Update: Funktionstests PicoDrive

Sehr interessant. Weiter so… Danke

Schön klein, würde mich auch interessieren…
dann könnte ich meinen lauten, großen BNI-Treiber aus dem Gehäuse verbannen.

Jup, die Grösse der alten Treiber war ja auch der Auslöser. Habe länger nichts mehr an meinem Projektor gebaut, aber eins ist klar: Ich will 1-2 neue, kompakte Projektoren bauen und dann ist sowas unmöglich, wenn man alleine schon für den grünen und blauen DPSS Treiber ein grosses Projektorgehäuse braucht.

Ich muss dann noch konkrete Messungen in einem Klimaschrank machen, um zu sehen, bis zu welchem Diodenstrom bei Temperatur x der Treiber passiv gekühlt betrieben werden darf. Ein Lüfteranschluss, wahlweise 5V oder 12V Output, wäre vorhanden.

Gruss, Leander

Interessante Sache Dein Treiber. Habe selbst auch den OEM Treiber umdesignd und aufebaut. Erste Versuche mit Blau waren nicht sehr gut, da das Temperaturverhalten der Kristalle extrem eng ist. Bei Grün läuft es wunderbar. Integrierte Features: Einschaltverzögerung, TEC Brücke über Komperator, Threshold Regelung, Strombegrenzung, diverse Stromfilter für die “Peak Vernichtung”, optische Anzeige der TEC Zustände, external Notaus über 5V Signal und ein paar kleine Dinge mehr. Mein Problem wie immer ist die Beschaffung von vernünftigen Bauteilen. Naja, wer kennt das nicht. Soll Deine Entwicklung mal verkaufbar sein? Die Größe ist ja wirklich sehr gut.4 Layer sprechen für sich. Da habe ich mich bisher nicht rangetraut.

Achso, noch vergessen. Ist die SUB-D Beschaltung original, oder mußtest Du auch die NTC’s vom Minus der TEC trennen. Gehe davon aus, Du hast eine aktive Regelung aufgebaut. . .

Hallo Tracky

Die Temperaturregelung lief direkt von Anfang an, braucht allerdings nach meinem Geschmack noch zu lange, bis sie stabil ist. Eine genaue Dimensionierung werde ich in 2-3 Wochen vornehmen, bin grad mit Projektarbeiten totaaaaal ausgelastet. Muss aber sagen, mit dem blauen DPSS hatte ich überhaupt keine Probleme

Features habe ich auch einige eingepackt. Werde dann eh einmal alles in ner PDF oder so veröffentlichen. Einschaltverzögerung ist selbstverständlich, auch ein kleiner Softstart, damit die Kondensatoren am Eingang etwas geschont werden und keine enormen Strompeaks das Schaltnetzteil belasten.
Den Strom der Diode wird über zwei Potis eingestellt. Erst fixiert man sich auf einen Maximalstrom, danach kann am Standby rumgedreht werden, ohne das Maximum zu verändern. Finde ich ganz praktisch.

Die Regelung der Peltiers wurde mittels H-Brücken und PWM realisiert. So kann halt auch die Leistung der Peltiers geregelt werden und Überschwinger werden so eliminiert.
Gerät die Ist-Temperatur etwa 1.5°C daneben, wird die Endstufe der LD runtergefahren und solange geregelt, bis alles wieder in Ordnung ist.

Ein Error-Ausgang ist ebenfalls vorhanden, sowie ein Shutdown-Input.

Zu deiner Frage wegen Pinbelegung: Ja, die habe ich komplett neu gemacht. Habe eine Belegung entworfen, die in meinen Augen am meisten Sinn macht.

Gruss, Leander

Hi, Dank Dir für die Antworten. Hast Du eine gute Bezugsquelle für TEC IC’s, die auch in kleinen Stückzahlen und bezahlbar gehandelt werden? PWM macht sinn, nur sollte aber auch das Layout entsprechend mit der PWM gut umgehen können. Konntest Du irgend welche “Störsignale” der PWM auf der Betriebsspannung auf dem Scope sehen? Habe so meine Bedenken bezüglich der Laserdiode. Wobei es ja MediaLas wohl mit seinem BigBlock gelöst haben muss.

Gruß Sven

Hallo Sven

Sind Lieferzeiten egal und ich möchte die Kosten für nen Prototypen tief halten, hole ich mir Samples direkt bei den Herstellern. Dafür sind die ja auch da.
Maxim-IC ist ziemlich fair, Linear Technology eher etwas geizig. Wenn ich die Teile dann kaufen möchte, gehe ich zu Digikey. Im Gegensatz zu uns Schweizern liefert Digikey bei euch ab 65€ Warenwert versandkostenfrei! So jedenfalls mein aktueller Wissensstand. Wenn ich ganz fix was benötige ganz klar Farnell/Newark, aber das ist halt ne Apotheke…

Zum Thema PWM:
Wenn man sich beim Layout genügend Zeit nimmt und auch etwas mehr Geld in 4 oder 6 Layern statt den üblichen 2 Layern steckt, sieht das gar nicht mehr so schlecht aus. Schaltregler verursachen immer Ripple, aber ich habe mir die Bauteile auch was kosten lassen und nicht das Billigste genommen. Was auch gut kommt: bei längeren Supplyleiterbahnen öfters nen Keramikkondensator reinhängen (besser wäre natürlich ne Supplyplane), sowie an den Supplypins bei kritischen ICs (wenn Du Platz hast direkt 100nF und 10uF).
Viiiiel kritischer als Ripple auf dem Supply ist jedoch der Abstand von Spulen zu analogen Schaltkreisen, auch wenn es geschirmte Spulen sind (für mich kommen ungeschirmte schon gar nicht in Frage)!! In meinem Layout habe ich die Signalverarbeitung möglichst weit weg von Spulen platziert. War nicht ganz leicht, vor allem nicht bei solch kompakten Layouts. Musste 2x fast neu anfangen, weil ich einfach nicht zufrieden war!
Auch sehr wichtig: Feedbackleitungen kurz halten und vom Schaltregler möglichst weit weg von der Spule führen, auf keinen Fall unter der Spule durch! Unter der Spule geht nur dann, wenn sich zwischen Spule und Leiterbahn eine massive GND-Plane befindet (Inner-Layer). Vielleicht hast Du deshalb so hohen Ripple?
Möchtest Du jedoch unbedingt einen Treiber bauen, wo die Endstufe der Laserdiode nicht direkt an nem Schaltregler hängt, solltest du auf einen schnellen (U)LDO Linearregler zurückgreifen, den Du einfach zwischen Schaltregler und Endstufe der Laserdiode reinhängst.
Achte jedoch auch darauf, OPVs mit nem möglichst hohen PSRR (Power Supply Rejection) zu verwenden. So ist deine Endstufe unabhängiger von möglichem Ripple in deinem Supply.

Ich werde evtl. morgen gegen Abend noch einige Ripplemessungen durchführen. Bis jetzt habe ich es nur bei der Inbetriebnahme kurz überprüft und da war alles ok. Die Spannung über dem Shunt war sauber und frei von Ripple.

