Mein neuer kleiner RGB

[andythemechanic]

Hallo miteinander,

Nach meinem ersten Freaktreffen in Essen war ich so begeistert, das der Entschluss reifte aus meinem kleinen Bastelprojektor was "richtiges" zu machen. Also ein bisschen nebenher gearbeitet und alten Kram bei Ebay verkauft und mit "Materialbeschaffung" gestartet. Diese ist jetzt im Grossen und Ganzen abgeschlossen und der Projektor nimmt langsam Form an. Hier will ich mal meine Planung vorstellen und werde auch Bilder reinsetzen wenn der Plan in die Tat umgesetzt wird.
Die Daten:
- Scanner CT6800 mit Microamps und Medialas CTi PSU günstig von Ebay
- 200mW Blau 473nm Lasever von Guido
- 150mW Grün 532nm Lasever gebraucht von Decix
- 300mW Rot 642 2x HL6385DG im Spiegelschnitt, wird selbst gebaut (Planung fertig, siehe Bild unten, und Dioden/Kollimatoren gekauft).
- Alle Laser brauchen 5V. Als Netzteil wird ein Traco Top 100-105 (100W) verwendet weil es so schön klein ist.
- Spiegelhalter in Zug/Biegetechnik
- 15mm Alugrundplatten 320x200mm

Ausser den Spiegelhaltern und Aluplatten sind alle Teile schon angekommen. Für den roten Laser warte ich momentan auf die Leiterplatten für die Treiber und Lasorbs. Dann muss ich da noch ein paar winzig kleine Teile fräsen um den Spiegelschnitt von 2 Dioden auf 24mx24mm Grundfläche hinzukriegen .
Unten seht ihr eine CAD Zeichnung wie ich mir das ganze vorstelle. Da ich ein Fan von kleinen Aufbauten bin ist das ganze so kompakt wie nur irgend wöglich gehalten. Auf der Optikebene kann man noch zwei Lücken sehen. Dort soll in einer späteren zweiten Ausbaustufe noch ein extra roter Laser (400mW 660nm) und ein Bluray (200-300mW) für schöne magenta Mischfarben hinkommen.
Noch nicht klar sind ein paar "Details" :
- Wärmeabfuhr: werd ich wahrscheinlich über Kühltunnel unter der Optikebene machen. Platz ist genug da
Bei den Microamps bin ich mir nicht sicher ob die Wärmeleitung über Seitenwand und Grundplatte ausreichen wird. In der momentanen Planung wird die Seite mit den Leistungsopamps an der Seitenwand festgeschraubt. Wenn das nicht reicht muss ich sie rumdrehen.
- ILDA Eingang /Notaus /Safety etc. hier hab ich noch gar kein Konzept und muss noch einiges Lesen/Planen
Notaus werd ich evtl. direkt mit Netzspannung machen um da keine extra Elektronik verbauen zu müssen (robuster).

Über Anregungen, Verbesserungsvorschläge etc würde ich mich freuen.

Viele Grüße
Andreas

[tracky]

Warum Spiegelschnitt bei nur zwei Dioden, wenn Du hier nen PW verwenden kannst. Vor dem Verkleben der Dioden Kollis die richtige Polarisation ermitteln, oder eben die teure Alternative Polfilter hinter die Kollis. Ansonsten sieht es auf ner 3D CAD immer sehr schön aus. Die Probleme kommen aber erst beim Aufbauen. . .

[andythemechanic]

Warum Spiegelschnitt bei nur zwei Dioden

Es sollen ja später noch 400mW 660nm dazukommen. Die würde ich dann mittels Polwürfel dazumixen. Der Gedanke war das die beiden roten Module einzeln benutzt werden können aber trotzdem noch linear polarisiert sind. So kann ich ein einzelnes Modul bequem ausserhalb des Projektors justieren und nur die Justage des Polwürfels muss dann im Projektor erfolgen.

Probleme erwarte ich definitiv noch bei der Verlegung der Kabel. Gerade die Kabel der Laservers vom Treiber zum Laser sind viel zu lang und ich muss die irgendwo unterkriegen. Das kann man in CAD schlecht anschauen.

Grüße
Andreas

[Langer]

Notaus werd ich evtl. direkt mit Netzspannung machen um da keine extra Elektronik verbauen zu müssen (robuster).

Würd ich nicht machen, lieber Modulation unterbrechen oder Shutter rein, son kleiner Shutter kostet ja auch nicht die Welt.


