Laserprojector/lasercurrentsourcev2: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 20. Oktober 2011, 10:37 Uhr

lasercurrentsourcev2 Release status: experimental [box doku]

Description	3Kanal Stromquelle
Author(s)	siro
Last Version	1.0

english version can be found here Laserprojector/lasercurrentsourcev2_en

Diese Seite beschäftigt sich mit der 2ten Version des Lasertreibers vom laserprojector

Bei Fragen und Anregungen schreibt mir eine email !

Konzept

3 Kanal digital einstellbare Hochfrequenz-Laserstromquelle.

Anforderungen

Einstellbarer Offset für alle Laserdioden
30bit - true 1G Farben (3 Laserdioden)
Hardware Gammakorrektur (Rev1.1?)
VGA-Eingang mit FPGA (Sauron) (Rev1.1?)
mehr als 10Mpixel/s
Einstellbare Spannung an allen Dioden zur minimierung der Verlustleistung
Einstellbarer Verstärkungsfaktor 1x-50x jede Ausgang
Amplitude einstellbar für alle Stromquellen

Kompatibel mit

Laserdioden

20mW Rot : 90mA Diode Current
50mW Grün: 350mA Diode Current
450mW Blau: 600mA Diode Current

Rev 1.0

SMD version 1.0 oben

Spezifikation

24 V max AC/DC
up to 500 - 600 mA per channel TODO: messure
up to 1.9W power draw per channel
up to 330Mhz TODO: messure

Einstellbarer Offset für alle Laserdioden
30bit - true 1G Farben (3 Laserdioden)
Achtung: Gammakorrektur muss in Software geschehen - Wahrgenommer Kontrast des Auges ist viel geringer ! 6bit? pro Kanal -> 128k Farben ?
mehr als 10MSPs
Einstellbare Spannung an allen Dioden zur minimierung der Verlustleistung
Einstellbarer Verstärkungsfaktor 1x-50x jede Ausgang
Amplitude einstellbar für alle Stromquellen

Gemessen

150mA Amplitude
- Slew Rate 6.5A/µs
- output delay (rising Clock, dI/dt = 0) ~48ns
- fall time 18.5 ns
- max 13MSPs

Dimension

107mm x 80mm
Double Layer, 0.3>mm drill, 0.15mm width

Bauteile

Induktor:
- L-PISM 68µ
- L-PIS2816 680µ
- L-PIS2816 22µ

Spannungsregler:
- LM2574HVM-5.0 (SIMPLE SWITCHER 5V 0.5A Step-Down Voltage Regulator)
- LM2596TV (3.0A, 150Khz, Step-Down Switching Regulator)

ELKO:
- Elko SMD-Bauform, 105°C, low ESR 10µ
- Elko SMD-Bauform, 105°C, low ESR 47µ
- Elko SMD-Bauform, 105°C, low ESR 220µ

Transistor:
- NESG270034 (Stromspiegel)
- MMDT3906VCDICT-ND (Bias)

ADC:
- ADV7123KSTZ50-ND (Triple Channel 10bit Parallel DAC 330Msps)

Poti:
- TRIMMER 100 OHM 0.125W SMD
- TRIMMER 100K OHM 0.5W TH

Gleichrichter:
- DIODE SCHOTTKY 1A 60V MBS-1

Lieferanten

Digikey:

9	NESG270034-T1-AZCT-ND
1	LM2574HVM-5.0-ND
1	LM2596T-ADJ-ND
1	PCE4976CT-ND 10µ
3	PCE4951CT-ND 47µ
2	PCE5009CT-ND 220µ 
1      HS287-ND Heat Sink
1      MB16S-TPMSCT-ND Rectifier
5      277-1721-ND Connectors
1      B260-FDICT-ND DIODE 
1      MBRS360BT3GOSCT-ND DIODE
3      568-4117-1-ND Diode
3      ST32ETB101CT-ND Trimmer 100
5      MMDT3906-FDICT-ND PNP Dual
5      MMDT3904-FDICT-ND NPN Dual
3      490-2895-ND TRIMMER 100K
6      P160DACT-ND 160ohm
1      RR12P681DCT-ND 681ohm
1      RHRA-1.0-ND
1      RHRA-5.0-ND
1      805F2R0E-ND
3      WSCB-2.0CT-ND

Reichelt:

1      L-PISM 68µ
1      L-PIS2816 680µ
1      L-PIS2816 22µ 
10     X7R-G0805 100N
10     X7R-G0603 100N
1      WSL 40W
5      BL 1X20G7 2,54

Achtung: einige Bauteile fehlen !

Schaltplan

Verlustleistung

P(T1) = Uce * Ic = 1.8W max
Uce = Ub - (Uf(Ic) + Ic * 2)

Example:

Ub = 5V
Uf(100mA) = 2.5V
Ic = 100mA
P(T1) = Ic * (Ub - Uf(Ic) - Ic * 2)
      = Ic * Ub - Ic * Uf(Ic) - Ic^2 *2
      = 0.1A * 5V - 0.1A * 2.5V - 0.1A^2 * 2
      = 0.5W - 0.25W - 0.02W
      = 0.23W

Ub = 7V
Uf(100mA) = 2.5V
Ic = 100mA
P(T1) = Ic * (Ub - Uf(Ic) - Ic * 2)
      = Ic * Ub - Ic * Uf(Ic) - Ic^2 *2
      = 0.1A * 7V - 0.1A * 2.5V - 0.1A^2 * 2
      = 0.7W - 0.25W - 0.02W
      = 0.48W

Ub = 7V
Uf(500mA) = 2.8V
Ic = 500mA
P(T1) = Ic * (Ub - Uf(Ic) - Ic * 2)
      = Ic * Ub - Ic * Uf(Ic) - Ic^2 *2
      = 0.5A * 7V - 0.5A * 2.5V - 0.5A^2 * 2
      = 3.5W - 1.25W - 0.5W
      = 1.75W

Ub = 8V
Uf(500mA) = 2.1V
Ic = 500mA
P(T1) = Ic * (Ub - Uf(Ic) - Ic * 2)
      = Ic * Ub - Ic * Uf(Ic) - Ic^2 *2
      = 0.5A * 8V - 0.5A * 2.1V - 0.5A^2 * 2
      = 4W - 1.05W - 0.5W
      = 2.45W 
 2.45W > 1.8W : use resistor in series with Laserdiode to increase Uf(Ic) !!!

Fehler

NESG270034 nicht verwenden, Basis und Kollektor sind vertauscht !
Mehr 0 Ohm Widerstände verwenden
Pin-Leisten für MP2103-Stick haben falschen Abstand
Elko 10µF überschneidet sich mit Kühlkörper
Kühlkörper ist zu groß
Strom nach Einschalten zu groß. falsch konfiguriert ? falsche pinouts ?

Rev 1.1