Deaktivieren Sie den Ausgang des Abwärtsreglers beim Start und halten Sie den Aktivierungsstift für 1,5 bis 2 ms auf High

Ich habe eine Lerngelegenheit, bei der ich etwas Hilfe brauche :)

Ich habe ein Stromreglerdesign, das ich mit dem LED2001-IC zum Ansteuern von Laserdioden zusammengestellt habe. Dieser ist auf einem Kühlkörpermodul montiert, das an einer CNC-Maschine mit offenem Rahmen montiert ist.

Hier sind die Kicad-Quelldateien. Kicad-Quelle

Hier ist ein Bild davon auf meiner Maschine.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Problem, das ich habe, ist, dass beim ersten Anlegen der Stromversorgung an die Platine der Dim/Enable-Pin für eine kurze Zeit hoch gehalten werden muss, bevor der Ausgang der LED2001 mit Impulsbreiten von 1-99% (0 % sind 0 VDC und 100 % sind 5 VDC).

Wenn ich diese Technik beim ersten Einschalten nicht anwende, schaltet sich der Ausgang nicht ein, bis ich bei der Impulsbreite über 25 % gehe. Beim Schneiden von Sachen ist dies kein Problem, da die Leistung für den Schneidevorgang normalerweise auf 100 % eingestellt ist, aber wenn ich ein Bild graviere und der Beginn der Gravur zufällig in einem hellen Bereich des Bildes liegt, schaltet es sich nicht ein den Laser, bis er einen dunklen Teil des Bildes erreicht.

Zuerst dachte ich, es könnte ein Problem mit meinem Design sein, aber ich habe seitdem Hinweise auf ähnliche Designs gefunden, die darauf hinzudeuten scheinen, dass dies etwas mit dem LED2001-IC zu tun hat.

Mir wurde vorgeschlagen, den Ausgang zu deaktivieren, während der Dim-Pin beim Start für kurze Zeit hoch gehalten wird (um die Kappen aufzuladen), und dann den Dim-Pin auf Low zu bringen und dann den Ausgang zu aktivieren, damit das PWM-Signal den steuern kann Ausgabe danach.

Ich könnte dazu ein MCU auf das Board schlagen, aber ich dachte, dass dies eine gute Gelegenheit wäre, zu lernen, wie man dies ohne die Verwendung eines Mikros bewerkstelligt. Ich habe Google nach Ideen durchsucht, aber ich glaube nicht, dass ich die richtigen Schlüsselwörter verwende.

Wenn dies trivial ist und Sie einen Schaltplan posten möchten, ist das in Ordnung. Ich werde es nehmen und versuchen zu lernen, wie es funktioniert. ODER, wenn es Ihnen nichts ausmacht, mich in die richtige Richtung zu weisen oder mir zu helfen, die Teile zu lernen, die diese Arbeit ermöglichen würden, kann ich sicherlich die Recherche durchführen.

Danke Johannes

Bearbeiten: Hier sind einige Screenshots von meinem O'scope.

  1. 16 % PWM nach dem Anlegen von Strom an die Platine.

http://i.stack.imgur.com/cs93p.png

  1. 97,3% PWM, noch nicht ganz voll an..

http://i.stack.imgur.com/h5fqn.png

  1. 97,7 % PWM, der Treiber ist eingeschaltet und der volle PWM-Bereich ist verfügbar.

http://i.stack.imgur.com/HhGkI.png

  1. zurück zu 16% PWM.

http://i.stack.imgur.com/oV1Kc.png

Bearbeiten: Da in LTSpice keine NOR-Gatter eingebaut waren, habe ich ein Beispiel mit einigen kostengünstigen BC817-BJTs gefunden. Hier ist, was ich mir ausgedacht habe, das basierend auf dem Feedback in den Kommentaren gut zu funktionieren scheint.

Am Ende hatte ich zwei NOR-Gatter und ein NICHT-Gatter, das anscheinend das tut, was ich brauche. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, sollte es den DIM-Pin für etwa 1,5 ms hoch halten und dann auf 0 V zurückkehren und dort bleiben, bis das PWM-Signal vorhanden ist, zu welchem ​​Zeitpunkt es den DIM-Pin steuert.

Der Ausgang des ersten NOR-Gatters wird auch verwendet, um die Rückkopplungs-Pin-Spannung beim Start auszugleichen, was den Ausgangsstrom begrenzen und den Ausgang grundsätzlich abschalten sollte, ohne einen Mosfet als Schalter inline mit dem Ausgang hinzuzufügen.

