Ich muss einen 40-A-1,8-V-Laserdiodentreiber entwerfen und brauche einige Ratschläge, da ich in der Vergangenheit nur viel kleinere DCDCs von Grund auf neu gemacht habe. Da es sich um eine Laserdiode handelt, treten keine schnellen Stromänderungen auf.
Meine Idee ist: Machen Sie synchronen Buck-DCDC, verwenden Sie PWM vom STM32-Mikrocontroller, dann den MOSFET-Treiber und dann die MOSFETS. 40A für Mosfets sieht nicht nach einem Problem aus. Messen Sie den Strom mit einem High-Side (auf 1,8-V-Schiene) 0,001-Ohm-Shunt mit Operationsverstärker.
Ein paar Fragen aber:
1) Vin: Ich schaue eher auf 12V statt auf 24/48V, um zu kurze Transistor-Einschaltzeiten zu vermeiden. Vernünftig? Eingangsstrom 8A vs. 2A sieht nicht nach einem Deal Breaker aus.
2) Induktor. 40A Induktor sieht beängstigend aus, und ich werde wahrscheinlich nichts leicht verfügbares finden. Ich habe darüber nachgedacht, standardmäßige 13 x 13 mm SMD-Induktivitäten (die normalerweise 3 A haben) zu nehmen und viele davon parallel zu schalten. Dies wird jedoch ihre Induktivität stark reduzieren, wahrscheinlich unter ein akzeptables Niveau. Irgendein Vorschlag?
3) Gibt es einen Vorteil der Implementierung von mehrphasigem DCDC für diese Anwendung? Ich habe eine Reihe von PC-Motherboard-Induktivitäten, sie sind wie 1 uH und zu niedrig für eine Parallelschaltung, könnten aber für Mehrphasen in Ordnung sein.
Für den verrücktesten Ansatz könnte ich einfach ein Stück PC-Motherboard mit Transistoren, Induktivitäten und Kondensatoren schneiden und Gate-Treiber wiederholen. Wird komisch aussehen, aber das 8-Layer-Board-Design zu schlagen, ist für mich im Moment unerreichbar. Sieht das zu verrückt aus?
Dies ist keine leichte Aufgabe, indem einfach Teile alter Motherboards wiederverwendet werden. Es ist ein Problem, das meiner Meinung nach eine richtig gestaltete Lösung erfordert. Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Laserdioden billig sind, und aus diesem Grund würde ich eine richtig entworfene Leiterplatte mit einer auf diese Anwendung zugeschnittenen Designlösung empfehlen. Ich denke zunächst vielleicht an den LTC3882: -
Die Ausgangsparameter können ziemlich genau von einer MCU aus gesteuert werden (Digitally Programmable Voltage, Current Limit, Soft-Start/Stop, Sequencing, Margining, AVP and UV/OV Thresholds), also denke ich, dass es eine Lösung mit hoher Wahrscheinlichkeit ist, zu funktionieren. Ein weiterer Chip, der vielversprechend aussieht, ist dieser: -
Es gibt viele Optionen von LT - wenn Sie ihre Suchmaschine verwenden, werden die Anforderungen für den 11- bis 13-V-Betrieb mit 1,2 Volt und 40 Ampere Ausgang auf diese Webseite hier eingegrenzt .
Was die Verwendung eines Mikrofons zur Steuerung betrifft, lesen Sie, was die Leute hier dazu sagen: Digital SMPS Vs. Analoges SMPS
Mehrphasen ist der Weg zu gehen.
Bauen Sie im Idealfall einen einzelnen Mehrphasenregler mit geringem Stromverbrauch. Bauen Sie dann mehrere kleine Power-Switcher-Abschnitte, mehr als Sie benötigen. Auf diese Weise können Sie ersetzen, wenn einer ausfällt. Beim Debuggen haben Sie gute und schlechte zu vergleichen, es gibt nichts Schlimmeres, als eine Wellenform zu sehen und nicht zu wissen, ob sie so gemeint ist oder nicht.
Wenn Sie ein PC-Motherboard verwenden können, sparen Sie so viel Gebäude. Aber schneiden Sie es nicht, verwenden Sie es ganz. Man weiß nicht, wie weit lebenswichtige vergrabene Spuren wandern. Entfernen Sie auf jeden Fall Komponenten, aber sägen Sie nicht daran.
