Wozu eine Einschaltverzögerung?

[LenCut]

Hallo Zusammen,

ich würde gerne wissen wozu eine Einschaltverzögerung bei einem LD-Treiber benötigt wird, bzw. was genau mit Einschaltverzögerung gemeint ist?
Ich habe eine einfache KSQ aus einem OP_Amp und einem N-FET gebaut und frage mich ob der Treiber eine Einschaltverzögerung braucht.
Betrieben wird eine 1.6 Watt Blaue LD.

Gruß
Rainer

[VDX]

... es geht darum, daß bei einer Konstantstromregelung beim Einschalten kein kurzer "Überstrompuls" durchkommt, bevor die Regelung anfängt zu regeln.

Je nach Art/Typ der Strombegrenzung kann das schonmal ein Thema sein

Viktor

[LenCut]

Hallo Viktor,

vielen Dank für die schnelle Antwort.
Ich verstehe nicht ganz an welcher Stelle die Einschaltverzögerung eingebaut wird.
Reicht es wenn die Betriebsspannung des OP's langsam hochgefahren wird? Oder muss die LD Spannung zeitversetzt zum Treiber geschaltet werden?

Gruß
Rainer

[goamarty]

OP-Spannung langsam hochfahren könnte gefährlich sein, manche Typen reagieren bei Unterspannung seltsam, bis hin zu Phaseninversion (Common mode range Thema). Das sicherste wäre ja ein FET, der die LD kurzschließt und nach dem Einschalten (paar 1/10 Sekunden) dann langsam gesperrt wird. Da der aber zum Leiten erst einmal Spannung braucht, müßte die Spannung zum eigentlichen Regler (OPV) vorher ausgeschaltet sein (zweiter FET/Transistor).
Also: OPV ausgeschaltet lassen, Kurzschlußtransistor ansteuern, OPV (hart) einschalten, KS-Transistor über RC-Verzögerung (Gatewiderstand und Kondensator) langsam sperren. Ein selbstleitender J-FET, der das Gate des Leistungstransistors (bei N-Kanal nach Masse) kurzschließt und dann durch anlegen einer (negativen) Spannung gesperrt wird, würde auch funktionieren.

[VDX]

... ich kenne das so, daß die Versorgungsspannung für den OP schon eingeschaltet wird, der Strom für die Diode durch den Shunt-Widerstand aber etwas zeitversetzt dazugeschaltet wird ... danach müßtest du den Stromkreis aber ebenfalls zuerst wegschalten, bevor du den OP abschaltest

Viktor

[LenCut]

Vielen Dank,

goamarty, hast Du vielleicht einen Schaltplan dazu, oder einfach eine Skizze?

Danke und Gruß
Rainer

[Dr. Burne]

Ganz einfache Art das nachzurüsten, wäre ein Relais mit Widerstand und Kondensator mit an die Versorgungsspannung des Lasertreibers zu hängen, dessen Paar Schaltkontakte im Spannungslosen Zustand die Diode am Pluspol und den Modulationseingang des Treibers trennen.


Viele China Projektoren legen zumindest über die Safety Platine serienmäßig eine Einschaltverzögerung des Modulationseinganges hin.

[LenCut]

Da meine Kenntnisse der Elektrotechnik recht begrenzt sind, habe ich etwas Fertiges gesucht um daraus schlau zu werden Aber bis jetzt fand ich nur Lösungen, die den OP-Amp verzögert einschalten. Meistens über eine Komparatorschaltung, oder NE555 Schaltung.
Zum Beispiel hier im Forum:
http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 35#p230513 das pdf
http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 75#p172485

Jetzt bin ich etwas irritiert . Ist das ein möglicher Weg, oder eher nicht?

In der Simulation mit LTspice sieht diese Lösung nicht schlecht aus, andererseits sieht es ganz ohne die Verzögerung in LTspice auch gut aus aber an meiner LD würde ich das ungern testen

Gruß
Rainer

[Dr. Burne]

Es gab Treiber, die im Ein- oder Ausschalten unter ungünstigen Bedingungen die LD gekillt haben.

Von daher schadet eine Ein- und Ausschaltschutzschaltung nicht, die Bauteile dafür kosten im Vergleich zur Diode sehr wenig.

[LenCut]

Es gab Treiber, die im Ein- oder Ausschalten unter ungünstigen Bedingungen die LD gekillt haben.

Von daher schadet eine Ein- und Ausschaltschutzschaltung nicht, die Bauteile dafür kosten im Vergleich zur Diode sehr wenig.

Ich habe nur das Problem, dass ich nicht verstehe wie und wo an der KSQ die Einschaltverzögerung wirkt. Oft finde ich Schaltungen, in denen die Spannung des Operationsverstärkers verzögert eingeschaltet wird (wie im Schaltplan oben). Allerdings verstehe ich nicht wieso dies die LD schützt? Denn sobald der OP verzögert, oder nicht an ist, gibt es doch trotzdem einen Spanungsstoß am Ausgang da er sich erstmal regeln muss.
Die Alternative, die mir plausibler erscheint, ist die Betriebsspannung der Laserdiode ganz langsam hoch zu fahren. Allerdings habe ich dafür noch keinen Schaltplan / Beispiel gefunden, was mich wiederum stutzig macht.

