Konstantstromquelle/Die4Drive Nachbau ohne SMD/TEC-Treiber

[orikson]

Übersicht über diverse Treiber/KSQ (Dioden, Peltier etc.)
Um das ganze übersichtlich zu halten war ich so frei hier ein kleines Inhaltsverzeichnis zu erstellen, welches ich bei Bedarf erweitern werde:
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Seite 1: relativ aufwändiger TTL Treiber (dieser Post)
Seite 2: kleiner analoger Treiber mit liegendem MOSFET, Bauteilliste
Seite 2: kleiner analoger Treiber mit stehendem MOSFET
Seite 2: kleiner analoger Treiber mit fester Spannungsreferenz (Schaltplan)
Seite 3: TEC-Treiber erster Schaltplanentwurf
Seite 4: TEC-Treiber erstes Platinenlayout
Seite 4: kleiner analoger Treiber mit Steckverbindungen
Seite 4: Berechnungen zur TEC-Treiber Temperatur und Hysterese
Seite 4: Diodentreiber Shunt Widerstand Dimensionierung
Seite 4: ersten 2 TEC-Treiber Prototypen fertig!
Seite 6: TEC-Treiber fertig! Bauteilliste

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hier folgt der ursprüngliche Post:
Hi,

ich hab mir die hier schon öfters gezeigte KSQ nachgebaut, um meine Laser damit zu betreiben. Für alle, die sie nicht kennen, hier das Original und mein Nachbau:


Dazu hab ich jetz 2 Fragen.

1) Was ist dieser C5 im Original bzw. C6 bei mir (der mit ??? als Wert) für ein Teil? Habe da einfach mal einen Keramikondensator mit 1pF geommen, da ich bei Reichelt nichts kleineres gefunden habe. Passt der so? Wenn nicht, was ist dass dan für einer?
2) Ich habe mir schon einen Prototypen gebaut, bekomme aber keine Spannung raus. Hab schon versucht die Trimmer in allen Varianten zu drehen aber es passiert einfach nichts. Habe der Schaltung 5 Volt gegeben und beide Jumper überbrückt. Dabei hat sie ca. 70mA gezogen am Eingang lag aber keine Spannung an und es ist auch kein Strom geflossen. Bauteile sind auch nicht heiß geworden.

Danke schon mal für die Antworten!

[richard]

wenn du beide Jumper einsetzt wird der Laser "geblankt", sprich Strom weg, Laser aus.

[lucerne]

Hi Orikson

C5 (würde mal behaupten, das sind 0.1uF, also 100nF) bildet zusammen mit R6 nen Snubber. Soll dazu dienen, Überschwinger speziell bei Rechteckansteuerung (ist ja nen TTL-Treiber) zu dämpfen, bzw. schneller zu beruhigen.
Aber der LM358 ist eh total lahm, würde sogar behaupten, dass man je nach Aufbau der Schaltung und verwendeter Bauteile gar keinen grossen Unterschied bemerkt ob mit oder ohne Snubber-Netzwerk.

Falls es dich genauer interessiert: Analog Devices verfügt über sehr interessante Artikel, schön archiviert auf ner Page.

Geh auf http://www.analog.com/library/analogDia ... hives.html und such dir den Artikel "Practical Techniques to Avoid Instability Due to Capacitive Loading" heraus. Dort findest Du eine Kurzübersicht wozu solche und weitere Verschaltungen dienen.


Hoffe geholfen zu haben


Öhm, noch was zu Punkt 2)
Wenn Du in deiner Schaltung Jumper JP1 setzt, müsste dein Treiber "Dauer-Ein" sein. Oben der LM317 ist bloss ne furchtbare Version ne Spannungsreferenz zu erhalten. Was misst du da am Output?

Wo diese 70mA fliessen, hmm... Evtl. schonmal einiges beim Optokoppler am Eingang, da Du nur einen Vorwiderstand von 100Ohm verwendest. Der Rest, hmm...



lg, Leander

[tracky]

Die kleine Schaltung ist falsch!!!!

