Sammelbestellung Platinen für Highside Laserdiodentreiber

[fesix]

Ich hab mich an meinen angefangen Treiber von vor ein paar Wochen nochmal rangesetzt und konnte optisch keinen Fehler feststellen, bei mir ist aber das gleiche Problem:

1,5A dauerhaft.



Auch eine Reihe von Messungen an verschiedenen Punkten waren nicht in der Lage meinem verwirrten Hirn Klarheit zu verschaffen...

Am besten ist wohl, die einzelnen Stufen ohne Einbindung in das gesamte System zu bauen, heisst also Einschaltverzögerung, dann testen, wenn es funktioniert, dann Regeleinheit, testen und zum Schluss die SBS Unterdrückung.

[tsfdb]

Ich konnte auch keinen Fehler finden, optisch scheint alles ok.
Hmm das hört sich wohl nicht so gut an........
hoffentlich ist es reperabel.

Ich hab mich an meinen angefangen Treiber von vor ein paar Wochen nochmal rangesetzt und konnte optisch keinen Fehler feststellen, bei mir ist aber das gleiche Problem:

1,5A dauerhaft.



Auch eine Reihe von Messungen an verschiedenen Punkten waren nicht in der Lage meinem verwirrten Hirn Klarheit zu verschaffen...

Am besten ist wohl, die einzelnen Stufen ohne Einbindung in das gesamte System zu bauen, heisst also Einschaltverzögerung, dann testen, wenn es funktioniert, dann Regeleinheit, testen und zum Schluss die SBS Unterdrückung.

[lange5766]

Hi,

Frage an fesix:

Du benutzt nicht die Platine aus der Sammelbestellung?
Nur um mal einen Layoutfehler auszuschlliessen.

Gruß : Marco

[fesix]

Nein, ich habe mir meine Platine selber machen lassen, aber das Layout ist das gleiche, nur dass ich SMD Spindeltrimmer habe.

[murmeljoe]

@Andreas: Womit hast Du die Schaltung simuliert und kannst Du vielleicht das Template zur Verfügung stellen? Man könnte dann bei der Fehlersuche die berechneten Sollwerte aus der Simu mit den Istwerten der Schaltung vergleichen und den Fehler so eingrenzen.

Gruß
Joe

[mR.Os]

Ich habe mit Multisim simuliert, wer die Daten will schreibt mir am besten ne PN. Ich kann da auch was simulieren und dann die Resultate hier einstellen. (Ich habe gerade mal nachgeschaut, man kann es nur als .ms10 speichern - wenn jemand das öffnen kann ...)
Ich habe gestern meinen ersten Treiber teilweise aufgebaut und bei mir ging es auch nicht. Ich weiß nicht, wie viel Strom er durchgelassen hätte, aber bei 1A habe ich aufgehört zu testen. Ich werde mich dann nachher noch mal ransetzen um einen Fehler zu finden. Aber so wirklich habe ich auch keine Idee.

Gruß
Andreas

[fesix]

Also ich hätte da noch am ehsten die SBSU in Verdacht, die Regelschaltung ist ja quasi die gleiche wie von andythemechanic.

Deshalb mein ich ja, man sollte das mal getrennt testen.

[mR.Os]

Ich habe gestern an sich nur die Regelstrecke von andythemechanic aufgebaut. Mehr habe ich nicht gemacht gehabt (ich hatte aus versehen schon den Transistor für die Einschaltverzögerung montiert, aber ich habe den Komparator weggelassen). Ich habe ja noch den Verdacht, dass ich eventuell die Versorgungsspannung beim Opamp vertauscht habe, aber dafür hat die Schaltung ohne angeschlossene Diode zu wenig Strom gezogen.
Als es dann später nicht ging habe ich alles komplett bestückt um zu sehen, ob wenigstens die Einschaltverzögerung geht, dass war aber auch nicht der Fall (was ich auch nicht verstehe - aber vielleicht habe ich da ein paar Widerstände ungünstig gewählt - probiere ich spätestens morgen).
Und eigentlich dürfte die SSU nicht mehr Strom raus treiben können. Die kann ja nur was auf Masse ziehen ...

Gruß
Andreas

[fesix]

Ja stimmt, ich hatte erst den verdacht dass die 5V auf das Gate des Mosis knallt und deshalb voll durchgeschaltet wird, aber das kann ja nicht sein...