Danke und Gruß
Rainer

[mR.Os]

Und warum nimmst du nicht einfach eine fertige Treiberschaltung die das alles schon drinnen hat? Ist ja nicht so, dass es sowas nicht gibt.
Z.B. der hier: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 10#p215398 - soweit mir bekannt, ist an ihm noch keine Diode durch den Treiber selber gestorben. Und ein paar mal wurde der auch schon gebaut.

Bei dem Treiber wird beim Einschalten das Modultationssignal weggeschalten und die LD kurzgeschlossen. Meiner Meinung nach sind alle anderen Lösungen zu aufwendig. Den OPV verzöögert einschalten bringt auch nicht unbedingt viel. Zumal es bei einem High-Side Treiber beispielsweise auch eher kontraproduktiv sein kann, da je nach internem Aufbau des OPV und da nur Massebezug da ist ein niederimpedanter Pfad vom Ausgang zur Masse da sein könnte --> der Ausgangstransistor schaltet durch (ungeregelt natürlich).

[goamarty]

@Dr.Burne: Hoffentlich meinst du mit "Diode am Pluspol trennen" nicht, den Ausgang der Konstantstromquelle zu unterbrechen und offen zu lassen. Das wäre beim (wieder) einschalten nämlich die sicherste Methode, einen Überstromstoß zu erzeugen und die Diode zu killen. Bei einer offenen KSQ steigt die Spannung ja höher an und ev. (Streu)kapazitäten werden aufgeladen. Wenn die Diode dann dazugeschaltet wird :bumm: Ob das bei kurzgeschlossenem Modulationseingang passiert hängt dann möglicherweise noch vom verwendeten Operationsverstärker und der (zufälligen) Polarität seiner Offsetspannung ab.

[LenCut]

Und warum nimmst du nicht einfach eine fertige Treiberschaltung die das alles schon drinnen hat? Ist ja nicht so, dass es sowas nicht gibt.
Z.B. der hier: http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 10#p215398 - soweit mir bekannt, ist an ihm noch keine Diode durch den Treiber selber gestorben.

Ich verstehe diesen Treiber noch nicht. Und mir geht es unter anderem um den Lerneffekt.
Aber werde den Treiber wohl näher betrachten und mich durchfragen.

Danke und Gruß
Rainer

[Dr. Burne]

Bei Highseide Treiber sicherlich nicht ratsam.
Hab ja auch geschrieben, dass das Modulationssighnal erst nachdem die Diode freigeschalten ist durchgeschalten werden sollte.


Am sichersten wäre wohl einen ca. 1 Ohm Widerstand parallel zur Diode zu schalten, damit ist sichergestellt, dass sich dort keine Spannung aufbauen kann die einen tödlichen Strom durch die Diode zur Folge hätte.

[goamarty]

Dem Strom ist es ja egal, ob du den Pfad am Pluspol oder am Minuspol trennst. Genauso ist es egal, ob die KSQ über einen HS oder LS seitigen Transistor realisierst. Fakt ist, eine Stromquelle offen zu betreiben ist gefährlich, würde theoretisch zu unendlicher Spannung führen, praktisch gibt es keine ideale Stromquelle, die mögliche Ausgangsspannung ist begrenzt. Aber sie muß immer höher sein, als die maximale Diodenspannung.

Der Strompfad der Diode ist daher keinesfalls zu trennen sondern kurzzuschließen, wenn die Regelung noch nicht stabil ist und der OPV prinzipiell in diesem Falle unvorhergesehen reagieren kann. Man kann ja vorher mit einer billigen, unempfindlichen Last (3 Si-Dioden in Serie) testen, ob beim Einschalten überhaupt so etwas passiert und besondere Maßnahmen nötig sind.

[tracky]

Also Stefan, das bei deinen Basteleien noch kein Schrott entstanden ist wundert mich. Den Regelzweig zu unterbrechen ist denkbar die schlechteste Methode. Warum denkt den keiner an die Art, wie wir den Standby Strahl abschalten?
1. in den Pluszweig eine Drossel schalten um die Spitzen zu killen
2. hinter der Drossel eine kleine Kapazität um die 1µF maximal
3. Eingang des Leistungstransistor mit einen FET gegen GND ziehen
4. diesen FET über einen NE555 oder Komparator ansteuern
5. Einschatzeit im Verhätnis von ca. 3-5 Sekunden

In der Zeit hat sich der Regelzweig aklimatisiert und die Einschaltspitzen sind Vergangenheit. Vorsicht ist auch bei den gängigen OPVs zu geniessen, was das Ausschaltverhalten des Treibers betrifft. Da der OPV noch für ein paar Milisekunden "nachregelt", kann es zu unerwünschten nachblitzen kommen. Also den Regelstufen nicht all zuviel Glättung verpassen. Das sind so meine Erfahrungen. Die Leistngsdioden sind da relativ unempfindlich. Bei Bluray und Rot oder den kleinen grünen/blauen LD kommt es schnell zur Zerstörung.