Diode im DPSS Tod - Tauschen?

[fesix]

Habe an anderer Stelle gelesen:

Leider sind mir schon einige Laserdioden einfach kaputt gegangen, als ich die abgespeckte Version des D4Drive verwendet habe.

Kann man jemand erklären, was man da noch abspecken kann?
An dem Mist ist nichts dran, also was kann man am Nichts noch einsparen?

Sorry.

An dieser Stelle habe ich Müll geschrieben.

Es stimmt, dass ich mit meinen Die4Drive's schon ein paar Laserdioden zerschossen habe.

Jetzt weiß ich aber vermutlich auch, warum.


Hier das Ergebnis meiner nächtlichen Arbeit:

Ich habe mal, wie kilovolt schon schrieb, mein Oszi mal an den Shunt des D4Drives gehängt.

Geht wunderbar

Als Treiber wurde einer verwendet, der knapp 12mA Rhestrom und 150mA Vollstrom hat.
Als LD-Dummy habe ich es einmal kurzgeschlossen und einmal mit einer UF4007 Diode versucht. Kein unterschied.

Als erstes wollte ich mal den Strom beim Einschalten messen. An allen meinen Treibern sieht man nicht viel.


Einschalten des Treibers mit Labor NT 10mA-Div

Das Bild beim Ausschalten ist auch bei allen Treibern gleich. Hier sieht man aber schon deutlich eine böse Stelle:


Ausschalten des Treibers mit Labor NT 10mA-Div

(Die Bilder wurden mit einem Treiber gemacht, der in Ruhestrom bei 12mA lag)

Leider habe ich momentan keine Bilder vom Schalten bei angelegter Modulationsspannung von 5V.

Ich kann aber sagen, dass hier die Spikes deutlich krasser ausfallen!


Hier noch zwei Bilder von Strömen unter Modulation:

Man muss gaaaaanz genau auf dem Bild hinsehen, um die Spikes ins Positive und negative zu erkennen.
Einfach aufs Bild klicken, dann wird es größer.
Die Spikes sind hier im Positiven bereich fast nochmal genau so groß wie der eigentliche Maximalstrom!!


Modulation Rechteck am Labor NT 50mA-Div


Ich glaube, bei diesem Bild muss ich nichts über die Spikes sagen


Modulation am Labor NT 50mA-Div


Was mir noch aufgefallen ist: Ich habe hier zwei verschiedene "Versionen" des D4Drives.
Beide sind die Version von Orikson hier aus dem Forum (D4Drive-Thread Seite 2).

Aber: Ich hatte damals keine BAV21 Dioden und hatte statt dessen 1N4148 Dioden genommen (wurden mir an stelle dessen empfohlen).

Ergebnis: Bei Treiberströmen über 150mA fängt dieser extrem an zu schwingen!!!!

Auf dem Oszi bei der Strommessung habe ich einen wunderschönen ( ) Sinus mit knapp 700kHz. Die Spitzen des Sinus reichen bis weit in die 400mA hinein!

Ausgerechnet an diesem treiber hatte ich gestern meinen DPSS.

Kein Wunder also, dass dieser Starb.


So viel erstmal von mir.

[kilovolt]

Oha, ja das sind eindeutige Resultate
Immerhin weisst Du jetzt doch mal, woran Du bist. Alles andere waren doch nur Vermutungen...

Gruss kilovolt

[fesix]

Ja.

Aber warum diese Spikes bei der Modulation auftreten ist mir schleierhaft.

Es hieß doch, dass es keine Spikes geben würde????

[kilovolt]

Es hieß doch, dass es keine Spikes geben würde????

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser Die Spikes kommen daher, dass die Regelung ein zu schnelles Feedback hat.

Mach doch eine eigene, qualitativ hochwertige Linearregelung. Nix mit LM317 und so. Mach's doch so ähnlich wie Guido's ALC-60X Netzteil, einfach mit kleinerer Endstufe.

Gruss kilovolt

[fesix]

Meinst du jetzt als Spannungsversorgung?