Hier sind einige Screenshots von LTSpice.

http://i.stack.imgur.com/h9JQs.png

http://i.stack.imgur.com/l7kD8.png

http://i.stack.imgur.com/AxG5p.png

Definieren Sie die Zeit für "für kurze Zeit hoch gehalten". Dies kann leicht in Software oder Hardware mit einem RC-gesteuerten One-Shot-Gate erfolgen. Ohne den Laser durch übermäßige Impulsbreite auszubrennen, aber ausreichend, um bei niedriger PWM ohne Hysterese zu starten. 1uns? 1 ms?
Danke, ich werde nach RC-gesteuerten One-Shot-Gates googeln. Die benötigte Impulszeit beträgt etwa 1,5 bis 2 ms.
Müssen Sie währenddessen auch den Ausgang ausschalten?
Ja, der Ausgang muss ausgeschaltet werden, damit der Laser nicht angeht. :)
Ich habe mir das Datenblatt angeschaut. Abschnitt 5.3 Sanftanlauf erklärt das Problem. Während der anfänglichen DIM-High-Periode besteht eine Möglichkeit, das Gerät dazu zu bringen, nicht zu laufen, darin, die FB-Pin-Spannung zu erhöhen. Dies kann durch ein paar Summierwiderstände und einen Transistor erreicht werden, um etwas Strom einzuspeisen. Auf diese Weise müssen Sie kein zusätzliches Gerät (z. B. MOSFET) in den Strompfad einfügen.
Da habe ich es wohl falsch gelesen. Danke für den Leckerbissen über die Feedback-Pin-Idee. Das klingt nach einer guten Option.

Antworten (2)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist ein Beispiel, das Ihre PWM zweimal invertiert und EN einen 600-us-One-Shot gibt

Das ist definitiv ein Schritt in die richtige Richtung. Lassen Sie mich ein wenig mehr Details hinzufügen, wie es verwendet wird.
Die Maschine wird eingeschaltet und der Benutzer setzt sich an seinen Computer und verbindet sich über einen virtuellen USB-COM-Port mit der Maschine. Wenn der Benutzer bereit ist, den Gravur-/Schneidprozess zu starten, klickt er auf eine Schaltfläche, die das Streaming des GCODE an die Maschine startet. Das PWM-Signal wird nur während des Gravierens an den Laser gesendet. Da das PWM-Signal den Laser ein- und ausschaltet, sind eventuelle Verzögerungen in der Gravur zu sehen. Aus diesem Grund dachte ich, dass dies beim Start geschehen muss, damit die Arbeit beim Start des Gravurvorgangs nicht beeinträchtigt wird.
Kurz gesagt, dieser spezielle Einschaltzyklus muss lange vor dem Auftreten eines PWM-Signals am Dim-Pin erfolgen. Danke für das Beispiel. Ich muss jetzt Hausaufgaben machen :)
Die obige Schaltung wird das tun, wonach Sie gefragt haben, indem Sie 2 NOR-Gatter verwenden (1 NOR-Gatter als Inverter). Sie benötigen keinen Schalter oder Pulldown R .. Das ist nur Ihr virtueller Softwareschalter. Erhöhen Sie einfach C für die erforderliche ms. Ich frage mich, ob Sie diese Eigenschaft tatsächlich an einem Oszilloskop gemessen haben und verstehen, warum sie benötigt wird.
Also sowas? Link Ich werde heute Abend in Ltspice damit spielen und sehen, ob ich es herausfinden kann :)
Ja, jedes CMOS-NOR-Gatter wird das tun, wonach Sie gefragt haben, vorausgesetzt, das, wonach Sie gefragt haben, ist korrekt.
Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe! Zwischen dem One-Shot-Gate und dem Anlegen einer Spannung an den FB-Pin denke ich, dass dies großartig funktionieren wird. Ich modelliere es jetzt in LTSpice.
Tut mir leid, ich habe Ihren Kommentar über das Sehen dieses Verhaltens im Oszilloskop verpasst. Hier sind einige Bilder aus meinem Bereich, die helfen sollen zu erklären, was vor sich geht.
Fotos zu Frage hinzufügen pls.
Ich habe es gerade versucht, aber es heißt, ich kann nicht mehr als 2 Links hinzufügen :(
Hier sind die Links zu den Bildern, da ich sie anscheinend nicht in der Frage posten kann. 1. 16 % PWM nach dem Anlegen von Strom an die Platine. i.stack.imgur.com/cs93p.png 2. 97,3 % PWM, noch nicht ganz eingeschaltet verfügbar. i.stack.imgur.com/HhGkI.png 4. Zurück zu 16 % PWM. i.stack.imgur.com/oV1Kc.png
Links ohne Präfix können hinzugefügt werden ... also DIM in, & I out? Ich verstehe noch nicht die Ursache / Wirkung dessen, was 1 ms DIM intern bewirkt, aber sehen Sie sich hier die Auswirkungen der Speicherzeitkonstante an. Vielleicht gibt es zwei sanfte Anfänge. Einschalten und aus irgendeinem Grund als erstes ausfahren, ich verstehe es nicht. Ich vermute, es ist irgendwo eine High-Side-Boost-Kappe. evtl Schleifenphasenvorlaufkompensation
Ja, die Bilder sind DIM in und I out. Laut Datenblatt steht das über den Sanftanlauf. „Die Startphase wird implementiert, indem die Referenz des eingebetteten Fehlerverstärkers in einer typischen Zeit von 1 ms hochgefahren wird. Dadurch wird der Einschaltstrom minimiert und die Belastung der Leistungskomponenten beim Einschalten verringert. Während des normalen Betriebs findet ein neuer Sanftanlaufzyklus statt bei: • thermischem Abschaltereignis • UVLO-Ereignis Der Sanftanlauf wird deaktiviert, wenn der DIM-Eingang hoch wird, um die Dimmleistung zu maximieren.“
Es ist der letzte Satz. Wenn DIM=hi , Softstart deaktivieren und Dimmleistung maximieren, scheint dies widersprüchlich zu sein, und wie verhindert dies eine Hysterese, die Sie beim Starten von PWM unter 30% sehen. Warum sind Softstart und Hysterese miteinander verbunden, wenn Sie sagen, dass dies lange nach dem Einschalten auftritt? Es gibt kein thermisches oder UVLO-Ereignis.
Das Datenblatt zeigt jedoch keinen Hystereseeffekt, sondern nur eine normale Einschwingreaktion 2. Ordnung mit Nullstrom-Überschwingen (nur Unterschwingen).
Wenn Sie den 1-ms-Impuls zu Beginn von PWM benötigen, kann ich dies auch tun
Ja, diese Zeile über das Deaktivieren des Softstarts hat mich auch verwirrt. Ich habe einige Screenshots von dem hinzugefügt, was ich in LTSpice mit einigen preiswerten BJTs entwickelt habe. Dies sollte die Stückliste nur um etwa 20 Cent erhöhen. Wenn das Gerät eingeschaltet ist, gibt es kein PWM-Signal und der DIM-Pin wird mit einem 10K-Widerstand (derzeit) heruntergezogen. An der Platine liegen 12V an und es läuft nur noch der Lüfter für den Laser. Wenn das Gravieren/Schneiden beginnt, ist das PWM-Signal vorhanden. Dies kann Sekunden bis Minuten nach dem Einschalten dauern. Daher kann die Startschaltung das PWM-Signal danach nicht beeinflussen.
sieht gut aus, ich hoffe alle Einschaltsequenzen sind ok
Danke, das werde ich sicher sein und testen. Ich denke, ich kann die RC-Komponentenwerte ändern, wenn ich sie länger hoch halten muss. Zum Beispiel, falls der Anlaufstrom für den Lüfter Probleme macht.