Eine Sache, auf die Sie SEHR achten müssen, ist die Ausgangskapazität, die Sie normalerweise bei Abwärtswandlern dieser Art benötigen. Sie ist eine massive Gefahr für Ihre teure Pumpdiode.
Wenn die Ausgangsverdrahtung auch nur für einen Moment offen wird, laden sich die Kappen auf die von Ihnen eingestellte Spannungsgrenze auf. Wenn die Diode wieder angeschlossen wird, tötet der resultierende Stromimpuls die Diode.
Als ich dies einmalig tat (und ich habe etwas andere Parameter, aber einen großen Niederspannungs-Diodenbalken), habe ich den Wirkungsgrad leicht erhöht und ein paar isolierte DC / DC-Module von der Stange mitgebracht (GE Critical Power, wie ich mich erinnere ), was meinen Eingang auf einige hundert mV über der Betriebsspannung der Dioden brachte, und dann den Strom mit einer Passbank aus Butch-Bipolartransistoren auf einem Kühlkörper regulierte (Die isolierten Wandler bedeuteten, dass ich die Stromausgänge der beiden Hälften einfach parallel schalten konnte der Passbank).
Es ist eine Weile her, und ich habe meine Stückliste nicht zur Hand, aber ich denke, es war so etwas wie eine dieser http://uk.mouser.com/ProductDetail/GE-Critical-Power/ESTW025A0F41Z/?qs=sGAEpiMZZMvGsmoEFRKS8A9yhiuKixFL2sWuTv9sg4E %3d Es sind 1,8- und 2,5-V-Versionen der gleichen Idee verfügbar, die Ihnen etwas bringen sollten, das Sie trimmen können, um den erforderlichen Headroom für die Passbank zu erhalten.
Der Vorteil war, dass das knifflige Problem, effizienten DC/DC herzustellen, ein gelöstes Problem war und ich eine Isolierung hatte, sodass Unfälle um die Diodenleiste herum weniger destruktiv wurden, und ich nicht versuchte, den Strom in Gegenwart von Hunderten von Mikrofarad Ausgangsobergrenze zu regulieren.
Die Modulation wurde über einen linearen Optokoppler eingebracht, und Optokoppler wurden für den Status, die Interlock-Schleife und den Ausgang für die Fehlermeldung verwendet.
Das isolierte Modul war wichtig, weil große Laserdiodenbarren eine störende Tendenz haben, am Montageflansch positiv zu sein, die Isolierung bedeutete, dass ein versehentlicher Kurzschluss den Stromregler nicht umgehen konnte.
Für Einzelanfertigungen möchte man im Allgemeinen KEINE eigenen Starkstromschalter konstruieren, unter anderem sind die passenden Magnete bei kleinen Stückzahlen ein Problem.
Seien Sie vorsichtig da draußen, so ein Laserdiodenstab ist kein gutes Spielzeug, Sie kommen nur mit zwei Netzhäuten.
73 Dan.
Computer vorhandene Technologie ist gültig, um Ihre Arbeit zu erledigen. Ebenso der LT-Chip. Mit anderen Worten, ein hart geschalteter mehrphasiger Abwärtsstrommodus, der von einer nicht zu hohen Eingangsschiene abläuft, würde funktionieren und wäre sinnvoll, wenn Ihre Schiene vorhanden ist. Wenn Sie möchten Gehen Sie offline, dann können Sie einen 10: 1-Transformator möglicherweise mit einem planaren EI-Kern herstellen und Ihre Wicklung mit Teflondraht prototypisieren Niedervolt-Gleichstrom. Ich habe 680-Mikrofarad-Sprauge für einen 1-Volt-Job verwendet, aber Ihr Job ist anders. Vielleicht könnten Sie viele 10-Mikrofarad-Keramiken verwenden. Jetzt, da der Ausgang behandelt wurde, wird Ihr Problem zu einem 4-Ampere-Problem. Ich habe einen ZCS-Wechselrichter in einer Halbbrücke auf der Seite mit 10 Windungen betrieben. Ich habe 2 billige BJTs verwendet, und Sie könnten das auch. Denken Sie daran, dass die Leistung weniger als 100 Watt beträgt.
PeterJ
BarsMonster
Benutzer1844
Fizz
BarsMonster
Das Photon
BarsMonster
Das Photon
KalleMP
Verrückter Hutmacher
Verrückter Hutmacher