[mR.Os]

Soweit ich mich erinnere, waren das alles nur Simulationen die gemacht wurden. Es hat meines Wissens nach nie jemand gemessen.
Die Spikes müssten entstehen, weil der Treiber ja erst mal den neuen Strom einstellen muss und da muss er sich halt erst einmal Einschwingen ... ich weiß jetzt nicht, ob man vielleicht mit einem schnelleren OpAmp die Spikes verkleinern könnte, so dass die dann nicht mehr so wirklich stören. Oder aber man bastelt an den Ausgang vom OP einen Kondensator gegen Masse, um die Spikes zu unterdrücken (müsste dann aber ziemlich klein sein und am besten in Verbindung mit einem parallelen Widerstand, der dann auch den Kondensator wieder entlädt) - allerdings müssten da die Leute die da was von verstehen was zu sagen, weil ich werde erst im Oktober mein Studium solcher Sachen beginnen

Aber wenn ich die Bilder so sehe, bekomme ich auch um meine Dioden Angst. Allerdings habe ich einen anderen OP ... muss ich bei Gelegenheit dann auch mal messen

[fesix]

Ich glaube, jetzt habe ich doch etwas Angst verbreitet und löse wahrscheinlich erstmal ein wildes Wettmessen aus

[kilovolt]

@DickerFunke:

Meinst du jetzt als Spannungsversorgung?

Ich meine als Treiberbaustein für die LD... wobei fragt sich dann natürlich, wie man die Sache mit dme Modulieren genau hinkriegt. Da müsste man sich dann schon ein paar Gedanken darüber machen.

@mR.Os:

Die Spikes müssten entstehen, weil der Treiber ja erst mal den neuen Strom einstellen muss und da muss er sich halt erst einmal Einschwingen ...

Ja, das ist schon richtig, allerdings gibt es für Regelschaltungen auch unterschiedliche Regelcharakteristiken. Diese werden eiegntlich nicht hauptsächlich durch die Art des OPs bestimmt, sondern vielmehr durch den Rückkopplungszweig, welcher die Regelgrösse beeinflusst. Meist sind das RC-Netzwerke, welche das Regelverhalten (Sprungantwort) beeinflussen und beispielsweise auch bestimmen, wie schnell der Regler die Sollgrösse erreicht und wie er diese erreicht (durch Annähern oder durch Überschwingen oder durch Einschwingen). Meist ist dies jedoch auch ein Kompromiss zwischen Schnelligkeit und "schönem" Erreichen des Sollwerts.

Gruss kilovolt

[mR.Os]

Da wird das doch einen Grund haben, warum der originale D4Drive einen Kondensator mit im Rückkopplungszweig hat ...

[fesix]

Das denke ich auch.

Die Teile für einen original D4Drive habe ich da.

Ich werde mich gleich mal ransetzen und einen zusamenbauen.

Mal sehen, wie es dann aussieht.

[fesix]

So.

Ich war mal fleißig und hab einfach unten an eine der Platinen die zwei 470pF Kondensatoren gelötet, so wie sie im Original im Schaltplan auch sind.

Den Widerstand R7 habe ich nicht mit integriert.

Ich beziehe mich übrigens auf diesen Plan hier: http://pic.leech.it/pic.php?id=d08bf3bild1.png


Nun zum Ergebnis:

Die Ausschaltspikes sind zwar immernoch da, aber die Stören nicht weiter so weit ich das gesehen habe.

Ich habe nunmal den Treiber an meinen DAC geklemmt und ein Rechtecksignal draufgegeben: Nicht die Spur eines winzigen Spikes!!

Selbst bei 60k Ausgabegeschwindigkeit Ist das Modulationsverhalten immernoch perfekt

[goamarty]

Ohne den 470pF Kondensator hätte der Treiber mit größter Wahrscheinlichkeit auch mit den BAV21 geschwungen.

[mR.Os]

Die BAV21 sind doch nur ein Schutz vor zu hohen Spannungen ... die haben doch gar nichts mit dem Schwingen zu tun ...

[kilovolt]

@DickerFunke:
Warum hast Du R7 weggelassen? Der gehört auch zum Feedback! C2 und R7 sind doch genau die wichtigen Elemente, die eben das Regelverhalten beeinflussen bzw. den Regler charakterisieren. Wenn man solche Elemente einfach weglässt, weil man 2 Cent sparen will bzw. 2 Minuten Einlötzeit sparen will, dann muss man sich auch nicht wundern, wenn die Laserdiode kaputt geht. Und nachher heisst es dann womöglich noch: "Die Schaltung ist Schrott, weil sie mir mehrere LDs gekillt hat!"