Wenn ich dein Problem richtig verstehe, könntest du es auch nur in Software lösen. Lassen Sie einfach den allerersten Befehl immer ein sehr, sehr kurzes 30%-Intensitätssignal senden, entweder an der Seite oder an der Stelle der ersten Gravurstelle.

Für meinen persönlichen Gebrauch habe ich ein Makro-Setup in einem der Softwarepakete, die ich mit dem Laser verwende, der das für mich erledigt. Es ist in Ordnung zum Testen und für meinen persönlichen Gebrauch, aber ich muss dies vor der endgültigen Veröffentlichung lösen, da ich keine Kontrolle darüber habe, welche Software die Leute verwenden, und meiner Meinung nach muss es nur für sie funktionieren. Danke
@iceman1979 ist es der 1. Puls, der gedehnt werden muss, oder kann der Power-EN-Puls zwischen 1shot EN und PWM etwas Leerlauf haben?
Normalerweise sollte beim Einschalten des Geräts kein PWM-Signal vorhanden sein, sodass der Standardzustand dieses Pins aufgrund des 10-K-Pulldown-Widerstands niedrig wäre. Ich muss dem Aktivierungsstift beim Einschalten für kurze Zeit einen anfänglichen "hergestellten" Impuls zuführen und ihn dann in seinen Standardzustand versetzen und der normalen PWM erlauben, den Aktivierungsstift zu steuern.
Ich habe ein bisschen nach One-Shot-Gates gegoogelt und einen Artikel über eine nicht retriggerbare One-Shot-Schaltung gefunden. Das könnte tun, was ich brauche. Dann denke ich, dass ich für den Ausgang den Ausgang des One-Shot umkehren und diesen verwenden könnte, um den Ausgang mit einem Mosfet deaktiviert zu halten, der die 4-A-Stromanforderungen dieses Designs bewältigen kann. Gedanken?
Deaktivieren Sie den Ausgang des Abwärtsreglers beim Start und halten Sie den Aktivierungsstift für 1,5 bis 2 ms auf High
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v