Der Transistor für die LD muss über einen Vorwiderstand vom OPV angesteuert werden!
Auch die Strombegrenzung funktioniert nicht so. Der kleine Transistor muss das Signal von der Basis des LD Transistors "abgreifen".
Gegenkopplung der letzten OPV Stufe ist auch falsch! Dieser 1K Widerstand greift das Signal vom Emitter LD Transistor / Fußwiderstand / GND ab und führt dieses auf den Eingang zurück!
Hast Du den Sinn der Schaltung eigentlich verstanden?

[lucerne]

*gähn*... War wohl zu spät gestern Abend... Aber stimmt, den hinteren Teil der Schaltung habe ich gar nicht mehr angeschaut. Ich ging davon aus, dass er die Schaltung 1:1 kopiert hatte und nicht doch noch zahlreiche Fehler vorhanden sind



lg, Leander

[orikson]

Hast Du den Sinn der Schaltung eigentlich verstanden?

Teilweiße, ich bin leider nicht sooo fit in dem Gebiet, aber einiges kapier ich doch schon

Eigenltich hatte ich auch vor die Schaltung 1 zu 1 zu kopieren, allerdings hab ich wohl die Leitungen einfach verdreht...

Nochmal überarbeitet, werde mir dann das ganze nochmal neu aufbauen und testen, dann sollte es ja eigentlich gehen...


@lucerne: Hast du einen anderen (besseren) Treiber, wenn du meinst, dass der LM358 recht lahm ist? Möglichst selbstbautauglich?

[lucerne]

Hm, mal sehn... PM... Aber Du kannst diese Schaltung bisschen abändern und verfügst danach über nen analog modulierbaren Treiber.

Oder aber Du baust dir den Die4Drive nach:
http://www.die4laser.com/dvd-rec/Die4Dr ... Rev1-2.pdf



lg, Leander

[orikson]

@lucerne: Den Die4Drive wollte ich eigentlich (noch) nicht nachbauen, da ich nicht so der SMD Freund bin und ehrlichgesagt zu faul bin, mir passende "normale" Bauteile rauszusuchen, aber evtl. überwinde ich mich in einer langweiligen Stunde mal dazu Hast übrigens PN, analoge Modulation wäre natürlich geil, aber welche Software kann das (Popelscan wohl nicht) und gleichzeitig den LPT-DAC für die MOTs ansteuern?

[chw9999]

analoge Modulation wäre natürlich geil, aber welche Software kann das (Popelscan wohl nicht) und gleichzeitig den LPT-DAC für die MOTs ansteuern?

Guckssu hier:

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=43771

Vielleicht ist ja was für Dich dabei

Cheers
Christoph

[orikson]

Guckssu hier:

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=43771

Vielleicht ist ja was für Dich dabei

Die Tatsache, dass es Popelscann weiterhin gibt find ich sehr geil, allerdings wird der klassische LPT-DAC nicht mehr unterstützt Ich überlege mir aber eh schon den bILDA nach zu bauen, aber da kann ich die MOTs nicht so einfach ranhängen, da bräuchte ich erst nochmal nen Treiber... Werde mir dadrüber nochmal den Kopf zerbrechen und schaun was mir einfällt

[lightwave]

Ich hab mal testweise die Mots an die OPV von der ILDA Platine gehängt - das geht...

[chw9999]

LPT-DAC

Habe ich in meinem Enthusiasmus glatt überlesen, sorry

Cheers
Christoph

[orikson]

Ich habe mich jetz dazu entschieden die größeren Brüder der SMD-Kollegen vom Die4Drive zamzusuchen. Widerstände und Trimmer sind ja erst mal egal und schnell gefunden, ich beiß mir noch an dem Operationsverstärker die Zähne aus... Aber soweit bin ich schon:

Code: Alles auswählen

Originalteil    Neues Teil     Beschreibung
BAV99           2 x BAV21      BAV99 sind 2 Dioden in einem Gehäuse, BAV21 eine "normale"
IRLR3105        IRL3705        IRLU3105 ist das gleiche wie der IRLR3105 nur in TO-220 Gehäuse, gibts aber nirgends zu kaufen
LMH6645MF       ????           Bislang noch nichts vergleichbares gefunden

R12 ist außerdem wohl ein etwas größerer Widerstand, ich hätte da einfach mal 5 Watt eingeplant?!

Kann mal nochmal wer checken ob die 2 gefunden Teile passen? Und wüsste evtl. wer nen Operationsverstärker in DIP-8 Gehäuse mit den ungefähr gleichen Daten?!