Gruss kilovolt

[jojo]

Den Widerstand R7 habe ich nicht mit integriert.

Oh Mann...!
"Denn sie wissen nicht, was sie tun".

Und nachher heisst es dann womöglich noch: "Die Schaltung ist Schrott, weil sie mir mehrere LDs gekillt hat!"

Die Schaltung ist trotzdem fragwürdig, weil sie keinerlei Schutz gegen Überhöhen der Versorgungsspannung bietet.
Alle Störungen oder auch versehentlich zu hohe Spannung gehen voll auf die Diode.
Die Klemmung des Modulationseingangs und des Offsets gegen eine feste Referenz (so ähnlich wie es der Blogdrive hatte) würde dem abhelfen. Kostet halt nur +2,- Euro.


Joachim

[fesix]

Ohne den 470pF Kondensator hätte der Treiber mit größter Wahrscheinlichkeit auch mit den BAV21 geschwungen.

Die BAV21 sind doch nur ein Schutz vor zu hohen Spannungen ... die haben doch gar nichts mit dem Schwingen zu tun ...

Die Schwingungen Treten aber komischerweise nur bei den treibern auf, wo ich andere Dioden verwendet habe
Kondensatoren hatte ich bis vorgestern noch in keinem Treiber
Die Kondis haben also überhaupt nichts mit dem Schwingen zu tun.

Warum hast Du R7 weggelassen? Der gehört auch zum Feedback! C2 und R7 sind doch genau die wichtigen Elemente, die eben das Regelverhalten beeinflussen bzw. den Regler charakterisieren. Wenn man solche Elemente einfach weglässt, weil man 2 Cent sparen will bzw. 2 Minuten Einlötzeit sparen will, dann muss man sich auch nicht wundern, wenn die Laserdiode kaputt geht. Und nachher heisst es dann womöglich noch: "Die Schaltung ist Schrott, weil sie mir mehrere LDs gekillt hat!"

Jetzt bleib mal ruhig

ich habe diesen Widerstand einfach deshalb nochnicht mit eingelötet, weil ich dazu eine Leiterbahn hätte durchtrennen müssen und darauf hatte ich keine wirkliche Lust gehabt

Den Widerstand R7 habe ich nicht mit integriert.

Oh Mann...!
"Denn sie wissen nicht, was sie tun".

Für dich gilt das gleiche


ich werde den Widerstand auf jeden fall nochmal einlöten!

Nur ich hatte das Leiterbahnentrennen und das ganze nicht gemacht, weil ich das einfach erstmal nur mit den Kondis versucht hatte.
Man sieht ja wohl, dass alleine das schon zu einer wesentlichen verbesserung geführt hat.

Also meckert bitte nicht.

[jojo]

Für dich gilt das gleiche

Immerhin habe ich schon funktionierende Diodentreiber gebaut, als bei Dir Hemd und Hose noch an einem Stück waren. Aber lassen wir das..
Nur soviel: Der ominöse Widerstand und der Kondensator stehen in engem Bezug zueinander, wie Kilovolt bereits gesagt hat. Der Kondensator koppelt den Wechsel des Ausgangs schnell gegen den Eingang zurück und dämpft die Verstärkung (Integrator). Durch "Null-Ohm" als Feedback wird diese Gegenkopplung aber über den niederohmigen Shuntwiderstand "geerdet" und ist daher fast wirkungslos. Um noch wirken zu können, müsste der C deshalb sehr viel größer ausfallen. Schätze mal so Faktor 100, je nach Wert des Shunts. Aber das war ja eh klar, gell?
Das Verhalten Deiner Schaltung ist evtl. auch deshalb besser geworden, weil der 1. Kondensator einen Tiefpass für das Modulationssignal erzeugt und mögliche Spikes dort eliminiert. Sofern JP4 wirklich gebrückt ist.
Die Bezeichnung "Soft Start" ist sowieso Grütze, weil sich das auf das gesamte Signal bezieht, nicht auf das Einschalten des Treibers.
Die Spikes kommen also womöglich schon vom Modulationssignal und NICHT vom Treiber selbst.
Also mess auch mal vor R3.

