85-W-Laser-Array-Treiberschaltung

Ich habe ein OSRAM 85W 450nnm Laserarray.

Es ist im Wesentlichen ein großer „Chip“ mit 24 integrierten Laserdioden (zerlegen Sie es, sie sind jeweils ca. 3,5 W Dioden). Die chinesische Quelle, von der ich es gekauft habe, hat mir auch einen „Lasertreiber“ verkauft, von dem ich schnell festgestellt habe, dass es nur ein ist Aufwärtswandler irgendeiner Art ohne Stromregelung. Ich habe bereits eine Schaltung (mit Strom- und Gehäusetemperatur-Feedbackdaten) entworfen und produziert, die das Array in einer Reihenkonfiguration hat, was bedeutet, dass Sie sich die Diode als eine große Diode mit einer Compliance-Spannung von 105 bis 110 V und maximal 2,5 A vorstellen können. Der Kühlungsteil der Gleichung wurde gelöst, die Stromversorgung der Diode auf die beschriebene Weise funktioniert definitiv - ziemlich gut sogar.

Ich habe zufällig 3 N-Kanal-200-V-30-A-MOSFETs (NTB30N200T4G) aus einem alten Projekt. Wenn sie also im Design verwendbar sind, noch besser.

Dazu habe ich zwei Gedankengänge:

  1. DC-DC-Ansatz: Beginnen Sie mit einer 12-V- oder 24-V-SLA-Batterie oder einer ähnlichen Hochstrom-DC-Quelle und erstellen Sie eine Boost-Schaltung, um 110 V zu erreichen. Dann baue ich einen Lasertreiber, der von der Stromquelle gespeist wird.

  2. AC 240 V über einen maßgeschneiderten Transformator, schönes und einfaches 1: 2-Verhältnis für einen 120-V-Ausgang, Brückengleichrichter und DC-Reinigung, dann voila, ich habe meine 110 V mit viel Strom übrig. Dann regulieren Sie Spannung und Strom (MOSFETs könnten hier nützlich sein?), um meine Lasertreiberschaltung aufzubauen.

Hat jemand mit mehr Erfahrung mit dem Design von Netzteilen oder insbesondere mit dem Design von Laser-Netzteilen Anregungen oder Ideen?

Teilweise meine eigene Frage für diejenigen beantwortet, die an der von mir gefundenen Lösung interessiert sein könnten. Datenblatt für Diode unten für weiteren Kontext:

Datenblatt für Osram PLPM4L

Bezogen auf einen 300-VAC-Ringkerntransformator 240 Primär -> 55 V - 55 V Sekundärtransformator. Wenn die Abgriffe verbunden sind, wird ein idealer 110-VAC-RMS-Ausgang bereitgestellt. Dies wird verwendet, um eine grundlegende Stromversorgung mit Filterung zur Bereinigung des Gleichstroms und Abwärtswandler zu bilden, um die Spannung auf den gewünschten Bereich zu reduzieren. Siehe Datenblatt für minimale (20,7 V) bis maximale (28,8 V) Durchlassspannung pro Kanal. Mit allen 4 Kanälen in Reihe ergibt dies eine Anforderung von unterer Grenze von 82,8 VDC bis 115,2 VDC (Vielleicht erklärt dies meinen früheren Wunsch nach einer 110-VDC-Versorgung). .).

Datenblatt für Ringkerntransformator: https://au.rs-online.com/web/p/toroidal-transformers/2238241/

Meine verbleibende Frage ist: Was ist eine ideale Schaltungstopologie für die Spannungs- und Stromregelung (110 VAC RMS, 2,73 A)?