[thomasf]

Hi,

habt ihr denn keine testschaltung zuvor aufgebaut? Nur simuliert?

Also bis ich die endgültige Version von meinen Treibern fertig hatte, sind bestimmt 3-4 Layouts in den Müll gewandert.
Dafür läuft jetzt alles bestens.

Anbei mal ein Bild vom Großen (Treiber mit TEC) und Kleinen (ohne TEC). Gerade frisch zusammen gebaut für 2,3 Freaks.

Viel Erfolg bei der Fehlersuche

Thomas

[nr_lightning]

Ich möchte ja nur ungerne ein Stein ins Wasser werfen, aber ich habe ähnliches Resultat befürchtet !

Ich musste es selber schon mehrfach erleben das eine Simulation leider nur eine Simulation ist ...

Ihr müsstet die komplette Schaltung durchmessen ......

Tut mir jedenfalls leid für euch das anscheinend ein Fehler vorliegt, hoffe das es "Nur" ein fehlerhaftes bzw. falsches Bauteil ist und nicht das Layout ..

Aber ich möchte euch gerne bei der suche helfen !

@Mr.OS kannst du mir die Platine mal beidseitig einscannen oder Fotografieren, das ich alle Leiterbahnen nachvollziehen kann ?
Oder besser noch ein Screenshot des Layouts ( Eagle ? ) ... Ich selber habe momentan kein Eagle drauf !

das Letzte gepostete Schaltungsschema ist Original ?

Mfg: Nico

[mR.Os]

Hier nochmal Scans der Platine:

BDE4ca087fb570de_05_.jpg

BDE4ca087fb570de_05.jpg

Den Rand muss man sich weg denken. War vor dem Fräsen, aber sonst sieht sie so aus.

Ich setzte mich jetzt auch noch mal ran und suche nach Fehlern. Das wär doch gelacht wenn wir das nicht hin bekommen.

@Nico: hast noch ne PN gleich

[mR.Os]

Also Leute, ich habe einen ganz groben Layout Fehler gefunden: Source und Drain sind beim Power MOSFET vertauscht. Ich bin gerade dabei, dass Monster da wieder raus zu bekommen (habs gestern schon mal gemacht) - mal sehen, ob es nur das war. Es würde aber alle Probleme erklären.

Viel dööfer hätte es ja kaum kommen können ...

Nur mal so als Statusmeldung, die Platine muss mal abkühlen ...

[nr_lightning]

Au Weia ....

Das habe ich auch grade gesehen !

Das ist Ärgerlich, kann man aber beheben wen man den Mosfet auslagert und mit Kabeln S und D Vertauscht. So kann zumindest weiter getestet werden !

Mfg: Nico

[mR.Os]

Ich habe das gerade mal an Kabeln dran gebaumelt und jetzt funktioniert schon mehr. Es fließt erst mal kein unkontrolierter Strom mehr und die Standbystrahlunterdrückung scheint zu laufen.

Ich probiere gleich weiter. Mal sehen was noch geht oder auch nicht.

[karsten]

Hab ich auch gerade entdeckt. Im Schaltplan ist er zwar richtig herum, aber im Layout sind die Anschlüsse vertauscht. Kann es sein, dass hier die Pins in der Bauteilbibliothek nicht richtig zugewiesen sind?

Hatte nach eueren Meldungen erstmal den Schaltplan geprüft und mit nem Durchgangsprüfer die Spannungsversorgungen und die Pinbelegungen der Halbleiter geprüft.

Viel dööfer hätte es ja kaum kommen können ...

In gewisser Weise gebe ich dir da Recht, denn der lässt sich nicht einfach umfädeln ohne die Kühlung zu verlieren - einfach mal Pins hochbiegen und fädeln ist da nicht. Naja, ist halt Prototyp...

Dann kann ich mich jetzt ja ans löten machen - zumindest 1 Platine bestücken für weitere Tests.

[mR.Os]

Es müssen noch ein, zwei andere Fehler vorhanden sein. Glaub ich zumindest.
Ich empfehle jedem, den Treiber schrittweise aufzubauen. Der eigentlich Regelkern geht aber, aber der ist ja auch abgekupfert. Vielleicht findet jemand anders noch Fehler. Ich glaube die Widerstandsverhältnisse vor dem Summationsopamp sind auch recht unglücklich.