[werner_b]

Hallo Orikson

. . . OP:
der AD 820, TS 914 oder andere

sogar ein TL 071 oder 081 wobei das keine rail to rail Kandidaten sind . . . . und das ist wichtiger als die Steigzeit. !! .
>> die Pinbelegung holst du dir bitte selbst aus dem Datenblatt . . .

MosFET:

IRL 540, exzellenter Ersatz ! , kein weiterer Kommentar . .

BAV 99 gibt´s - wie die anderen Bauteile bei Reichelt << keine Werbung >> , allerdings nur als SMD. > Hierzu gibt es auch Adapter.

Wenn du weist was du tust, kannst du die auch weglassen oder Eingang und die Diode anders schützen . . . . falls nötig ?? !!! ?


Das war eigentlich nicht für dich, der

>>> " zu faul zu . . für . .passende Bauteile usw. rauszusuchen" , ist <<<

Du solltest . . . . . . evtl. doch einen fertigen Treiber bei Zuido, Zojo . . . oder sonst wem bestellen.
Noch besser: bei ZENTO nachfragen. Da bekommst du die dummen Sprüche zwar nicht gratis, aber für "umsonst" ! . . .

. . . sondern
für die anderen, die mal einen Tipp aus (':D')
Praxis (':P') haben wollten. Auch ich bin für jeden Tipp dankbar.

Dazu ist ein Forum halt auch da ! Macht was draus.

Spruch in unserer Firma:

" Ein Vorgesetzter ist niemals so klug wie die Summe seiner Mitarbeiter ! "


Gruß Werner

[orikson]

@Werner_B: Auch wenn ich dein geschriebenes nicht umbedingt lesen kann, ich verstehe den Sinn dahinter (großteils )... Auf jeden Fall Danke fürs raussuchen der Teile, ich hab sie mal eingebaut und dabei ist eine 55 x 29 mm kleine Platine rausgekommen:


Hoffe mir ist nicht wieder ein Fehler reingekommen, die Pinbelegung (sowohl vom FET und dem OPA) sollte passen da ich die mit dem Datenblatt abgeglichen habe. Den Schaltplan und das Layout werde ich natürlich bereitstellen (wenn ich darf) sobald ich von einem euer OK hab. Werde das ganze dann in ein oder 2 Wochen auch ätzen können

[werner_b]

Hallo Orikson, Respekt . . . so faul scheinst du doch nicht zu sein !

(':lol:') Pinbelegung bitte selbst im Datenblatt nachschauen.

Wenn du den AD 820 verwendest (wie ich !), kannst du C2 und R7 getrost weglassen. Der Original OP kann ca 55 Mhz und wird hier etwas eingebremst, der AD ist von Hause aus - für unsere Zwecke schnell bzw. lahm genug !

Streiche ebenso ERSATZLOS J1 bis J4 und die unnötigen Bauteile, die da noch dran hängen.

Den Leerlaufstrom kann man locker über TR1 einstellen. Den Rest braucht man nicht.

Diodenstrom: wird dann über TR2 eingestellt.
Verwende aber 20-Gang Potis !! denn es sind dann oft nur 1/16 Umdrehungen bis zum Ziel.

>>>> Vor allem: nimm einen "Dummy" aus zB 3x 1N 4001 zum testen !
Erst dann, wenn alles läuft kommt die "rote" dran. (':D')

Gruß
Werner

[orikson]

Streiche ebenso ERSATZLOS J1 bis J4 und die unnötigen Bauteile, die da noch dran hängen.

Hm, meinst du damit J1 - J4, R4 - R5 und C1? Dann könnte ich R1 auch weglassen und dafür R2 und R3 jeweils auf 32k Ohm erhöhen, somit hab ich noch ein Teil gespart

Allerdings hab ich gesehen, dass man die Jumper nicht einfach so weglassen soll, hier heißt es, wenn alle Jumper offen sind "UNLIMITED O/P CURRENT - NEVER REMOVE ALL JUMPERS"

Als Dummy nimm ich einfach ne simple Glühlampe die hier rumfliegt, oder notfalls ne LED *duck*

EDIT: Habs mal eben noch geändert, hoffe ich hab nicht zu viele Bauteile weg *wink* Platinenabmessungen wären so nur noch 43 x 25 mm und somit fast so klein wie das Original

[werner_b]

Hallo Orikson

Da war ich zu schnell, hast Recht.
Also im Klartext:

> R1 muss unbedingt bleiben !