Die Frage, ehrlich gesagt, schien mir klar zu sein: Hat jemand, der Erfahrung mit Laserstromversorgungen im Besonderen hat (und daher das einzigartige Verhalten von Laserdioden als Last kennt), irgendwelche Vorschläge für die Herangehensweise an die Gestaltung einer Stromversorgungssitzung? die angegebenen Parameter: * 110 V DC, 2,5 A maximale Konstantstromquelle. Eine Antwort könnte vielleicht lauten: "Eine Stromversorgung mit Wechselstromnetz und einem Transformator wäre einfacher." Ein gültiger Vorschlag oder eine Idee kann ein Link zu einem Dokument, einem Schaltplan ...
Links zu externen Dokumenten oder Websites stellen keine Antwort dar. Nehmen Sie an der Tour teil . Niemand kann verstehen, was Sie brauchen, ohne Produktdatenblätter zu den Lasern und detailliertes technisches Wissen über die Fahranforderungen und wofür Sie die Laser verwenden.
Das Argumentieren der Semantik dessen, was eine Antwort ausmacht, scheint ziemlich neben dem offensichtlichen Zweck dieser Website zu stehen: Wissen teilen, Fragen beantworten, eine konstruktive Gemeinschaft aufbauen. Aber danke für den herzlichen Empfang.
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Leider hat dieser Stackexchange mehr als alle anderen eine äußerst pedantische und enge Sichtweise dessen, was eine gültige Frage darstellt.
@ pjc50 Abgesehen von allen Dingen denke ich, was Andy hier versucht hat, ist, Psivosbi zu motivieren, ihre Frage zu verfeinern, damit sie wirklich eine großartige Antwort hat, die dem Fragesteller hilft und die Zeit wert war, die der Antwortende dafür aufgewendet hat. Ich denke, das ist eine gute Sache.
@ pjc50 Einverstanden, war von Andys Kommentaren ziemlich abgeschreckt und fühlte sich eher bevormundet als in irgendeiner Weise unterstützt. Meiner Meinung nach sollten Energie und Zeit pragmatisch besser investiert werden: Beantworten der Frage oder, wenn sie verwirrt ist, Klären. Erinnert mich an alte Zeiten in Foren ... Persönlich habe ich während meiner Karriere eine Philosophie gelernt und mir selbst angenommen, dass es keine dummen Fragen gibt.
@psivosbi ähm, Andy hat versucht zu klären; genau das war die ausdrückliche Absicht seiner Äußerungen.
@MarcusMüller Genau und mangels Klärung sehe ich nicht viele nützliche Antworten (gute Antworten, die ich sowieso als nützlich bezeichnen würde).
@MarcusMülleer Was gibt es deiner Meinung nach zu klären? Wenn ich einen EE mit Erfahrung mit Lasern bitten würde, einen Lasertreiber (Stromquelle) zu entwerfen, sind die drei wichtigsten erforderlichen Parameter (die ich ursprünglich gepostet habe): Durchlassspannung, Durchlassstrom, Stromversorgungsmodus. VF = 110 V, IF = 2,5 A und man könnte ohne Erwähnung der Modulation darauf schließen, dass es sich um einen CW-Modus handelt. Alle diese Informationen stammen aus dem Datenblatt. Was möchten Sie klarstellen, was noch nicht explizit klargestellt wurde?
@psivosbi genau das, was Andy Sie gebeten hat zu klären: Was ist Ihre genaue Frage, bei der Sie Hilfe benötigen? „Hat jemand Input?“ ist der Beginn eines Diskussionsthreads, keine Frage mit richtiger Antwort – und wir wollen wirklich nicht unhöflich sein, aber wir bemühen uns sehr, kein Diskussionsforum zu sein, sondern eine Frage-Antwort- Seite !

Antworten (1)

Erstens gehe ich davon aus, dass Sie über ausreichende Lasersicherheitsqualifikationen und Schutzausrüstung verfügen, um sicher mit 85 W zu arbeiten, wo selbst vorübergehende Reflexionen Umstehende sofort blenden können. Das ist eine Klasse 4, also brauchen Sie einen Schlüsselschalter und eine Sicherheitsverriegelung, um Menschen aus dem Bereich fernzuhalten, in dem sich der Strahl befinden könnte.

Ich sehe keine Vorteile für den Akku-Ansatz, es sei denn, Sie müssen irgendwie erschreckend tragbar sein, also würde ich den Netz-Ansatz wählen.

Eine Leistungsübertragung kann nur in den Teilen des Zyklus erreicht werden, in denen die Eingangsspannung die Ausgangsspannung übersteigt; Da der Ausgang ziemlich hoch ist, sehe ich keinen anderen Vorteil des 2: 1-Transformators als die Isolierung, da die Spannung am Ausgang (sowohl AC als auch DC) ebenfalls tödlich ist. Von da an ist es "nur" ein Abwärtswandler mit sehr hoher Spannung und einem ziemlich großen Kondensator am Ausgang.

Sicherheitsverriegelungen gehen auf der Ausgangsseite.

Die Sicherheit der Laserstrahlung wurde gründlich berücksichtigt, es wird einen Schlüssel geben, der erforderlich ist, um das System zu "scharfschalten", und einen sekundären Momentschalter auf "Feuer", der eine Art Totmannschalter implementiert. Ich verfüge über hochwertige PSA von einem renommierten Optiklaborlieferanten mit einer optischen Dichte von über 7 bei 450 nm und werde das Gerät nur in einem Raum mit entsprechender Beschilderung betreiben. Sehr sicherheitsbewusst (ab 12 Jahren in der Hochspannungsverteilung / -übertragung). Ich hoffe, das Obige spricht alle Bedenken hinsichtlich des Umgangs mit einer extrem gefährlichen Laserstrahlungsquelle an.
Mehr zum Thema: Ich neige dazu, den Wechselstromweg zu gehen, weil es viel einfacher ist, meine gewünschte Spannung von 110 V (Korrekturverhältnis 1: 2) in einer idealen Welt zu erreichen, in der 240 V auf der Primärseite halbiert und 110 V mit mehr verfügbarem Strom geliefert werden, als ich brauchen könnte . Ich habe in der letzten Woche nach Stromquellen-Lasertreibern gesucht und festgestellt, dass die meisten dies tun, indem sie einen linearen Spannungsregler und einen „Erfassungs“-Widerstand nutzen, aber diese Schaltungen liegen weit unter den Leistungsanforderungen meiner Anwendung. Leider liefern Spannungsregler, die 110 V regeln, bei meiner Suche nach Komponenten maximal 500 mA ...
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