Ich werde morgen weiter machen, meine Stromversorgung muckt gerade auch rum. Wäre schön, wenn jeder weitere Fehler und mögliche Lösungen postet.

Im Notfall müssen wir noch mal Platinen bestellen.

Gruß
Andreas

[tsfdb]

Also bei mir kommt nach der ersten änderung ( drain und source) vertauschen kein Strom mehr an, 0,0000.
Ist das bei euch auch so oder hatt er den Auslötevorgang nicht überlebt

[mR.Os]

Da stimmt noch was mit der Sandbystrahlunterdrückung nicht. Ich habe noch den LM393 raus genommen und dann gings.

[tsfdb]

Da stimmt noch was mit der Sandbystrahlunterdrückung nicht. Ich habe noch den LM393 raus genommen und dann gings.

Die Standybystrahlen unterdrückung hab ich nicht drinnen bei meinem Testopjekt, so wie es beschrieben war in der Anleitung

[mR.Os]

Da muss noch ein anderer Fehler sein, der dann irgendwie auch total viel Strom zieht. Wenn der LM393 draußen ist, dann passiert das nicht mehr. Und da es erst mit steigender Modulationsspannung passiert, gehe ich davon aus, dass es an der Standbystrahlunterdrückung liegt (wobei ich mir das noch nicht vorstellen kann)

Ich mache morgen weiter. Findet man schon.

Gruß
Andreas

[werner_b]

Bei aller Aufregung

Das muss jetzt aber auch mal gesagt werden:

So viel Mühe wie sich Andreas gemacht hat ist beispiellos !

Die ganzen Bauteile zu bestellen, jeden Wert in ein eigenes Tütschen zu packen, zu beschriften und zig Leute zum Selbstkostenpreis zu bedienen,
bekommt von mir ein ganz dickes LOB !!!

Danke für deine Mühe.

Die Kuh bekommen wir bestimmt vom Eis. Schnauft mal alle durch.

Edit: wenn wir neue Platinen bräuchten. . . würden die Kondensatoren und Widerstände als diskrete Bauteile nicht auch ihre Arbeit tun und das Handling sowie eine Fehlersuche ein Stück weit erleichtern ?
In den meisten Projektoren ist genug Platz, denke ich.

Nur als Gedanke. .

[lange5766]

Kann es sein, da Q3 keinen Basiswiderstand vorgeschaltet hat, daß über die Emitter-Basis-Strecke ein hoher Strom in den Ausgang von IC2B fließt, wenn der Ausgang auf Low ist?

Gruß : Marco

[mR.Os]

Erst mal danke das es den Leuten die bis jetzt geantwortet haben gefallen hat. Ich habe schon ein paar Stunden gesessen und das ganze Zeug eingetüttelt. Zum Glück konnte ich mir die Aufkleber erstellen, sonst wäre ich irre geworden ... aber ich habe jetzt ein System, also gerne wieder (aber nur noch getestete Aufbauten ... ich lerne auch)

Kann das mit dem Basiswiderstand stimmt. Da sollte eigentlich einer hin. Aber das sollte ja eigentlich nur in den ersten paar Sekunden ein Problem sein. Dann schaltet der Komparator ja auf High und dann fließt kein Strom mehr ... bei mir zog das ganze Gebilde, wenn ich Modulation ein wenig aufgedreht habe, einen gewissen Strom. Ich kann leider nicht sagen wie viel, da ich danach feststellen musste, dass die Stromanzeige meiner Stromversorgung nicht mehr so ganz hinhaut ... zeigt 2A an und geht in die Begrenzung und raus kommt reichlich ein halber Ampere. Morgen suche ich mir ein anderes Netzteil.

Gruß
Andreas

[mR.Os]

So, ich habe weiter getestet und will mal einen kleinen Zwischenbericht posten: die Einschaltverzögerung funktioniert so nicht! Ich weiß auch nicht mehr, was mich da geritten hat um die so zu gestalten. Ich habe jetzt erst mal die Verbindung vom Komparator zu Q3 getrennt, dann habe ich auch nicht mehr das Problem das ein riesen Strom fließt. Ich werde das ganze jetzt mal auf Q4 mit ummüntzen, sollte nicht zu schwer sein. Auch passt was nicht mit den Widerständen bei der Einschaltverzögerung.

