webdonsk.ruСтабилизатор тока с ttl модуляцией для лазера своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 10.09.2024
Есть лазерный диод 1Вт, нет питания к нему, помогите найти схемку или нарисуйте кто. Там фишка в том что нельзя допускать чтоб броски тока были боле 10 нс или около того(даже при включении) иначе капец лазеру, и плавный выход на рабочий ток, примерно за 100мс.
Если известна мощность диода, то видимо известен и его тип и другие параметры?
Ведь для того, чтобы делать стабилизатор тока, надо этот ток знать?
__________________
Быстро только кошки и кролики.
I'll be back!
Современные строительные электроинструменты достигают высокой производительности и эргономичности благодаря использованию мощных бесщеточных электродвигателей и литий-ионных аккумуляторов. Для реализации сложных алгоритмов питания таких двигателей и управления ими компания Infineon предлагает микросхему интеллектуального драйвера управления трехфазным бесщеточным двигателем 6EDL7141, MOSFET BSC007N04LS6 из семейства OptiMOS 6, а также отладочную плату EVAL6EDL7141TRAP1SH.
Компания Mornsun выпустила три серии источников питания с креплением на DIN-рейку в форм-факторе Home Automation на популярные значения выходной мощности 30, 60 и 100 Вт (серии LI30-20/PR2, LI60-20/PR2, LI100-20/PR2). Эти источники питания относятся ко второму поколению продукции (R2) и характеризуются высокой надежностью и хорошей стоимостью.
Dr_Sergey, к сожалению, в сети я ничего не нашел по такому названию, но видимо есть какие-то источники, если известны ток и напряжение?
Как я понял, 808 это длина волны, значит лазер инфракрасный?
Сделать стабилизатор тока в принципе не так сложно, но надо сначала знать, откуда вообще будет подаваться питание, и в каком режиме?
Есть ли какой-то БП, или аккумуляторы, питание (свечение) будет постоянным или импульсным?
По параметрам ЛД достаточно мощный, а такие как правило идут уже в комплекте со своими ИП, может об этом что нибудь известно?
Или все делается с полного нуля?
Как насчет других требований, обычно предъявляемых к таким приборам и их ИП, таких как охлаждение, регулировка и стабилизация рабочей температуры, возможность регулировки величины стабильного тока, поддержание стабильной мощности излучения через встроенный диод обратной связи?
__________________
Быстро только кошки и кролики.
I'll be back!
Блок питания лазерных диодов LDD-9A
LDD-9A - это универсальный лабораторный источник питания и блок управления лазерных диодов. Схема блока питания выполнена на базе микропроцессора I80C516B. Разработанный специально для безопасной и надежной работы лазерных диодов, LDD-9A включает в себя:
специальную схему защиты диода;
цепь включения фотодиода обратной связи;
два цифровых дисплея с несколькими режимами индикации;
генератор импульсов, позволяющий работать в непрерывном или импульсном режиме.
LDD-9A легко настраивается пользователем для работы с любыми типами лазерных диодов.
Да вот инфа по диоду!
Модель АТС-С1000-100
Выходная мощность (мВт) 1000
Размеры излучающей площадки(мкм) 100х1
КПД (%) 40
Пороговый ток (мА) 300
Рабочий ток (мА) 1200
Рабочее напряжение (В) 2.0
Вдруг пригодиться! ОН че у тебя завалялся? его используешь! есть много других простых решений!
Тестирование электроники лазерного гравировального станка с ЧПУ.
Перед установкой всей электроники на место, рекомендую поэтапно все проверить, чтобы не искать возникшую проблему уже на станке. Можно допустить ошибку в настройке электроники или в механике, что при проверке установленной электроники приведет к ряду трудностей в определении причины сбоев в работе ЧПУ станка.
Расчет деления шага.