> J1+R4, J2+R5 und J4+C1 kannst du dir sparen !

> R6 mit 470 Ohm legst du direkt auf Masse !
Damit geht der Leerlaufstrom dann bis ca. 160 mA, also mehr als ausreichend. Meine laufen mit so ca 10 mA Ruhestrom.

> C2 entfällt ersatzlos, R7 wird eine Dahtbrücke (direkte Verbindung).

GANZ WICHTIG: Der MOSFET muss ein IRL 540 sein.

kein IRF !!! Das L steht für logiglevel (also 5 Volt-Technik) und nur diese

kann man mit 5V auch ganz durchsteuern.

Mit dem IRF erreichst du bei 5 Volt Speisespannung nicht den vollen Strom !!

Alles klar ? Wenn nicht, frag !

Gruß

Werner (':lol:')

[orikson]

Ok, noch eine neue Version, heute bin ich richtig in Stimmung zu sowas neue Abmessungen: 43 x 27 mm



noch Wünsche

[werner_b]

Bingo, genau so passt´s !

Lässt du Platinen machen ?

Falls ja >> pm

Gruß

Werner ('8)')

[orikson]

Ne, lass ich nicht machen. Wenn ich dazu komme werde ich aber selber ein paar ätzen, aber erst in 1 - 2 Wochen da ich noch Platinen bestellen muss

[vakuum]

passt grad so schön....

wenn ich an selber Ätzen und an meine Ätzanlage im Keller denke wird mir schlecht....


hier ein schönes Foto davon: (die ist gegen 40 Jahre alt und steht schon 30 Jahre dort...)

[mackel]

Hi,

wenn ich an selber Ätzen und an meine Ätzanlage im Keller denke wird mir schlecht....

Boah, da würde mir auch schlecht werden...

Ansonsten ist selber ätzen ja nicht das Problem... vor allem seit es SMD gibt und das lästige viele Bohren weg fällt

Man tüftelt sich einfach einmal die passenden Zeiten aus, und dann klappt das wie am Schnürchen... nur fräsen ist besser

Mackel

[orikson]

Diodenstrom: wird dann über TR2 eingestellt.
Verwende aber 20-Gang Potis !! denn es sind dann oft nur 1/16 Umdrehungen bis zum Ziel.

Hätte ich das auch noch geändert. Es sind jetz sogar 25-Gang Präzisionstrimmer eingeplant und schon hat man nochmal ein paar mm gespart


Wie ist es denn mit dem veröffentlichen der Schaltpläne und der Boardlayouts? Ich weiß, dass hier alle drauf warten, aber ich will keine Probleme mit dem Hersteller der original Variante bekommen... Ist der hier evtl. sogar angemeldet? Oder weiß jemand anders, wie das von dem gehandhabt wird? Habe ihm auf jeden Fall auch mal eine E-Mail geschrieben!

Aber ich hab schon mal die Bauteilliste von Reichelt zusammengeschrieben, Gesamtkosten ~5€:

Code: Alles auswählen

Bestellnummer         Anzahl        Schaltplanbezeichnung    Alternative 
RAD 105 47/35          1              C1
KERKO 100n             1              C2
BAV 21                 4              D1, D2, D3, D4         1N 4148
AD 820 AN              1              IC1
IRL 540N               1              IC2
64W-10K                2              P1, P2
Metall 22,0k           1              R1
Metall 10,0k           2              R2, R3
Metall 470             1              R4
Metall 100             1              R5
Metall 1,00k           1              R6
5W AXIAL 1,0           1              R7

Eine akualisierte Version gibt es auf Seite 2

Ich kann mich bei meiner Ätzanlage nicht beschweren, ist sie doch selbstgebaut. Beim nächsten mal ätzen hat dann auch mein Selbstbaubelichter seinen ersten Einsatz, dann werden die Platinen auch schön gleichmäßig ausgeleuchtet

[werner_b]

Papalapapp nun aber wirklich !