Was aber super und wirklich einwandfrei funktioniert ist die Standbystrahlunterdrückung. Es fließt wirklich null Komma nichts durch die Dioden, wenn die eingeschalten ist. Auch hat sie eine recht schöne Schaltschwelle bei reichlich 0,2V. Sollte in Ordnung gehen.

Wo auch noch ein Problem besteht ist bei der Stromeinstellung. Sowohl Ruhe- als auch Maximalstrom. Irgendwie kann man das nicht auf annähernd null drehen. Es liegt auch immer am nichtinvertierenden Eingang von IC1B eine kleine Spannung an, die auch super dem fließenden Strom repräsentiert. Mit den Widerständen wie sie jetzt sind hatte ich einen kleinsten einzustellenden Strom von 200mA ( ), das ist so nicht tragbar. Ich habe dann R14 und R15 testweise auf 10k verkleinert und das hat schon ein klein wenig Besserung gebracht. Jetzt kann ich knappe 80mA minimal einstellen, dass ist schon mal ein Fortschritt. Ich werde nachher noch mal schauen, ob ich noch Trimmer mit niedrigerem Widerstand habe, aber den Effekt kann ich mir nicht erklären. Wo soll da eine positive Spannung herkommen? Hab ich den Opamp kaputt gemacht? Also ich habe bei den 100k Widerständen im ausgeschnittenen Zustand mal den Widerstand am Eingang nach Masse gemessen und das waren rund 50k, das passt ja auch. Aber wie gesagt, ich kann mir nicht erklären wo das her kommt.

Gruß
Andreas

[mR.Os]

Da mache ich mal meinen Monolog weiter: ich habe den Treiber jetzt vollständig zum laufen gebracht, allerdings musste ich ziemlich große Änderungen vornehmen. Die Einschaltverzögerung war Schuld, die war einfach schlecht gemacht, muss ich zugeben

Hier mal mein korrigierter Schaltplan:

IMG_0098.JPG

Und so sieht mein umgebauter Treiber nun aus:

IMG_0097.JPG

Ich fände es toll, wenn jemand anders meine Ergebnisse verifizieren könnte. Bei mir geht es jetzt recht gut, allerdings kann ich nicht die Modulationseigenschaften überprüfen, da ich kein ordentlichen Oszi hier habe.
Wenn jemand noch ne Lösung für das Ruhestromproblem hat, dann wäre ich froh, weil da weiß ich jetzt nichts. Oder aber man kann mit 80mA Ruhestrom leben, dass ist ja nicht zu viel.

Gruß
Andreas

[tracky]

Eine Einschaltverzögerung mit Timer ist immer noch die sauberste Art nach meiner Meinung. Wenn man hier noch mit einem FET die Ub der IC's schaltet (ohne größere Siebkapazitäten dahinter), dann hat man auch eine saubere Einschaltverzögerung ohne Peaks!
Deine Schaltung hatte mich schon längere Zeit beschäftigt, da mir da so einige Dinge nicht ganz klar waren. Jetzt, nachdem ein nicht regelbarer Strom von maximaler Höhe anstand, wird mir auch einiges klar. Ich vermute mal, dass die Schaltung auch stark schwingt, was die unerklärlichen Spannungen erklären würde. Kann schon sein, das der OP gehimmelt ist, muss aber nicht sein. R2R haben eben völlig andere Eigenschaften, wie die Urgesteine LM358. Gerade das kapazitive Gegenkoppeln kann hier auf Grund unsauberer Routings schon mal einen Störsender entstehen lassen.
Ich wünsche weiterhn viel Erfolg beim Entstören, allerdings denke ich wird ein neues Layout sicherlich nötig werden.

[nr_lightning]

Hi

Ui ui .. da ist ja einiges schief gelaufen oder ?
ich denke das nächste Treiber Release wird nichtmehr ungetestet sein oder ?

Mal ne Zwischenfrage wegen dem Ruhestrom Problem ... Wieso lässt du den OP IC1B nihct einfach weg, und arbeitest koplett ohne OP an dieser Stelle ?
In meinen Augen ist der an dieser stelle Überflüssig !

den IC1B OP könntest du anstatt des LM393 nehmen um den Standbystrahl zu killen ...

Mehr Platz auf der Platine, und eine störquelle weniger !

Eine Einschaltverzögerung mit Timer ist immer noch die sauberste Art nach meiner Meinung. Wenn man hier noch mit einem FET die Ub der IC's schaltet (ohne größere Siebkapazitäten dahinter), dann hat man auch eine saubere Einschaltverzögerung ohne Peaks!