Как же рассчитать деление шага, и сколько шагов получится для совершения перемещения на 1 мм? Количество шагов сделанных шаговым двигателем, для совершения перемещения станка на 1 мм, зависит от характеристик шагового двигателя, от передачи (винтовая или ременная), какое деление шага настроено (для разных драйверов деление шага настраивается по разному, и количество отличается). В моем случае, получаются следующие параметры:
- Шаговый двигатель 17HS4401 совершает 200 шагов на 1 оборот вала. (Из характеристик двигателя).
- Шпилька с метрической резьбой М6 перемещается на 1 мм. за оборот (табличное значение).
- Делениешага установил 1/2 .
Количество шагов на 1 мм рассчитываем по формуле:
H = Sh*M/D где,
- Н – количество шагов для перемещения на 1 мм.
- Sh – количество шагов шагового двигателя для совершения 1 оборота,
- М – перемещение при вращении ходового винта на 1 оборот.
- D – установленное деление шага.
Н = 200*1/0,5 = 400 шагов для перемещения на 1 мм.
Данные параметры нам пригодятся при настройке GRBL, которые будем настраивать в следующей статье.
Установка драйверов A4988 и настройка ограничивающего тока.
После установки деления шага, устанавливаем драйвер A4988 в разъёмы с надписью X и Y.
Дальше, нам нужно рассчитать ограничение тока драйвера A4988, для этого нужно знать параметры двигателя и номинал резисторов, установленных на драйвер A4988.Это два черных прямоугольника на плате драйвера, обычно подписаны R050 или R100.
В моем случае, номинал резисторов R100, что означает 100 Ом. Ток двигателя 17HS4401 - 1,7А.
Расчет ограничивающего тока драйвера шагового двигателя A4988.
Vref = Imax * 8 * (RS)
- Imax — ток двигателя;
- RS — сопротивление резистора. В моем случае, RS = 0,100.
Для 17HS4401 Vref = 1,7 * 8 * 0,100 = 1,36 В.
В связи с тем, что рабочий ток двигателя равен 70% от тока удержания, то полученное значение нам нужно умножить на 0,7. В противном случае, двигатели, в режиме удержания, будут сильно греться.
Для 17HS4401 Vref ист. = 1,36*0,7 = 0,952 В.
Настраиваем ток шагового двигателя.
Для этого возьмём мультиметр, и один контакт подключим к контакту GND, а второй на переменный резистор драйвера. Поворачивая потенциометр на драйвере, подбираем нужное напряжение. На мультиметре у меня показания в мВ, поэтому такое большое значение.
Аналогично настраиваем ограничивающий ток для второго драйвера.
Внимание! Не забудьте установить радиатор охлаждения на драйвер шагового двигателя, в противном случае, драйвер будет перегреваться.
Подключение шагового двигателя и светодиода, вместо лазера.
Как писал выше, лучше лишний раз проверить все на столе, чтобы убедиться в работоспособности электроники в холостом режиме. А в связи с тем, что световое излучение от лазерного модуля опасно для зрения , работоспособность TTL сигнала лучше проверить на обычном светодиоде.
Для начала подключаем светодиод. Так как у меня лазер 450 nm, он синего свечения, и светодиод на макетную плату установил синего цвета.
Схема подключения светодиода к CNC shield v3.
Сейчас, отправляя команду в монитор порта M3 S1 , мы можем включить светодиод минимальной мощности. Данную команду я использую для определения положения лазера при установке заготовки.
С работой лазера определились. Сейчас нужно проверить работу шаговых двигателей. Подключаем шаговые двигатели к CNC shield v3, как показано на схеме ниже.
Схема подключения шаговых двигателей к CNC shield v3.
На схеме у меня подключено 3 драйвера шагового двигателя A4988. По сути, должно стоять всего 2. В изображении CNC shield v3, которое я использую при рисовании схемы, сделано с 3 драйверами, и изменить изображение нельзя, поэтому на драйвер, установленный на ось Z, не обращайте внимания.
Сейчас можно проверить работоспособность шаговых двигателей. Для этого будем использовать программу LaserGRBL, скачать которую вы можете внизу статьи, в разделе материалы для скачивания.