Gruß, Langer

[andythemechanic]

Hallo miteinander,

ein kleines Update: Der erste Prototyp des roten Diodelasers ist fertig. Um nicht gleich die guten 642nm Laserdioden zu schrotten hab ich ihn erstmal mit billigen "Long open can" 660nm Dioden aufgebaut. Die Kombination der zwei roten Dioden mit dem kleinen 10x10x9mm Spiegelhalter funktioniert ganz gut, aber es fehlen noch ein paar Einstellmöglichkeiten. Aktuell läuft der Strahl nicht hundertprozentig senkrecht zur Vorderkante des Lasers raus, weil man den Diodenblock drehen muss um beide Strahlen optimal auf dem Spiegel zu platzieren. Deswegen werd ich in Version 2 wohl eher für jede Diode einen einzelnen Block verwenden. Dann kann ich ihn ausserdem noch etwas kleiner machen. Werd deshalb nächste Woche noch eine zweite Version bauen. Anbei zwei kleine Bilder des aktuellen Lasers.

Grüße
Andreas

[nohoe]

Hallo

Seh ich richtig, 2 Dioden an einem Treiber parallel geschaltet?
Also doppelter Strom, stirbt eine Diode dann sterben beide.

Halter sind unterwegs.

Gruß
Norbert

[karsten]

Könnte sich aber auch um eine Reihenschaltung handeln. Das ist auf dem Bild nicht eindeutig zu erkennen.

Parallelschaltung wäre natürlich tödlich, nicht nur wenn eine Last wegfällt, sondern auch im Normalbetrieb ist nicht garantiert, dass der Strom sich gleichmäßig aufteilt - schließlich sind Dioden stark nichtlineare Bauteile.

[nexpro]

Hallo ,

ich würde auch es mit 2 Treibern machen Platz ist ja noch genug.
Wie schon erwähnt geht eine Diode hinüber, zieht es die andere mit.
Es sollte ja einem 2 Treiber nicht scheitern.

Mit was ist der Spiegel verklebt ???


Gruß

Gert

[andythemechanic]

Hi,

geklebt ist das ganze mit Uhu plus sofortfest Epoxy. Mit dem hab ich für Optiken gute Erfahrung gemacht, d.h. er gast nicht aus. Unter dem Epoxy ist noch ein Stück Lochrasterplatine da die Dioden 1mm zu hoch lagen.
Die Dioden sind momentan tatsächlich parallel. Das ganze find ich auch nicht gut gelöst. Ursprünglich hatte ich einen Doppeltreiber konstruiert (siehe CAD oben), aber bei dem hab ich einen blöden Designfehler gemacht weswegen jetzt 8 Platinen erstmal in die Tonne gewandert sind (Man sollte nie vergessen das ein Spannungsteiler auch einen Innenwiderstand hat ). Ausserdem war er viel zu groß. Mir ist beim Treiber auch noch wichtig das er High Side ist, damit ich die Dioden nicht von Ground isolieren muss.
Der aktuelle Treiber war dann halt von meiner ersten Treiberentwicklung noch da. Solange wie die Laserdioden thermisch gekoppelt sind, wie in dem aktuellen Aufbau, sollte das kein großes Problem sein, ausser natürlich es stirbt eine, aber auch dann muss sie so sterben das sie den Kontakt verliert, was selten passiert. Für die 642nm Dioden später ist das evtl trotzdem zuviel Risiko weil sie so teuer sind.
Da ich alle meine Laser von 5V betreiben will bleiben zwei Möglichkeiten:
1. Doppeltreiber
2. Reihenschaltung mit extra Step-Up Regler.
Aus Platzgründen favorisiere ich momentan Version zwei. Meine Obsession ist definitiv immer alles klein machen zu wollen.
An dem aktuellen Roten gibt es da definitiv noch Potential. Der Mosfet vom Treiber ist viel zu groß und am optischen Aufbau hab ich auch schon Ideen, wie es kleiner geht.

Grüße,
Andreas

[tschosef]

hai hai...

jou, Paralell is krittisch.. mach halt in Serie!! hab ich schon ewig so. treiber an 7 volt... 2 dioden in Serie.. beide bekommen somit logischerweise den gleichen Strom ab.
zu beachten: Gehäuse der Dioden müssen isoliert werden... wenn ein Fehler gemacht wird, sind gleich beide dioden hin

aber sonst gehts ganz gut

[andythemechanic]

Hi Tschosef,

hast recht, das hab ich ja gar net beachtet: Wenn ich sie in Reihe mache muss ich auf jeden Fall eine Diode isolieren. Hm. das würde mir ja gar nicht passen. Die einzigen Male wo mir bis jetzt Dioden kaputtgegangen sind waren immer weil ich solche Isolierungen beim basteln kurzgeschlossen habe.

