Warum ist mein Laser gestorben?

Ich habe kürzlich ein billiges Lasermodul an einen Mikrocontroller (über einen MOSFET ) angeschlossen, der auf ein paar Servos montiert ist.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Das funktionierte gut, bis ich meine Kollegen einlud, auf die Steuerung für meinen Laserrevolver zuzugreifen. Einer schrieb ein Skript, das die Servos so schnell wie möglich wiederholt von 0° auf 180° und zurück bewegte.

Jetzt ist mein Laser tot. Es ist sehr schwach und wird heiß, wenn Strom angelegt wird, und sowohl meine Katze als auch ich sind sehr traurig.

Leider habe ich nicht viele Informationen über das Lasermodul selbst außer dem, was Sie auf der verlinkten Seite sehen. Das Innere sieht so aus:

Laserspitze Laserboden

Also, was hat den Laser getötet? Mein Verdacht ist Sperrspannung von einem Servomotor. Wenn das wahrscheinlich der Übeltäter ist, was kann ich tun, um mich davor zu schützen?

Bearbeiten: Wie gewünscht, ein Foto des gesamten Rigs - obwohl ich mir nicht sicher bin, ob es angesichts des Rattennests aus Drähten sehr nützlich ist.

Foto der kompletten Schaltung

Schaltung zeigen. Mit einer kompetenten Schaltung sollte keine Spannung vom Motor den Laser beschädigen können. Überprüfen Sie auch diese lächerlichen Lötfleckverbindungen. Sie würden nie sehen können, ob Sie irgendwo eine kalte Verbindung unter den 50 Pfund Lötzinn hätten.
Warum ist ein scheinbar digitaler Ausgang mit dem Drain des FET verbunden, wobei das Gate an 5 V gebunden ist? Möglicherweise haben Sie den digitalen Ausgang durch Anlegen von 5 V an die 3,3-V-Logik gebraten.
Geht der GPIO-Pin des uC-Boards wirklich an die Source und nicht an das Gate des FET? Auch ein Bild des gesamten Setups könnte uns bei der Diagnose eines Problems helfen.
Warum ist Gate mit Masse verbunden? Sollte es nicht mit dem GPIO verbunden sein?
Gemäß Ihrem Diagramm haben Sie dieselbe Stromversorgung direkt an Servo und Laser angeschlossen, was eine andere Art zu sagen ist, dass Sie Ihr Servo direkt an Ihren Laser angeschlossen haben. Das ist alles andere als eine schlechte Idee, weil es auf einer Leitung, die für die Motorleistung verwendet wird, viel Lärm gibt. EDIT: Und wo wir gerade dabei sind - es ist oft von Vorteil, wenn Sie solche Zeichnungen erstellen, wenn Sie unten eine gemeinsame Erdungsleitung haben, damit Sie ein Gefühl dafür haben, was mit GND verbunden ist - dieser Beagle-IO-Port Soll wirklich GND für den Laser sein?
@OlinLathrop: Ich habe den Schaltplan falsch gezeichnet; Entschuldigen Sie. Das Gate ist an den GPIO-Pin gebunden. Ich habe die Zeichnung korrigiert. Außerdem glaube ich, dass diese Lötflecken das sind, was als hochwertige chinesische Handwerkskunst bekannt ist . Es gibt einen Grund, warum dieses Laserteil spottbillig war.
@ThePhoton: Ich habe ein Foto hinzugefügt.

Antworten (2)

Kosten = Fähigkeit

Obwohl es oben viele gute Vorschläge gibt, kann es einfach sein, dass dieser Laser die Belastungen, denen Sie ihn ausgesetzt haben, nicht bewältigen kann.

Elektrische Spannung

Ihre direkte Verbindung zwischen Servo und Laser führt dazu, dass sich das Servo-Feedback in die Stromleitung zu Ihrer Laserdiode ausbreitet.

So sieht die Stromschiene aus, wenn ein Servo zur Bewegung aufgefordert wird. Beachten Sie die Spannungseinbrüche und die positiven und negativen Flankenspitzen. Das kann die Laserdiode beschädigen, wenn sie nicht ausreichend geschützt ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wärmebelastung

Dieser Laser ist möglicherweise einfach nicht für den Betrieb mit 100 % Arbeitszyklus ausgelegt, den Sie ihm zugewiesen haben. Das heißt, es ist nicht dafür ausgelegt, die Wärme des Dauerbetriebs abführen zu können.

Die meisten Laser mit 100 % Einschaltdauer verwenden umfangreiche Wärmemanagementvorrichtungen (z. B. große extrudierte Kühlkörper, wie hier zu sehen).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich glaube, was passiert ist, war, dass die Servobewegung EMF auf den Leistungsbus zurücksendete, und da Sie das direkt an Ihren Laser gekoppelt haben, haben Sie es überspannt und getötet. (Oder vielleicht Ihr MOSFET - aber der Laser ist wahrscheinlich empfindlicher.)

Wenn Sie mit Motoren zusammen mit Logik arbeiten, möchten Sie separate Stromversorgungen. Wenn dies nicht möglich ist, legen Sie zumindest einen dicken Kondensator über den Servostromeingang und einen dicken Induktor in Reihe mit dem Servostromeingang und vielleicht so etwas wie eine TVS-Diode oder eine Zenerdiode darüber, um Spitzen endgültig zu unterdrücken messen.

Laser werden im Allgemeinen eher für einen bestimmten Strom als für eine bestimmte Spannung spezifiziert. Eine bestimmte Spannung kann einen Dateistrom für einen Laser erzeugen, aber seinen Bruder, der aus derselben Fertigungslinie stammt, über-/untersteuern. Daher ist es normalerweise eine gute Idee, den Laser mit einer Konstantstromquelle (aus einem einfachen einstellbaren Spannungsregler) zu betreiben.

Wir können auf seinen Bildern sehen, dass er ein "Lasermodul" hat, nicht nur einen Laser. Da ist so eine Art reglerartiger Schaltkreis. Ein Konstantstromantrieb in seinem Design wäre also nicht unbedingt eine gute Idee.
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