Schau dir mal die Schaltung an. Was hat die noch mit der ursprünglichen zu tun ?

Selbst die Halbleiter sind andere.

Nach dem Prinzip arbeiten fast alle Treiber (Konstantstromquelle mit Rückkopplung)

Einzig den Namen würde ich weglassen, gerade weil es NICHT MEHR die4drive ist.

Nebenbei: im Schaltplan sollte es Leerlaufstrom und nicht LL-Spannung heisen.

Ansonsten mach dir keine Gedanken.

Gruß Werner

[orikson]

Ok, wenn du meinst, hier mal der ganze Kram! Viel Spaß damit



Und hier nochmal die Liste der Bauteile von Reichelt, dass alles in einem Post ist:

Code: Alles auswählen

Bestellnummer         Anzahl        Schaltplanbezeichnung    Alternative
RAD 105 47/35          1              C1
KERKO 100n             1              C2
BAV 21                 4              D1, D2, D3, D4         1N 4148
AD 820 AN              1              IC1
IRL 540N               1              IC2
64W-10K                2              P1, P2
Metall 22,0k           1              R1
Metall 10,0k           2              R2, R3
Metall 470             1              R4
Metall 100             1              R5
Metall 1,00k           1              R6
5W AXIAL 1,0           1              R7

[werner_b]

Du hast eine pm

Gruß

Werner

[thomasf]

Hi,

eine frage, was haben eigentlich die dioden in der Schaltung für einen Auftrag?

beste grüße Thomas

PS: Auf jeden fall, gute Arbeit.

[stoppi]

Hallo an alle!

Da man den AD820 AN in Österreich scheinbar nicht beziehen kann, meine Frage bzw. Bitte an euch:

Hat jemand von euch 2 Stück übrig bzw. bestellt demnächst bei reichelt etwas und würde für mich 2 AD820 AN mitbestellen? Das Ganze eilt nicht besonders.

Das Geld für die IC's und das Porto überweise ich natürlich im voraus, das ist klar!

Aus Österreich fällt meistens ein Mindestbestellwert bzw. extreme Bearbeitungsgebühren an.

Wäre sehr nett von euch, wenn ihr mir helfen könnt. Danke im voraus und liebe Grüße aus Österreich, Christoph

[werner_b]

Hallo

Es sind Schaltdioden. Zu einen halten sie Spannungsspitzen von der LD, wirken hier auch als Freilaufdiode und sorgen am Modulations-Eingang dafür, das nix passiert, wenn man mal mehr als Betriebsspannung (hier unsere 5 Volt) draufgibt !!! (':D')

Gruß

Werner

[orikson]

@Werner_B: Hab irgendwie keine PM von dir bekommen

@stoppi: Ich würde im laufe der Woche oder spätestens nächste Woche bei Reichelt bestellen. Wenn dir das zeitlich noch reicht kann ich dir die Teile gerne mitbestellen!

[oli1212]

Hi das is ja echt geil:) Danke für die arbeit, werd mir mal sowas nachbauen...

bis wieviel mA geht der Treiber eigentlich?

[stoppi]

Hallo Orikson!

Wäre echt sehr nett von dir, wenn du mir 2 IC's AD820 AN und 8 BAV 21 Dioden mitbestellst. Musst mir nur den Gesamtpreis (Ware + Versand nach Österreich) und deine Bankverbindung (IBAN und BIC) noch per pm mitteilen! Überweise dir dann sofort das Geld.

Also vielen Dank einmal im voraus und liebe Grüße aus Graz, Christoph

[orikson]

bis wieviel mA geht der Treiber eigentlich?

Laut Die4Drive Seite hat die ursprüngliche Schaltung 2 Ampere (2000 mA) liefern können, ob die neuen Bauteile was daran geändert haben kann ich dir nicht sagen, ich vermute aber nicht.

[werner_b]

Hallo Orikson

Irgendwie klappt das mit pm Nicht.

Lass bitte zwischen dem MOSFET und dem 1 Ohm Widerstand etwas mehr Platz.

Da sollte ab 200mA noch ein Aufsteckkühlpörper drauf und da wirds eng !!

Siehe Bild.

nebenbei: würdest du mir zwei Platinen mitätzen, gegen Gebühr versteht sich ?

Gruß
Werner