Дальше, подключаем Arduino к компьютеру. Выбираем порт, к которому подключена Arduino UNO. Затем, в программе нажимаем на панель управления, в левом нижнем углу, на стрелки влево или вправо. У вас должен вращаться шаговый двигатель, подключённый к оси X. При нажатии стрелок вверх и вниз, должен вращаться двигатель, подключенный к оси Y.
- G1 X50 F4000
- G1 Y50 F4000
- G1 X0 F4000
- G1 Y0 F4000
При удержании вала, двигатель не должен останавливаться сразу. Для остановки вала нужно приложить усилие. Если ваш шаговый двигатель сразу останавливается, то нужно проверить настройку ограничивающего тока, правильность установки драйверов. При необходимости, поменять драйвера местами. Бывают случаи глюков драйверов, и при простой их смене местами, всё начинает работать нормально.
Установка электроники на лазерный гравировальный станок, и подключение.
После проведения всех тестов, можно установить электронику на ЧПУ станок и провести первый пуск.
Схема подключения Arduino UNO + CNC shield v3 + A 4988 + ttl laser driver.
Подключаем все вот по такой схеме. Я постарался все разместить и подписать так, как у меня на TTL драйвере. У вас может быть другой порядок подключения, но значительных отличий быть не должно.
Несколько фото подключения ttl laser driver к CNC shield v3.
Вот так выглядит установленная электроника. Как станок работает, смотрите в предыдущей статье. А в следующей статье рассмотрим: как загрузить GRBL 1.1 в Arduino UNO, настроить GRBL и запустить гравировку первого изделия.
Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
Ты вообще хоть один вопрос у него по теме спросил?)) как он катушку рассчитал? Что с частотой? Что твориться на базе? - шпец)) ес это был снабер - пробой ключа он бы давно уже получил - наунотыкальшик)
Штатный экстрасенс форума в отпуске. Остальным для понимания проблемы необходимы схемы, замеры и тому подобная детальная информация.
А ты на осциллограму смотрел, прежде чем умничать ? Может как-нибудь объяснишь, почему на нём напряжение не опускается до нуля ? Желательно так, чтоб было не только очень интересно, но ещё и понятно )
Конденсатор шунтирует L22 и энергию для запуска брать негде. Можете устроить пляску с бубном вокруг увеличения индуктивности рассеяния вторички при максимальной связи первички и L22. Однако радикальным решением, ИМХО, будет либо ППГ дросселёк во вторичке, как заповедовал нам вождь и учитель Плотный, либо линейный реактор последовательно с первичкой, вторичная обмотка коего включается последовательно-согласно с L22.
Наташа Александрова запись закреплена
Наташа, а можешь пожалуйста поделиться? А то макет под фрезеровку это хорошо, но пока что ещё не на чем;) так что будет лутом делаться
Дмитрий Козлов
Сергей, просто все что знаю использую как хобби
Наташа, Вас бы к нам схемотехником, но мы в Москве работаем А так - голова у Вас золотая
Алексей, китайцу отправлены шаблоны GERBER, жду ответа о цене партии 10шт. Общая цена будет известна позже, но дешевле будет KIT набором.
Денис, даже не мечтай
Я тоже спроектировал драйвер для лазера и заказал печатные платы вчера прислали номер трека но он пока не отслеживается жду когда придёт мне интересно что получится так как ранее не заказывал печатные платы в Китае.
Я заказывал в seeedstudio. 5шт. Прислали за 14 дней. Двусторонние платы. Очень качественное исполнение (по герберу), упаковали в вакуум.
Только у меня был ретранслятор для аппаратуры радиоупраления управления самолетиком.
Дима, По печатки мне схема понятна. А дроссель L1 какой индуктивности? Какую мощность с этого драйвера хочешь получить?