Und Tschüss.

Joachim

[tracky]

AUWEIAAAAAAA! Jojo anzurempeln ist ja dümmer als die Polizei erlaubt - aber da steht er drüber.
Joo und einfach mal nen Treiber noch einfacher gestalten und sich danach wundern warum wieder Bruch aufm Tisch liegt. . .
Ich weis nicht, aber viele denken, wenn sie mit nem PCB Router umgehen können, sind sie elektronische Genies!? Wenn die Progs AUA schreien könnten, wären viele DAU`s schon taub!

[goamarty]

Zu den Dioden: Solche OPV Stromquellen können leicht schwingen, deswegen ist der Kondensator + Widerstand drin. Wenn man die nicht hat, dann hängt es von zufälligen parasitären Elementen - zb Diodenkapazitäten oder Anschlußinduktivitäten ab, ob das ganze schwingt. Ein guter Aufbau/eine gute Schaltung im NF-Bereich umgehen daher diese undefinierte Funktion durch den Einsatz definierter Bauteile (R,C), die in Stückzahlen "nichts" kosten (SMD-R 0805 zB um €0,002) und viele Probleme vermeidet.
Als ich mit 20 (vor 18 Jahren) mein erstes Akkuladegerät gebaut hatte hab ich mich über undefinertes Abschaltverhalten (Akku voll) gewundert, bis ich mir den Strom am Oszi angesehen hatte -> Schwingungen, damals wußte ich das mit der Bedämpfung eben noch nicht.

[fesix]

Immerhin habe ich schon funktionierende Diodentreiber gebaut, als bei Dir Hemd und Hose noch an einem Stück waren.

Schön
und wie alt warst du da und wie lange hast du schon was mit Elektro gemacht?
So eine Aussage ist sinnlos, wenn man nicht seinen damaligen Wissenstand darstellt.

Die Spikes kommen also womöglich schon vom Modulationssignal und NICHT vom Treiber selbst.
Also mess auch mal vor R3.

Ja, diese Vermutung hatte ich auch schon fast.
Das wollte ich auch noch untersuchen.

[adminoli]

Hi,

WOW, da will wohl jemand Joachim an das Bein pinkeln - nicht gut. Lass es besser! Joachim ist hier, was Elektronik angeht, wohl mit einer der größten und erfahrensten Koryphäen hier. Nur damit du weißt mit wem du hier "sprichst" - er ist der Entwickler/Erzeuger von Easylase, Netlase, Raytrack-Treibern usw...

Also bitte etwas mehr Respekt.

Gruß
Oliver

[fesix]

Wenn die Leute hier mal genau lesen würden was ich schreibe würden sie wissen, wie die Sache ist.

Ich will hier niemandem ans Bein pinkeln.

Ich habe großen Respekt vor Leuten, die sich in der Materie bestens auskennen und freue mich, wenn ich von solchen Leuten etwas lernen kann

Nur es ist eben die Frage, WIE sie versuchen ihr wissen zu vermitteln.

So nebenbei: Die Spikes kommen wirklich aus dem Treiber.

Vor dem OP AMP ist alles bestens.

Alleine der Kondensator C2 bewirkt die Verbesserung.

Lasse ich C1 weg, ändert sich nichts.
Lasse ich jedoch C2 weg, kommen dei Spikes und die Schwingungen wieder.

[i305]

Wenn du C1 weg lässt andert sich sehr wol was.
Schau dir das ganze am besten mal unter dem oszi "richtig" an.
Und schau dir auch mal die spickes an, soweit cih mich da noch erinnere
müssten diese so wie das verhalten eines 1x angestoßenen schwingkreises aussehen.

[fesix]

Also bei MIR ändert sich da rein garnichts.

Wie die Spikes aussehen kann ich leider nicht sagen, weil mein oszi leider keine so hohen Ablenkzeiten hat

[goamarty]

C1 filtert das Eingangssignal, wenn der Jumper gesteckt ist (!). Er filtert Spikes raus, die vom Eingang kommen. C2 verhindert, daß der Regler schwingt, der ist darum auch nicht per Jumper zu schalten, weil er unverzichtbar ist.

