montages exotiques non plus
C'est pour ça que je laisse tomber

Et puis ,il marchait pas si mal mon ancien driver

[electron190]

Surtout vu le prix de ce type de driver tout fait...Je ne suis malheureusement pas sûr que tu arrives a le produire pour moins cher.

Oui il y en a de pas cher , mais faut voir la fiabilité
Si c'est pour claquer une diode par semaine , c'est pas la peine non plus
Ce que je recherche , c'est une fiabilité parfaite

Et puis , je renonce pas définitivement , je laisse juste reposer un peu ( j'ai toujours une petite idée derrière la tête )

[blackbird]

Bonsoir Electron triste,

C'est franchement trop le b****l à faire pour avoir la cathode à la masse
Il faudrait presque une dizaine de circuits , c'est pour ça que personne ne l'a fait
C'est instable , ça régule mal , c'est sensible à la résistance interne de la charge

Voici une piste: voir fichier PDF

A+,

BlackBird

PS: le LT1028ACN8 (Sélectronic) est un peu cher mais les résultats sont identiques avec un AD797 !

[electron190]

Intéressant !

Il faut un paquet d'AOP
Et puis il faut une alim symétrique +/- 15 volts
Mais la base , ça correspond à ma seconde idée , mais toujours avec une seule alim

Ce qui m'étonne , c'est le FET , je voyais mal ce type de transistor dans cette fonction

[Le Gui]

Bonsoir!

Merci beaucoup Alain pour tes explications, j'ai (enfin ) compris la finalité de ton projet!

Malgré les difficultés que tu rencontres, je ne peux que t'encourager pour la suite!

[blackbird]

Bonsoir,

Intéressant !
Il faut un paquet d'AOP

Oui, c'est un très bon schéma car il sépare le courant continu de la modulation mais en ce qui nous concerne on ne peut pas vraiment l'utiliser tel quel car il nous faut une modulation importante (alors que dans le schéma elle est limitée à +/- 10 mA mais peut monter au MHz!), de plus deux des amplis OP sont montés de façon à créer une masse virtuelle pour la modulation (de part et d'autre du zéro) alors qu'en général les modulations utilisées ici sont entre 0 et 5 V.
Donc il y a moyen de simplifier mais c'est une bonne base de départ !

A+

BlackBird
PS: un peu hors sujet mais pas trop: je commence à avoir des résultats avec mon contrôleur de T° à base de LTC1923 ...

[julienlev]

j'ai vu passer plusieurs questions qui n'ont pas eu de réponses alors histoire de compléter un peu le topic je vais donner les réponses.
Déjà au niveau des niveaux qu'envoie les dacs, un dac compatible ilda devrait envoyer un signal symétrique +/-2.5v dans le cas contraire il n'est pas vraiment ilda, maintenant au niveau des sources du commerce la modulation si fait toujours sur une plage allant officiellement de 0 à 5V, en réalité la diode s'allume à 0,5/1V et a atteint son max vers 4.5V. Pour ce qui est de la carte dmx que je vend, elle envoit effectivement un signal de blanking variant entre 0 et 9V, mais c'est un signal ttl ce qui veut dire qu'en gros pour un signal <2.5V la diode est étteinte et pour tout le reste la diode est allumée à full.Dans tous les cas il faut que le driver de diode limite le courant de sortie a un maximum atteind pour 5v et que même si le niveau de blanking dépasse ces 5v le courant de sortie n'aille pas plus haut.
Maintenant pour ce qui est des fréquences des modulations des sources, la majorités de source vont jusqu'à 10khz, mais il est possible de trouver des sources allant jusqu'à 30kHz mais c'est rare et assez cher!
POur ce qui est d'utiliser le pwm pour moduler la puissance du laser je ne suis pas sur que ça marche très bien car notre faisceau est en déplacement du coup on devrait voir des trous dans les trais qui sont dessinés...
Et pour finir avec l'alim dispo sur la carte dmx et les drivers de scanners, dans le cas de ceux que je vend il y a effectivement une sortie +/-15V de dispo sur le driver qui sert généralement a alimenter la carte dmx, après sur la cret dmx il y a une régulateur 5V mais je ne conseilel vraiment pas de récupérer cette tension car le régulateur chauffe quand même déjà un peu. Au niveau de la sortie +/-15v dispo sur les drivers il y a plusieurs cas de figures, dans le cas des 40kpps le courant dispo est déjà limite pour alimenter la carte dmx et son écran du coup je ne pense pas qu'on puisse lui rajouter quoi que ce soit. POur les 20 et 30kpps, si il n'y a que la carte dmx et pas l'écran lcd d'interface ça ne devrait pas poser de problemes, mais après si il y a en plus l'écran lcd on va vite atteindre la limite.
dans tous les cas il y a à chaque fois 2 sorties +/-15V de dispo vu qu'il y a 2 drivers de galvos, et on n'en utilise qu'une seule, donc la 2eme est dispo, dans ce cas ce qui va limiter l'appel de courants era l'alimentation à découpage qui fournit le +/-24v, cette alimentation fait 1A et les scanners 20kpps consomment déjà 700ma...donc ça ne laisse quand même pas beaucoup de marge...
Voilà je crois avoir un peu compléter, bon courage Alain!

[djtieum]

Des infos super interessantes ! par contre je n'ai pas compris un truc : la carte DMX enverrait un signal de blanking en TTL ? je pensais que c'etait une modulation analogique 0v à 5v ( et 0v à 9v pour les derniers models )