L1 не скажу сколько микрогенри, но параметры не стандартные индуктивность сам буду изготавливать. Этот драйвер я тестировал с током не более 4,6 ампер так как диодам NUBM44 и NUBM47-A1 этого тока будет вполне достаточно. Индуктивность L1 буду мотать проволокой сечением 1 мм так как при токе 4,6 А провод с сечением 0,8 нагревается. Эта конструкция намного дороже твоего драйвера получается.
Дима, но я сомневаюсь что это ваша плата. Для сравнения фото.
Да это любой мог заметить что платы похожи на эту так как микросхема управления как на этой плате. У меня было несколько видов плат где использовалась эта микросхема я выбрал самую компактную конструкцию. В плате есть много нюансов и я планирую паять компоненты этой платы под определённый вид диода.
Дима, спорить не буду думаю это бесполезно, так как за заводскую плату вы взяли на себя авторство. Но вот характеристика производителя.
Дима, оставлю это в секрете будем считать это проверенный китайский друг нашептал на ушко . Мне больше интересно ваше колечко индуктивности о нестандартном типе, ведь просто намотать не получится нужно знать много параметров, частоту, ток, какой материал изготовления кольца.
Дима, покажи качественный скрин этой платы сделанный из программы Layout, или в какой она рисовалась, но не с сайта скаченного. И что за микросхема на плате?
Наташа, плату рисовал в Sprint-Layout_6_RUS рисунок не с сайта, рисунок сделан программой Sprint-Layout функция называется "фотовид", микросхема tp92640pwp.
Дима, . Ты фото вид на телефон фоткал? В программе есть экспорт, а когда делается экспорт то сохраняются все что есть на плате, у тебя плата не вместилась а значит сделана было скринам. Зачем врать что это ты рисовал плату? Сделай экспорт вид с низу. Мне просто человек писал про Вас, хорошо хвалил, а тут я вижу что даже на простом месте берете авторство изделия заводского изготовления. Ты не подумай что мне нужен этот драйвер, у меня хватает знаний чтоб его на пустом листе нарисовать и сделать плату с верными расчетами каждой мелочи. Хочу понять смысл того что ты говоришь.
Наташа, посмотри датащит микросхемы tps92640pwp там такое же расположение деталей как на драйвере что у китайского лазера. Есть плата самих разработчиков фирмы TEXAS INSTRUMENTS там такое же расположение деталей что и на китайском драйвере единственное различие немного выше смещена индуктивнасть. Я не однократно встречался с драйверами на основе микросхемы tps92640pwp и посчитал что у китайского драйвера самое идеальное размещение деталей. У тебя сомнения что я нарисовал плату?
Дима, без обид, но здесь я полностью за Наташу.
Понятно что масло в голове у тебя есть, но ты реально что то темнишь. Смысл стучать себя в грудь, мол это я, я могу, но не подтверждать свои слова? Данный диалог у вас похож на диалог студента и профессора, при чем профессор не ты. У Натахи знаний хватает, ежу понятно, и она хоть иногда и бесит, но реально помогает просто так, предоставляя информацию и помощь.
Ты же, в этом диалоге, как юная пятиклассница (извини за сравнение) , я все знаю и умею, у меня все выросло, НО НЕ ПОКАЖУ.
Вообще твоя позиция не понятна. Группа помощи вроде как.
Наташа помогает. А ты хвастаешься, и не приводишь доказательств.
Без обид чувак. Так мысли вслух
сижу и думаю, а если я куплю китайскую машину, заменю там 1 болтик, то все - Я автор нового автомобиля . я же признаю что китайское исполнение оптимальное, но я же переделал авто, поменял китайский болтик на русский ))))
Алексей, там уже все оформлено на сотни лет вперед
Дима, мне было интересно посмотреть на твою печатку платы а не на плату скачанную из интернета, причем в прямом смысле СКРИН. На счёт обвинения ошибаешься, просто хочу понять твой смысл ( рисовал свою плату ). Я подозреваю что ты не можешь показать вид нижней части, у тебя его нет и в интернете тоже. На счёт гербер ответ был выше написан. Что касается номиналов и вид дорожек так они уже показаны выше фото. Просто если соврал признайся, если нет покажи тот вид что тебя попросили, если твоя плата у тебя будет любой вид, а не скаченный единый. Не делай из себя умнее других, тут все очевидно понятно всем.