[fesix]

Und trotzdem tut sich nichts, wenn ich C1 weglasse

Das ist nunmal so

[tracky]

Fesix, sorry Du bist unbelehrbar und Hilfe / Tips nimmst Du nicht an. Also lasse diese Faselei! Ich finde Topic kann geschlossen werden.

[fesix]

Wieso nehme ich Hilfe oder Tips nicht an??

Wie kommst du darauf?

[jojo]

Wieso nehme ich Hilfe oder Tips nicht an??
Wie kommst du darauf?

..weil Du eigentlich gegen jede Hilfe ein Gegenargument hast!
Es wurde nun mehrfach erklärt, was diese Bauteile für eine Funktion haben.
Aber 1+1 zusammenzählen musst Du schon selbst.

Zum Einen sagst Du, Dein Oszi hat keine ausreichende Auflösung - okay, kann man nix machen.
Zum Anderen habe ich gesagt, dass bei der Konfiguration mit "Null-Ohm" Widerstand der Kondensator fast wirkungslos ist.
Wenn sich aber TROTZ 1K-Widerstand nichts ändert, dann ist der Kondensator eben zu klein.
Dann nimm halt Faktor x10 und schaus Dir nochmal an. Passieren kann beim Versuch nichts, außer dass der Treiber evtl. saulahm wird.
Außerdem musst Du ja beim Versuch keine Laserdiode dranhängen.
Eine Reihe von Dioden ala 1N4004 (so 3 Stück) als "Dummy" tuns auch.

PS:

und wie alt warst du da und wie lange hast du schon was mit Elektro gemacht?

ca. 1976 - Bau von Radios und anderen Gimmicks mit einem Philips Experimentierkasten
1980 - meine erste 220V-Lichtorgel (3kanal mit 60Watt-Birnen - geiiiiil!) Zu dem Zeitpunkt fuhr ich noch Mofa
bis 1985 - Elektronikbasteleien ala "Elrad" bzw. "Elektor" aller Art (da war ich bereits älter als Du jetzt).
1985 - Bau meines ersten mikrokontrollergesteuerten 12Kanal-Lichtsteuerpultes (8048 uC, Assembler handübersetzt) und einige Dimmerpacks 6x2KW
bis 1989 - Arbeit als Entwicklungsleiter bei einem Herstellers für Schrittmotorsteuerungen
1989 - Beginn meiner Firma mit kundenspezifischen Maschinensteuerungen, haupsächlich mit Mikrokontrollern 8051
1990 - Entwicklung einer mikrokontrollergesteuerten Messeinrichtung für die chemische Industrie
ab 1992 - Entwicklungen für den Showlaserbereich, z.B. Open Loop Scannertreiber, HeNe-Netzteile, Kontroller, die ersten Diodentreiber
1995 - Steuerung für einen Sägeautomaten eines großen Handels für Edelstahlrohre
1996 - Entwicklung Catweazle Scanner, Serienherstellung einer Such- und Positioniersteuerung für Satellitenantennen
1997 - Entwicklung einer Steuerung für Rollstuhlantriebe (16Bit Mikrokontroller von NEC, bürstenloser 3 Phasen Motor 24V/20A)
1998 - Catweazle LCII, Hotboard, Treiber für erste DPSS-Laser (50mW), Scannersafety
2000 - M9024 "Widemove"-Scanner, Herstellung eines kompletten 200mW DPSS-Lasers samt Steuerung
2002 - ILDA-Player, M6008-Scanner
ab 2004 - Entwicklung von NetLase
2005 - EasyLase USB
usw.
Dazwischen viele Dutzend kleinere Projekte.
Wenn ich mal Zeit habe, werde ich die ganzen Sachen mit Bildern mal auf die Homepage stellen.

Joachim

[fesix]

..weil Du eigentlich gegen jede Hilfe ein Gegenargument hast!
Es wurde nun mehrfach erklärt, was diese Bauteile für eine Funktion haben.
Aber 1+1 zusammenzählen musst Du schon selbst.