Kann und will ich bestätigen ....

...wie die Urgesteine LM358

Der LM358 ist ein zuverlässiger kleiner OP der bei richtiger behandlung hervorragende Arbeit leistet ...
Oder wie kann ich die aussage verstehen ?!?!



Mfg: Nico

[lange5766]

Die Spannung am nicht-invertierenden Eingang IC1B sieht mir nach einen DC-Offset Problem aus und nicht nach einen defekten OP.
Sind aber alles bis jetzt nur Theorie Betrachtungen, da ich die Teile noch nicht habe und die nächsten Tage auch nicht zum Basteln komme (Timingproblem).

Gruß : Marco

[mR.Os]

Ich mache sonst auch die Einschaltverzögerung mit nem 555. Geht super, sehe ich vollkommen ein. Aber es war noch ein Komparator übrig, und warum den nicht nutzen? So funktioniert das auch super (und der 555 ist auch nur ein Komparator mit ein wenig drumherum). So funktioniert sie auch einwandfrei.

IC1B ist aus de Schaltplan von andythemechanic übernommen und ich hatte mir auch mal überlegt, warum der sein muss. Es lag (glaub ich zumindest) daran, dass die ganze Stufe danach recht niederohmig angesteuert werden sollte.

Nachher werde ich dann doch mal den Oszi holen und sehen was hinten raus kommt.

@tracky: warum soll da was schwingen? Ist mir jetzt nicht so ganz ersichtlich ... maximal beim einregeln des Stroms.

[nr_lightning]

Hi

IC1B ist aus de Schaltplan von andythemechanic übernommen und ich hatte mir auch mal überlegt, warum der sein muss. Es lag (glaub ich zumindest) daran, dass die ganze Stufe danach recht niederohmig angesteuert werden sollte.

Ich habe meinen eigenen Treiber mit Standbykiller nun auch fertig gestellt, und kann dir sagen das der ICB2 devinitiv nicht gebraucht wird !
Das mit dem Niederohmig halte ich für nicht korrekt, zumal du nach dem ICB2 erstmal 10K in reihe ( 1,8 K und 8,2k ) drin hast und dann in die nächste OP Stufe rein gehst welche von sich aus sehr hochohmig ist ...

Mfg: Nico

[mR.Os]

Also ich habe noch ein wenig weiter probiert und habe mal mit meinem super mega alten Oszi mal ein paar Bilder aufgenommen. Ob sie repräsentativ sind muss jeder selber entscheiden.

IMG_0106.JPG

IMG_0107.JPG

IMG_0108.JPG

IMG_0111.JPG

Da ich auch keinen Funktionsgenerator habe, hab ich das ganze einfach mal an meine Lumax geklemmt und mit HE ein paar kleine Testbildchen erstellt. Man sieht keine Überschwinger, was schon mal super ist. Nur ist noch diese Schwinger bei der Standbystrahlunterdrückung, die noch weg müssen. Ich habe schon mal einen 10k Widerstand für die Hysterese eingebaut, aber das scheint noch zu hochohmig zu sein.

Und man hat mit diesen Platinen durchaus eine Chance was zu machen, wenn man auf die Einschaltverzögerung verzichtet. Man muss nur den Transistor weglassen und Drain und Source tauschen und dann geht ja schon fast alles. Noch 2 Widerstände getauscht und einer dazu ...

Mal noch ne Frage: was ist den der niedrigste Ruhestrom den irgendwelche Laserdioden brauchen? vielleicht kann man ja einfach mit den 70 - 80mA leben,weil man eh nicht weniger braucht. Sonst muss man das ganze einfach passiv machen wie Nico. Und dann kann man auch mit nem Timer die Einschaltverzögerung lösen wenn man will, aber die jetztige Lösung würde richtig implementiert auch super funzen.

Gruß
Andreas

[tracky]

Vielleicht noch mal erwähnen, was die Bilder zeigen. . . . Wo abgegriffen?

[mR.Os]

Aso, hab ich ganz vergessen dazu zu schreiben, sorry (war keine Absicht)
Das ist die Spannung über den 1Ohm Sense-Widerstand, repräsentiert also den Strom durch die Diode.

[fesix]

Wenn das so ist, so sehe ich an der steigenden Flanke einen recht großen Peak...