[nohoe]

Hallo

Das Problem mit dem Isolieren hast du auch bei einem Doppeltreiber.
Da ich an die Isolation dachte bin ich überhaupt auf die Idee gekommen
mal nach dem Anschluss der Dioden zu kucken, denn bei Parallelschaltung
hat man das Problem nicht. Es gibt mittlerweile sehr kleine Diodentreiber
die man auch gut mit diesen Abstandshaltern stapel kann.

Gruß
Norbert

[nr_lightning]

Hallo

Ich habe für meinen laser die Platinen Neu Geroutet da wir dort noch eine Einschaltverzögerung untergebracht haben.
Ein Treiber findet platz auf 50x75mm ...

Es ginge zwar noch kleiner, aber so kann man noch einen vernünftigen Kühlkörper unterbringen ...

treiberstapel.jpg

Mfg: Nico

[andythemechanic]

Hallo

Das Problem mit dem Isolieren hast du auch bei einem Doppeltreiber.

Gruß
Norbert

Hi Norbert,

du hast recht bei den momentan im Umlauf befindlichen Treibern. Eben weil ich meine Dioden nicht isolieren will, hab ich aber einen High side Treiber gebaut. Da liegt dann die Kathode und damit auch das LD Gehäuse auf Masse und Isolieren erübrigt sich. Meine Treiber kann man hier sehen: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=43&t=46480
Den Komfort nicht isolieren zu müssen, will ich nicht aufgeben.
Momentan verbessere ich ihn den Treiber noch etwas. Das Layout vom ersten war mein erstes Layout überhaupt und mein erstes Mal Eagle. Ich habe einen extra Pufferopamp zugefügt, eine Referenzspannung und eine Überspannungsbegrenzung am Modulationseingang. Ich poste später mal den Schaltplan.

Grüße
Andreas

[andythemechanic]

So, hier noch Schaltplan und Layout vom meinem Treiber. Statt des Elkos überlege ich momentan Tantal oder Keramik zu nehmen, wenn da nur nicht der Preis wäre. Größe des Treibers ist 30x37mm wobei man die 37 auf 32 schrumpfen könnte wenn man ihn anders befestigt. Bei 5 V und roten Dioden mit Vf>2.5 verbrät der Mosfet weniger als 1 Watt und im schlimmsten Fall hat er laut Datenblatt 120°C/W thermischen Widerstand. Da braucht man keinen Kühlkörper. wenns mit der Kühlung nicht langt hab ich überlegt nen kleinen Kupferstreifen aufzukleben und damit die Wärme rauszuführen.
Die Boards wollte ich die Woche bauen lassen, wenn also noch einer von den Elektronikexperten hier böse Fehler entdeckt immer her mit den Kommentaren!
@Nico: Ich werd die dann wohl so stapeln wie du, wie heissen den diese Sechskantstangen mit Gewinde und wo kriegt man die? Doofe Frage wahrscheinlich, aber ich find sie echt net.

Grüße
Andreas

[werner_b]

@ Andy

Respekt vor deiner Arbeit und vor allem, das du Schaltplan und layout hier für jeden zugänglich eingestellt hast.
Es gibt noch richtige Bastlerherzen. Eine Bereicherung jedes Forums !

Hoffentlich wird dein Treiber nicht in der Luft zerrissen. . .

und/oder bekommst Anfragen oder Aussagen a la
"ich habe gehört der soll nicht so gut sein, killt die Dioden, was ist der Monitorcurrent, wo muss ich - was - anlöten, kann ich den auch an 12 Volt, oder 24 Volt betreiben, geht der auch mit Blu-ray´s >> aber die ist mir gestern abend kaputt gegangen" . . usw.usw.

Trotzdem von mir aus noch mal: super

@ Nico

Einschaltverzögerung . . kann ja nie schaden, bei 642-er Dioden sowieso. Meine steht auf ca. 3 sek
Wie hast du deine Schaltungsmäßig ausgeführt ?