Дима, кстати у меня вопрос думаю всем будет интересен.
У тебя в статусе написано РЕМОНТ И ПРОДАЖА ЛАЗЕРНЫХ МОДУЛЕЙ 0.5-15W
Всем интересно.
1. Откуда берутся 15w и какой при этом ток потребления лазера?
2. По какой цене ваши драйвера на лазеры больше 5.5вт? Выше ты заявил что твоя конструкция дороже моей.
Думаю эти вопросы не останутся в тайне и ты на них сможешь ответить. Не принимай все выше написанное за оскорбление.
15 ватт это написано для людей у которых китайские лазеры с маркировкой 15W. Просто у кого на лазере написано что у него 15 W, а у меня будет написано что я не ремонтирую 15 ваттные лазеры значит человек не будет обращаться ко мне. Каждому клиенту я говорю что синих лазеров более 7 ватт не существует по крайней мере я таких не встречал. Все лазерные модули что попадали мне в руки на ремонт по мощности были не более 5 ватт. Есть синие лазерные модули мощностью более 15 ватт такие лазеры делают за счёт суммирования лазерного излучения. На данный момент я не продаю лазеры мощностью 6 ватт так как последние купленные в Китае драйверы сильно грелись, а у одного драйвера отказала работа TTL. После этого я и начал рисовать плату. Если у меня получится изготовить драйверы то в дальнейшем сделаю себе синий 14 ватный лазер.
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Приветствую всех, интересующихся данной темой. Хочу поделиться своей реализацией возможности использования принтера Anet A2 для гравировки лазером с TTL-управлением. При этом сохраняется весь функционал принтера и гравера одновременно с небольшой потерей рабочего пространства. Все это будет работать на прошивке Marlin 1.1.9 и да, гравировка может выполняться в автономном режиме (без подключения к компьютеру) с SD карты.
Начнем с теории и ограничений штатной платы принтера. Как известно TTL-управление это управление всего двумя состояниями выхода - включено (1) и выключено (0). Конечное устройство (лазер), подключенное к данному выходу будет работать соответственно:
- на выходе 1 - устройство работает на полную мощность
- на выходе 0 - устройство выключено
Так выделяемая мощность в период времени будет зависеть от того какую часть этого периода устройство включено, и какую выключено. Ну а это есть не что иное как PWM-модуляция.
Следовательно чтобы нам управлять мощностью лазера нам нужно его подключить к выводам микроконтроллера с PWM-модуляцией, а их не так уж и много и самое обидное они все заняты. Всего у МК ATmega1284 4 таймера с 8 выводами.
Для внешних устройств возможно задействовать 3 таймера (6 выводов). Четвертый используется чисто для внутренних задач.
Из схемы материнской платы принтера видим,
что выводы первого таймера используются в аналоговом режиме (задействованы таймеры для формирования PWM) и управляют нагревом хотэнда и стола. Выводы второго таймера задействованы в цифровом режиме и управляют моторами по осям X и Y. Ну и у оставшегося таймера один из выводов используется в аналоговом режиме - управляет скоростью вращения вентилятора обдува изготавливаемой модели, а второй в цифровом режиме для управления мотором оси Z.
Вообще для поддержки в Marlin команд M3 S***, М4 S***, M5 необходимо указать дополнительно 3 выхода
1 - включения (ENABLE)
2 - уровень мощности (PWM)
3- направление вращения (DIR)
Углубившись опять в схему материнской платы, в поисках чем все же можно пожертвовать обнаружил вывод (33 T51) на котором висит светодиод и больше ничего, хотя дорожка уходит на разъем дисплея. На основании этого было решено освободить вывод таймера (43 Т1), задействованный для управления осью Z, перекинув его функции на вывод 33. Для этого на обратной стороне материнской платы были перерезаны 2 дорожки. Места разреза показаны зеленым цветом. И брошена перемычка тонким мягким проводом (отмечена желтым цветом). Освободившийся вывод прижал резистором 10К к земле (синий).
