Autor Tema: Driver Láser - Proyecto en común (espero).  (Leído 23695 veces)

Miguel75

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Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« en: Octubre 24, 2014, 02:06:41 am »
Como este hilo ha crecido bastante, y hay compañeros que llevan poco tiempo y se pierden un poco buscando el diseño final del driver
y la verdad es que hasta a mi me cuesta dar con el. Voy a poner el diseño del driver en este primer post, para que esté bien accesible.

Diseño del driver básico.


Diseño del driver con selector de potencia.




"Mensaje inicial"
Código: [Seleccionar]
Para no desvirtuar (más aún) el hilo del segundo láser de dvd, y a sugerencia de soko. Abro este hilo sobre drivers para los diodos láser que utilizamos en nuestras cnc.
Como comienzo del hilo os voy a poner el diseño en el que estoy trabajado actualmente, pero la idea que tengo es partiendo de este diseño o de cualquier otro que pueda parecer interesante realizar entre todos un diseño para el "Driver Láser Definitivo"... me he pasado con el nombre, lo sé  :))

Dejo a vuestra consideración si os parece interesante hacer un proyecto común al que podamos ponerle el sello de CNCcontrol, personalmente creo que somos muchas cabezas muy buenas y de aquí podría salir algo interesante... ¿que opináis?.

Soltado este "discursito" os pongo el proyecto que he comentado, en principio y por temas de "urgencia" este va a ser mi driver por el momento.
[URL=http://www.subirimagenes.net/i/141024012010364964.jpg][IMG]http://sim1.subirimagenes.net/img/2014/10/24//mini_141024012010364964.jpg[/img][/URL] [URL=http://www.subirimagenes.net/i/141024012013364965.jpg][IMG]http://sim1.subirimagenes.net/img/2014/10/24//mini_141024012013364965.jpg[/img][/URL] [URL=http://www.subirimagenes.net/i/141024012005364963.jpg][IMG]http://sim1.subirimagenes.net/img/2014/10/24//mini_141024012005364963.jpg[/img][/URL]

Antes de nada decir que este diseño es original y conpartido de Francisco Malpartida, yo lo he modificado para adaptarlo a mis necesidades. Tal como está en el esquema presenta estas características:

[b]Tensión de alimentación:[/b] 12v.
[b]Tensión de trabajo:[/b] 9v.
[b]Potencia máxima en mA:[/b] 400 aprox. (ampliables)
[b]Potencia mínima en mA:[/b] 0 (modificable)
[b]Consumo del circuito:[/b] Pendiente de analizar
[b]Láser de trabajo:[/b] Rojo reciclado de grabadora dvd. Pendiente analizar otro modelos.
[b]Refrigeración forzada necesaria:[/b] Si para el mosfet.
[b]Temperatura de trabajo a máxima potencia:[/b] Pendiente de andalizar.

Creo que no me dejo nada pendiente, actualizaré los datos que no he puesto conforme haga las pruebas pertinentes, ya digo que de momento y por necesidad tan solo lo he dejado funcional.

Saludos.
« Última modificación: Abril 14, 2015, 09:44:05 pm por Miguel75 »

ElHormiGa

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #1 en: Octubre 24, 2014, 04:53:16 am »
Y porqué mejor no tener dos..
un todo/nada basico , lm7808, lm317(350 tb..), la resistencia y un ssr.. ya que al menos a mi no se me han quemado ni los lasers , ni la electronica.
los planos de montaje creo  que son los mas sencillos de todos y con pocos problemas , ya que con una placa de pistas solo necesitas hacer un par de marcas (sobretodo en el regulador de tension.)
tener en cuenta que dependiendo del regulador de tension es el maximo que le podamos sacar al circuito,ya que el limite son 1.5A
Lo dicho. Es solamente una idea.

saludos
Lo mejor de todo en esta vida  es devolver los conocimientos adquiridos. Es una forma de agradecer a quien te ayudó en algún momento
 
Mi maquina (laser M140)  http://www.cnccontrolapp.com/smf/index.php?topic=225.0
Mi otra maquina (Co2)
http://foro.cnccontrolapp.com/index.php?topic=1550.0

ngc1300

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #2 en: Octubre 24, 2014, 07:36:56 am »
Bueno os respondo aquí, y así liberamos el hilo del segundo láser.

Me parece magnifica la idea de diseñar un mega-driver entre todos, es mas creo que este si que puede ser un buen experimento para que una vez diseñado y probado se pueda hacer un pedido conjunto de las placas para tener una placa en condiciones, que no todos somos como miguel   :) haciendo placas. Haber cuantos de nosotros estamos interesados para ver si sale a cuenta.