[andythemechanic]

Danke Werner!
Irgendwie hoff ich ja dass ihn jemand zerreisst, zumindest im konstruktiven Sinne. Ich bin halt kein Elektroniker und hab mir das meiste was ich über Elektronik weiß angelesen. Deshalb mach ich wahrscheinlich gelegentlich Fehler über die jeder E-Technik Student in ersten Semester schon lacht und lerne dann auf die harte Tour, sprich ich kann Platinen und Bauteile wegschmeissen (und es stinkt gelegentlich verschmort ).
Wenn also jemand konstruktive Verbesserungsvorschläge hat bin ich dankbar!

Viele Grüße
Andreas

[guido]

(und es stinkt gelegentlich verschmort ).

Merksatz: "Electronic Parts are made of Smoke, let the Smoke out and they dont work anymore "

[nr_lightning]

Hi

@ andythemechanic
Wegen den Distanzhülsen, die findest du bei Reichelt. Such dort nach -> Distanzhülsen, Metall, 6-Kant, M3 <- Da findest du sämtliche Größen ....

@Werner_b
Die Einschaltverzögerung übernimmt der gute alte NE555 der nach X sekunden dem AD820 die Versorgung freigibt ....

[andythemechanic]

Hi

@ andythemechanic
Wegen den Distanzhülsen, die findest du bei Reichelt. Such dort nach -> Distanzhülsen, Metall, 6-Kant, M3 <- Da findest du sämtliche Größen ....

Danke! Ich muss blind sein.

[goamarty]

Hast du mit dem Oszi nachgesehen, was der AD820 beim Einschalten der Versorgung macht, ob er sich da gutmütig verhält? Ich hätte gerade dem integrierten Baustein in diesem Falle wenig getraut und das mit einem selbstleitenden FET am Gate des LeistungsFETs gelöst, der über RC langsam gesperrt wird und damit die gatespannng für den LeistungsFET freigibt.

[nr_lightning]

Hallo

Hast du mit dem Oszi nachgesehen, was der AD820 beim Einschalten der Versorgung macht, ob er sich da gutmütig verhält? ....

Laut meinem Oszilloskop verhält er sich ganz ruhig, keine Spikes oder sonstiges Auffälliges ...

[guido]

Auch wenns langweilig wird...

WARUM AD820 und FET anstelle von LM358 und NPN oder Darlington ??

In Diodentreibern die nicht gegen GND treiben sind Rail-to-Rail OPs Overkill und bringen mehr Probleme als
Lösungen !!

@goamarty,

die Basis ( Nicht Gate !! ) der Endstufe runterzuziehen halte ich auch für eine ordentliche Lösung.
Selber habe ich das aber mit nem AD820 nie geprüft. Das Schalten der Betriebsspannung eines lahmen
LM358 kann ich als funktionierend bestätigen. Schnell genug ist der für diese Anwendung eh.

[nohoe]

Hallo

Wenn die 1er, 2er oder Mehrfach Rotlösung den Aufbau und die Einstellung überlebt hat,
was Massebrücken über die Werkzeuge betrifft, ist es der Diode Vollkommen egal wie sie
angesteuert wird. Hauptsache sie leuchtet und moduliert sauber und hält die Ein- und
Ausschaltphase aus. In der Richtung gibt es eine vielzahl von Treiberlösungen hier im Forum
6-7 verschiedene Treiber hatte ich bereits im Einsatz und davon hat nur eine Serie Massenhaft Dioden gekillt.
Die anderen starben meist durch eigene Dämlichkeit oder weil es ihnen irgentwie zu viel war.

Ich will natürlich hier nicht den Forscherdrang der Elektronkikentwickler bremsen. Wenn sie einen
Positiv gesteuerten Treiber hinbekommen der 20mm x 30mm groß ist (Mit Befestitungslöchern)
und der dann auch noch sauber arbeitet, wieso nicht.Aber wirklich brauchen tun wir ihn nicht.

Gruß
Norbert

[nr_lightning]

Das sehe ich Ähnlich, es ist wie so oft ......
1000 Verschiedene meinungen, und jede ist natürlich die beste wahl ! Und am ende ist es oft nur ansichtssache !

WARUM AD820 und FET anstelle von LM358 und NPN oder Darlington ??

WARUM nicht ? Was genau spricht denn dagegen ausser das er Ground getrieben läuft ?