На сколько это целесообразно утверждать не буду. Просто решил не оставлять данный вывод весящим в воздухе при физическом отключении лазерного модуля.
Теперь по прошивке. Marlin 1.1.9 скачал с оф.сайта. Пробовал и второй, но с ним быстро не получилось, а долго не было желания возиться. Так что все остальное будет относиться к версии 1.1.9. Для компиляции прошивки использовал Arduino IDE 1.8.5 с добавленной библиотекой Sanguino 1.0.3.
Marlin распаковываем в отдельную папку. Далее в ней проходим по пути \Marlin\example_configurations\Anet\A8 и копируем файлы конфигурации Configuration.h и Configuration_adv.h. Перемещаемся вверх в папку Marlin и вставляем скопированные файлы с заменой оригиналов. Запускаем файл Marlin.ino из этой же папки.
В Arduino IDE переходим во вкладку Configuration.h к строкам 856, 857 и меняем true на false и false на true. должно получиться так:
Это касается только принтеров Anet A2. Для A8 пропустить эту операцию.
Далее переходим во вкладку Configuration_adv.h. Нас интересуют строки с 1416 позиции.
В частности в этой строке включается поддержка команд М3 - М5. Нужно раскомментировать данную строку (убрать // в начале строки)
В строках 1419 - 1426 можно выполнить некоторые настройки управления лазером (шпинделем). Пояснения там присутствуют. Для лазера рекомендую в пунктах:
значение параметров указать пониже. Этот параметр нужен для шпинделя. Время на его раскрутку и остановку в миллисекундах. Если этого не сделать, то при выполнении гравировки лазер будет включаться и стоять на месте указанное время и только после этого начинать двигаться. Из-за этого будет пережог в начале каждой траектории. У меня этот параметр выставлен на 1 миллисекунду.
Далее в строках 1437 - 1445 указывается диапазон значений мощности передаваемый в G-коде. Мне удобнее использовать в градации 0 - 255 (0-выключено, 255 полная мощность).
Поэтому эти строки я привел к следующему виду:
Ну что, теперь осталось только указать какие выводы для чего используются. Для этого в Arduino IDE переходим во вкладку pins_ANET_10.h и вносим следующие изменения.
Теперь мотор оси Z будет тактироваться 33 выводом микроконтроллера.
Далее необходимо прописать выводы для управления лазером. Для этого нужно добавить следующие строки:
Я эти строки внес после определения выводов термодатчиков. Выводы включения и направления вращения я указал цифровой вывод 26 (вывод 32 микроконтроллера). Это вывод включения оси Z. Можно использовать цифровой вывод 14 (вывод 15 микроконтроллера), но он управляет включением моторов оси X и Y (E тоже), что может создавать помехи перемещению рабочего инструмента во время включение и отключения лазера (шпинделя). Так как для лазерной гравировки ось Z практически не используется было решено использовать 26 цифровой вывод. Возможно с шпинделем могут возникнуть проблемы так как там необходимо интенсивно использовать ось Z. В таком случае материнскую плату Anet, без кардинальных изменений использовать не получится.
На данный момент лазером нельзя управлять с панели управления принтером и нет отображения состояния лазера, а хотелось бы
В общем всё. Теперь к 43 выводу микроконтроллера подключаем TTL-вход лазера и в путь. Я использую вот этот софт для формирования управляющей программы для лазера. Для отправки G-кода по кабелю понравилась программа Snapmakerjs. В ней можно выставить начальную точку и за тем обнулить рабочие координаты, что очень удобно
Если есть советы по более правильной конфигурации было бы интересно "услышать" в комментариях.
Читайте также: