Hilfe Berechnung / Dimensionierung Spannungsgesteuerte Stromquelle

[Siro]

Hallo Thor.
Vergiss mal den Widerstand R1, der ist nur als Schutz um den Basistrom des Transistors T1 zu begrenzen, wobei 10 Ohm echt wenig ist
Die Stromverstärkung ist hier vorerst auch unwichtig.

Das Prinzip ist wie malthy schon erklärte.
Am Plus Eingang des OP's wir eine Spannung eingestellt. Das wird hier über das Poti P1 gemacht.

Der OP versucht immer den Ausgang so einzustellen, das beide Eingänge zusammen wieder 0 Volt ergeben.
Das bedeutet, der OP öffnet den Transistor soweit, das an dem SHUNT, hier mit 2 Ohm, die gleiche Spannung wie am Plus Eingang des OP's anliegt.
Also liegt am Plus Eingang vom OP z.B 1 Volt an, dann wird am Shunt auch 1 Volt anliegen.
Damit das funktioniert muss der OP natürlich die Basis Emitterspannung von ca. 0,65V von T1 MEHR am Ausgang erzeugen.
Der Strom durch den Shunt ist dann die 1 Volt / 2 Ohm, also 500mA
Im Kollektorzweig, wo LOAD steht, hast Du einen konstanten Strom, der aber um den Basistrom geringer ist, als durch den Shunt.
Wobei sich der Basisstrom durch die Stromverstärkung des Transistors ergibt.
Der Widerstand R2 ist auch recht unerheblich. geht auch ohne oder mit 1K.
Normalerweise versucht man die Eingangsströme des OP's identisch zu halten.

Ich hoffe das ist richtig erklärt.
Siro

[edit] Ich würde mit einer Pulsbreite steuern, wenn sowieso ein Controller vorhanden ist.
Dann berechnest Du den Vorwiderstand für den maximalen Strom schaltest deine Diode in Reihe.
Über einen Transistor schaltest Du nur den Strom ein und aus. Siehe Pulsbreitensteuerung PWM.

450mA ist aber ganz schön für eine Laserdiode.....Bitte Laservorschriften beachten

[Peter(TOO)]

Hallo Siro,

[edit] Ich würde mit einer Pulsbreite steuern, wenn sowieso ein Controller vorhanden ist.
Dann berechnest Du den Vorwiderstand für den maximalen Strom schaltest deine Diode in Reihe.
Über einen Transistor schaltest Du nur den Strom ein und aus. Siehe Pulsbreitensteuerung PWM.

Das kommt ganz darauf an, was er mit dem Laser machen will!

Wenn er mit dem Laser einen Strich zeichnet, z.B. Ablenkung mit einem Polygonspiegel, kann er mit PWM einen gestrichelte Linie erhalten. Dann ändert sich nicht die Helligkeit der Linie, sondern die länge der Teilstriche.

MfG Peter(TOO)

[malthy]

Das kommt ganz darauf an, was er mit dem Laser machen will!

Ich denke mal das Ganze steht im Zusammenhang mit diesem Thread, demnach möchte Thor_ einen Lasercutter/gravierer bauen. Wenn sich eine PWM also grundsätzlich zur Leistungssteuerung von Laserdioden eignet, wäre das vermutlich auch bei seiner Anwendung eine bessere Wahl als der andiskutierte Lineartreiber. Aber dazu müsste er selbst etwas sagen

Gruß
Malte

[Peter(TOO)]

Hallo Malte,

Ich denke mal das Ganze steht im Zusammenhang mit diesem Thread, demnach möchte Thor_ einen Lasercutter/gravierer bauen. Wenn sich eine PWM also grundsätzlich zur Leistungssteuerung von Laserdioden eignet, wäre das vermutlich auch bei seiner Anwendung eine bessere Wahl als der andiskutierte Lineartreiber. Aber dazu müsste er selbst etwas sagen

Die PWM-Frequenz muss einfach relativ hoch im Verhältnis zur Verschiebung des Lichtpunktes sein.
Andenfalls hat man mehr ein Oszilloskop für die PWM-Frequenz gebaut.

Ist immer das selbe Problem, Anfragen für ein Detail, aber keine Angaben zum Kontext

Als Fachmann kommt man da ins Schleudern, als Halbwissender nicht.

MfG Peter(TOO)

[malthy]

Moin Peter!

Ich verstehe weder etwas von Lasern noch vom Laserschneiden (weniger als Halbwissen also ). Ich hatte es aber kurz überschlagen: die chinesischen Hobby Laserengraver fahren bis 10 mm/ sec (keine Ahnung ob das realistisch ist oder nur noch für Butterbrotpaier funktionieren würde). Wenn man den Laser mit "nur" 10 kHz pulsen würde (ich habe wesentlich höhere Anstiegszeiten von Laserdioden im Hinterkopf, das kann aber falsch sein), käme man demnach auf 1 µm Vorschub pro PWM-Periode. Das hielt ich - vor allem auch angesichts der Spotgröße bei einem Hobbysystem - für absolut akzeptabel.

Gruß
Malte

[Peter(TOO)]

Hallo Malte,

So geht's natürlich.
Ich habe aber auch schon Systeme gesehen, welche mit einem Polygonspiegel aus einem alten Laserdrucker arbeiten, da sieht es u.U. wieder anders aus.

Aber dazu äussert sich der Frager ja nicht -(

MfG Peter(TOO)

[Thor_]

Hallo zusammen

Vielen Dank für die zahlreichen ANtworten und sorry, dass ich so lange für die lang ersehnte Antwort gebracuht habe
Das Grundprinzip der Schaltung habe ich erstmal verstanden - vielen Dank!

Ich werden den Laser direkt in die CNC-Fräse einsetzen, also ohne Umlenkspiegel direkt auf das zu bearbeitende Material leuchten.
Die CNC verfährt mit maximal 45mm/s / Achse

Die Leistungssteuerung über den Konstantstrom hielt ich für zielgerichteter, weil ich verschiedene Materialien mit sehr unterschiedlichen Leistungen bearbeiten möchte:

Auf der einen Seite Photoplatinen, da reichen so ab um die 90mW (muss man ausprobieren, aber das ist in etwa der Wert von dem die meisten reden).
Auf der anderen Seite möchte ich aber auch andere Materialien (Leder und Holz) gravieren, da darf man dann abhängig von gewünschter Tiefe und Verfahrgeschwindigkeit gerne mit den 450mW rangehen.

Die Frage ist jetzt, wie malthy angetönt hat, wie lange die Diode braucht, um ihre maximale Leistung abzugeben, leider finde ich aber nicht wirklich ein Datenblatt.
Man könnte es aber wohl mal zuerst mit PWM probieren

hm...

@Siro

450mA ist aber ganz schön für eine Laserdiode.....Bitte Laservorschriften beachten

Keine Angst, mach ich. Entsprechende Schutzausrüstung ist vorhanden und wird benutzt

[H2R2]

Das geht auch statisch und gepulst mit einem integrierten Laserdiodentreiber, wie z.B. den iC-HG oder iC-HK/HKB: http://www.ichaus.de/keyword/Laser%2...0LED%20Drivers .