Ich meine deine Aussage muss ja einen Grund haben ?! Ich Persönlich benutze die AD820 Schaltung weil ich sie hier im Forum gefunden habe und sie Funktionierte bissher Tadellos .... Wenn du mir hier erklären magst wo da genau die vor und Nachteile liegen lasse ich mich gerne zu neuen Ideen bewegen, ist doch garkein Problem oder ?!?!?

[goamarty]

Ich mußte bei Guidos Kommentar auch daran denken, daß dein Treiber ja gerade gegen GND treibt. Ich glaub der größte Nachteil des AD820 gg. LM358 ist sein Preis, manchmal kann der schnellere OPV auch leichter schwingen und mehr Kompensation benötigen. Wenn es stabil läuft ists egal. Ich nehm aber auch gern den LM358 wenn er gut genug ist, weil er nur wenige Cent kostet. Ob FET oder bipolar halte ich auch mehr für Geschmackssache, gute Treiber lassen sich mit beidem bauen. Letztlich hat der Bipolare eine höhere Transkonduktanz, braucht also weniger Spannungshub an der Basis wie der FET am Gate, das heist man kann einen billigeren, langsameren OPV mit geringerer Slew-Rate verwenden. Insgesamt wird der Treiber also ein paar Cent billiger und dabei nicht schlechter, was speziell in der Massenproduktion schön ist.

[andythemechanic]

Juhu, er leuchtet! Nachdem das 5V Netzteil da ist hab ich jetzt alle Löcher der Optik Ebene gebohrt, Gewinde geschnitten und dann mal alles testweise zusammengeschraubt. Es lief beim ersten Einschalten . Echtes RGB ist soo genial !!! Hab mal ein paar Bilder vom aktuellen Stand angehängt. Jetzt muss nur noch die Elektronikebene zusammengebaut werden und die Aussenhaut gebastelt werden.
Bei der Elektronikebene bin ich momentan am grübeln ob ich mir nicht die zweite Aluplatte spar und die ganze Elektronik von unten an die Optikebene schraube, was Gewicht und Höhe sparen würde. Was meint ihr?
Ich hab momentan das Gefühl das es keine thermischen Probleme gibt, denn nach einer Stunde wo alles eingeschaltet war und gelaufen ist war nix, aber auch gar nix wirklich warm. Die Galvotreiber hatten gerade mal Handtemperatur und die Lasernetzteile nicht mal das.

[nohoe]

Hallo

Bei der Elektronikebene bin ich momentan am grübeln ob ich mir nicht die zweite Aluplatte spar und die
ganze Elektronik von unten an die Optikebene schraube, was Gewicht und Höhe sparen würde.

Da die ALU Platte ja sehr dick ist, für die Elektronik ja eigentlich schon
viel zu dick, würde das sicher einiges an Gewicht sparen. Ich denke auch
gerade über Gewichtsersparnis nach und denke dabei an ein ähnliches Konzept.

Alternativ würde für die Elektronik auch eine dünnere 6mm Platte ausreichen.
Hab schon erlebt das bei späteren Umbauten sich immer Stellen ergaben wo ein
Loch hin musste, dort aber bereits mit 1mm Abstand bereits ein Loch war.
Das gleiche könnte sich auch bei Schrauben von der anderen Seite ergeben.
Wobei deine Platte ja ein echtes Monster ist, wo der Abstand von oben und unten groß genug wäre.

Gruß
Norbert

[mR.Os]

Also ich habe meine ganze Elektronik auf einer 2,5mm Platte. Das reicht auch allemal. Da biegt sich nichts durch oder so ...

[andythemechanic]

Ja die beiden Platten sind eigentlich viel zu dick (20mm), selbst für die Optik, aber sie waren so schön billig und die Größe hat gepasst. Die Löcher für die Elektronik stören wahrscheinlich wirklich nicht da sie nur 5mm oder so tief sein müssen. Werd es also mal so machen und die Elektronik unten ran schrauben. Wenn das nichts wird hab ich dann eben n schweizer Käse und mach sie auf eine dünnere Platte. Dann hätt ich ja mit der zweiten dicken Platte n zweiten Versuch.

Grüße
Andreas

[andythemechanic]

So jetzt ist's geschafft. Die Elektronikebene steht auch. Hab jetzt wie angekündigt die gesamte Elektronik unten an die Optikebene geschraubt. Funktioniert prima! Hab heut die ersten Shows damit geschaut und bin echt zufrieden. Nur noch ein paar Details zu verändern und dann ein Gehäuse drum rum schrauben. Anbei ein paar schöne Bilder

Viele Grüße
Andreas