Grüsse, Leander

Hört sich gut an. Dank Dir für die Tipps. So koplex wie Du Deine Platinen erstellst, habe ich es noch noch gewagt. Wobei ich bisher auch keine größeren Probleme in meinen Layouts hatte. Abgesehen davon habe ich mich ja auch noch nicht soweit bewegt. Allerdings schwebt mir schon eine Baugruppe vor, in der alle Features integriert sind. Hat den Vorteil, dass ich im Aufbau der Projektoren relativ flexibel bin. Mein im Bau befindliches Projekt ist da ein Anfang, wobei meine CNI Köpfe noch über die OEM Treiber laufen. Noch!
Wenn man, so wie ich, die Doppelstock Variante als Gehäuse nutzt, dann ist man doch bei eventuellen Fehler etwas beeinträchtigt, da man so ziemlich alles wieder auseinander reissen muss. Und wenn ich jetzt so ein Board designe und ein Haufen Geld für den Prototypen investiert habe und dann auch noch Fehler feststelle im Nachhinein, dann ist das schon sehr ärgerlich für mich. Bin kein Freund von Fädeldraht und aufgetrennten Leiterzügen. Eigentlich schade, dass ausgerechnet die fähigen Köpfe aus LF immer so weit auseinander wohnen. Fachsimpeln auf Email Basis ist nicht so befriedigend.

Weiter so!!

Hallo Sven

Soooo, nachdem mir Vista gerade eben schonwieder nen Strich durch die Rechnung gemacht hatte (Bluescreen lässt grüssen), darf ich hier nochmal alles von Vorne schreiben, grmpf!

Hatte heute ganz kurz noch Zeit, die Schaltung an nen Oszi zu hängen. Die Ripple sind wie erwartet im grünen Bereich. Könnte noch besser sein, aber im Moment sind noch keine Keramikkondensatoren dran und deshalb habe ich noch kleine Nadelspikes in der Speisung (ca. 80mV Peaks). Hält sich aber in Grenzen.

Prototypen designen verschlingt immer einiges an Kohle, das ist leider wahr. Habe ja nun auch noch ne Version 1.1 vom Picodrive gemacht, da und dort kleine Verbesserungen sind immer unerlässlich.

Meine Treiber wurden so geplant, dass man die Dinger relativ platzsparend stapeln könnte, denn meist hat man im Projektor wenig Fläche, aber noch genügend freies Volumen! Mit denselben Abmessungen habe ich bereits ein weiteres Layout angefangen, 4-fach Diodentreiber für rote oder blaue Dioden.

lg, Leander

Hi Leander,

und sollen die Driver mal verkauft werden?

Hi Sven

Ehrlich gesagt war das im Dezember noch “nen Projekt nebenbei”. Die Resonanz scheint jedoch grösser zu sein als ich erst dachte. Du bist nicht alleine der das fragt

Verkauf ja, aber ich denke, den meisten (vor allem neuen Laserfreaks) könnte dieser Treiber zu teuer werden. Alles muss billiger sein… Richtpreis wird um 185€ sein. Meines Wissens deutlich günstiger als der Bigblock von Medialas, noch weniger geht aufgrund der hohen Bauteil- und Platinenkosten leider nicht. Muss allerdings noch abklären, was mich die ganze Bestückung kostet, hoffentlich kein böses Erwachen…

Grüsse, Leander

Hi Leander,

dieser Preis ist vollkommen okay. Allein schon, dass der DPSS mehr an Leistung bringt, schneller seinen optimalen Arbeitspunkt erreicht und der Treiber stapelbar ist, macht das Ding hoch interessant. Gib mir mal Bescheid, wenn Du den Endpreis hast. Danke!

Gruß Sven

Hi Leander,

Ist denn Dein Picodrive nun schon zum Verkauf vergegeben oder noch nicht ?
Bin auch sehr interssiert, da mein Grüner CNI in letzter Zeit ziemliche faxen macht.

Grüße Marcel

Hallo Marcel

Zum Verkauf noch nicht, da ich noch an anderen Modulen arbeite. Die PicoDrive Familie wächst jedoch ständig.
Hatte mit einigen Personen Kontakt und die sind wohl um einiges mehr auf dem Laufenden als die Leser hier im Blog. Habe es etwas versäumt, hier gelegentlich einige News reinzuschreiben, sorry dafür.