Zum Einen sagst Du, Dein Oszi hat keine ausreichende Auflösung - okay, kann man nix machen.
Zum Anderen habe ich gesagt, dass bei der Konfiguration mit "Null-Ohm" Widerstand der Kondensator fast wirkungslos ist.
Wenn sich aber TROTZ 1K-Widerstand nichts ändert, dann ist der Kondensator eben zu klein.
Dann nimm halt Faktor x10 und schaus Dir nochmal an. Passieren kann beim Versuch nichts, außer dass der Treiber evtl. saulahm wird.
Außerdem musst Du ja beim Versuch keine Laserdiode dranhängen.
Eine Reihe von Dioden ala 1N4004 (so 3 Stück) als "Dummy" tuns auch.

Ich habe nicht gegen jede Hilfe ein Gegenargument

Wenn mir jemand erklärt, dass ein bauteil jene und jene Funktion hat und in einer Zusammenstellung richtig funktioniert und ich das mal so machen soll ist das schön.
Ich habe auch geschrieben, dass ich das mal so probiren werde.
Ich habe nur gesagt, wie es bei mir ist und gut.

Ich habe die Hilfe gerne angenommen und bin bereit das in die Tat umzusetzen und nochmal zu testen


Bei den versuchen habe ich genau einen solchen Dummy verwendet. Ich habe die Stückzahlen der Dioden (UF4007, also die hochfrequenzvariante der1N4007) variiert. Ich habe 0-5 Stück genommen. keine Änderung vom Signal her


Zu deiner (doch sehr beeindruckenden) Vergangenheit: Als du deine laserdiodentreiber entwickelt hast warst du aber schon deutlich älter als ich jetzt und hattest schon viel auf dem Gebiet E-Technik gemacht.

Von daher ist dein Vergleich nicht so ganz passend, oder?

Ich möchte nicht, dass hier ein Streit entsteht, wer was wann irgendwie gemacht hat und dass irgendjemand besser ist als der andere.

Ich möchte ein friedliches Austauschen von Wissen und Fachsimpeln.

Ich selbst würde mich noch als Anfänger in der Lasertechnik bezeichnen und bin deshalb sehr dankbart für jegliche Hilfe

Hier gab es wohl einfach nur ein Missverständnis.

[tracky]

Genausogut kann Dein Layout für den Treiber schlecht geroutet sein. Da spielen soo viele Aspekte eine Rolle. Schwingen ist meist ein Problem schlechter Schaltungstechnik, nicht genügend gegen gekoppelter Verstärkerzweige, schlechte Masseführung auf dem Board und und und.
Was glaubst du was der Grund ist, warum die wirklich guten Schaltungen aufgebaut ein Haufen Geld kosten? Im Vorfeld sind ettliche Boards in die Tonne gewandert. Gerade mit diesen sehr schnellen Rail to Rail OPV's gibt es öfters Probleme wegen schlechter Frequenzkompensation. da sollte man auch mal den Hersteller Datasheet sich anschauen. Da sind empfohlene Werte, Schaltungen und Parameter drin, die für die Entwicklung von Schaltungen sehr wichtig sind.

[fesix]

Die Schaltung so wie das Layout ist eins, was hier von vielen freaks verwendet wird ;9

Das ist nicht auf meinem Mist gewachsen

[fesix]

Sooo...

Ich habe nunmal meine Treiber ewas aufgerüstet.


Alle, die keine BAV21 Dioden hatten haben welche bekommen.

Zusätzlich habe ich zwischen die Leiterbahnen die 470pF Kondensatoren in SMD eingelötet.


Fazit: Bisher ist mir keine einzige Diode gestorben und nun sind die Dioden auch sehr hell bei Modulation

[gento]

Selten eine so grausame Leiterplatte + gelötete Leiterplatte gesehen.

Gento

[fesix]

Ich habe leider nicht die Möglichkeit belichtete Platinen herzustellen, weshalb icha uf die Tonerstransfermethode zurückgreifen muss, welche leider nicht sehr genau ist.

Ausserdem war das eine meiner ersten platinen, die ich mit so einem layout gemachthabe.

Dafür ist das wirklich gut

Ausserdem ist das Lötzinn was ich hier habe grottenschlecht.


Also höre bitte uf zu meckern, wenn du die Hintergrüne für diese Platine nicht kennst