Was mit deinem CNI los ist kann ich dir so direkt nicht sagen. Wenns am Laserkopf liegt, ist wohl auch mein PicoDrive kein “Heilmittel”, dies sollte jedem bewusst sein. Es gab ja schon einige Diskussionen über kaputte Beschichtungen auf den Kristallen auf CNI-Köpfen, da hilft leider kein einziger Treiber mehr weiter.

Was denkst Du denn, woran es bei deinem liegt? Was für Beobachtungen hast Du gemacht?

Grüsse, Leander

Hi Leander,

Ah Ok, wenn es aber soweit ist, würde ich mich freuen wenn Du mir bescheid geben würdest.

Ich denke es liegt eher am Treiber als an der Beschichtung, da er nach gewisser Zeit wieder “Normal” arbeitet und dann plötzlich wieder zusammenbricht, lasse ich ihn weiter Lasern läuft er wieder stabil, also doch eher Temperaturregelung oder ?

Grüße Marcel

Hallo Marcel

Hmm, komisch. Und dieses Problem hattest Du früher nicht?
Ich hatte früher einmal nen Prob mit nem CNI-Treiber (die kleine Version). Dort verabschiedete sich plötzlich nen Trimmpoti, abgebrochen. Dem Anschein nach war das Ding schon immer total wackelig auf dem Treiber, wurde wohl zuvor mehrmals hin- und hergebogen (in der Produktion bei CNI, auf dem Transport, keine Ahnung). Tja und irgendwann reichte eine geringe Krafteinwirkung dann wohl aus und das Ding verabschiedete sich. War ein Trimmer im Bereich der Temperaturregelung, ausm Laserkopf kamen vielleicht noch so 1-2mW raus…

Schau doch mal nach, ob Du ebenfalls irgendwo lockere Potis hast, klingt schon eher nach ner instabilen Temperaturregelung.
Was Du auch testen kannst: Miss einmal die Spannung an den TECs, wenn Du den Treiber einschaltest. Normalerweise müsste sich diese Spannung in 1-2 Minuten beruhigt haben und darf nicht mehr im grossen Masse hin- und herschwanken…

Gruss, Leander

Hi Leander,

Dieses Problem besteht seit circa einem halben Jahr, allerdings schraube ich schon des öfteren in meinem Projektor in der Nähe des CNI-Treibers herum, also könnte es durchaus so ein Wackelkontakt sein wie Du ihn beschrieben hast. Was auch möglich wäre, das der Treiber irgendwie durch das Gehäuse eine Spannungsspitze vom Shutter abbekommen hat, ich hatte damals die Freilaufdiode vergessen

An welchen Punkten kann ich denn die Tec-Spannung messen ?

Grüße Marcel

Hallo Marcel

Welchen CNI-Treiber hast Du denn? Beim grossen Treiber ist es relativ simpel, dort kannst Du intern an den Schraubklemmen messen.

Gruss, Leander

Hi leander,

Schraubklemmen sind bei meinem Treiber nicht vorhanden.
Der Treiber ist kleiner als der Laserkopf.

Grüße Marcel

Hallo Marcel

Ja dann hast Du wohl den kleinen CNI-Treiber. Miss an den Leistungstransistoren, welche am Kühlkörper befestigt sind. Habe derzeit leider keinen solchen Treibern zur Hand, deshalb kann ich dir nicht mehr genau sagen, welcher es ist. Wenn Du aber bei einem eine ständig variierende Spannung findest, ist dies wohl das Problem deiner instabilen Temperaturregelung. Schlecht kalibrierter Regler oder eben irgend nen Poti defekt.

Gruss, Leander

Hallo Leander,

Danke Dir für Deine Hilfe.
Einen schönen Feiertag wünsche ich.

Grüße Marcel

Kann man Schaltpläne und Layout für deinen Treiber bekommen wäre daran interessiert und ein kleiner obulus dafür wäre kein problem sollst ja auch was davon haben

Klar, kein Problem! Einfach eine PM oder Email an mich senden und ihr kriegt alle Pläne. Was heisst für dich Obulus?