En cuanto al software, podéis contar con los cambios que hagan falta, en cuanto a lo del tiempo real, en principio no hay problema, aunque hay que matizar un poco el tiempo real, en principio los cambios son bastante inmediatos, pero como todos sabemos el arduino no puede hacer muchas cosas a la vez y menos con el firmware actual, por lo que siempre hay un pequeño retardo, no lo he medido, pero supongo que es en el orden de los mili segundos.


soko

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #3 en: Octubre 24, 2014, 10:22:02 am »
Primero de todo, gracias Miguel por el nuevo hilo, asi es todo mas sencillo  :)) :))

Por otro lado Elhormiga, la idea es hacer un driver nuevo, pues sobre el 317 ya existe bastante informacion y esquemas probados, que si bien es cierto que es una muy buena segunda opcion, (de hecho es el que yo tengo ahora) no es tan "personalizable" como el que pretendemos diseñar, a parte de que a mi estos dias mi "querido" 317, contra mas lo estudio, mas incoherencias de trabajo tiene   :cabreado: :cabreado: :-O Pero repito, es una segunda opción estupenda y sencilla para los que no se quieran complicar.

Tema diseño, y posibles cambios, ya he pedido los "Digital Potentiometer X9C103PIZ", en cuanto los reciba me pongo con las pruebas para poder controlar intensidad y PWM de forma independiente.

Lo del tiempo real NGC, efectiamente....no sera 100% real......pero creo que el orden de milisegundos...........NOS SOBRAAAAAAAAA!!!!!!! :D :D :D

Asi que adelante con el proyecto y a ver si llega a buen puerto.

Miguel75

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #4 en: Octubre 24, 2014, 10:26:13 am »
Gracias ngc por ponerle una chincheta a esto tan rápido y por el cumplido... que no es para tanto  :-[
soko no me des las gracias... si la idea fue tuya  :)) :)) :)) ¿ya te has pedido los potenciómetros digitales?... que rapidez!!

En cuanto a lo de tener uno o dos dirvers, bueno cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes y la idea es debatirlos en este hilo.
El diseño que he puesto complicado no es que sea, puedes trabajar con un simple todo/nada, utilizar el pwm, limitar la corriente máxima que va a circular por el láser de forma manual. Incluso con las modificaciones que sugiere soko se podría controlar esa corriente máxima desde el propio CNCcontrol.

Y del tema de las placas el apunte que hace ngc me parece muy interesante, si al final nos juntamos los suficientes podemos pedir que nos hagan las placas por poco dinero. Cuestión de buscar el servicio adecuado.

Saludos.

rego

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #5 en: Octubre 24, 2014, 10:48:21 am »
Me parece una buena idea y yo me apunto  ]>-) ]>-) ]>-)

un cosa ncg dices que arduino no puede hacer muchas cosas a la vez por su limitacion, la idea es, si conectamos un arduino nano, al propio arduino uno para que lo libere un poco seria buena idea ya que por 2€ ya los tienes puestos en casa y por ejemplo en el nano meter los finales de carrera y el laser a si el retardo se podria ajustar un poco mas ¿o no? (solo es una idea yo soy muuuuuuuuu burro)  :'( :'( :'( :'(


ngc1300

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #6 en: Octubre 24, 2014, 11:37:51 am »
rego en su día en un post ya hablamos sobre eso, al final el post se "enfrió" un poco y no sacamos ninguna conclusión, lo cierto es que si buscamos sencillez un solo arduino es lo mejor, aunque yo "tire" la idea de conectar vía i2c, con lo que podríamos usar mas de un arduino o incluso chips tipo attiny85 para tareas especificas.

Esta bien que hallas mencionado este tema, ya que es algo que deberíamos plantearnos antes de que empieze el diseño del nuevo firmware, ya que hay cosas que cambian sustancialmente usando un modelo u otro, pero eso creo que debería estar dentro de su post correspondiente.

http://cnccontrolapp.com/smf/index.php?topic=33.15

rego

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #7 en: Octubre 24, 2014, 12:56:22 pm »
si ya sabia que se hablara en otro post pero crei conveniente recordarlo aqui

te respondo en el pots indicado  :))

soko

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #8 en: Octubre 24, 2014, 02:09:39 pm »
Miguel, estoy montando el circuito y espero probarlo esta tarde/noche, a ver que tal.

Ya se que es una tonteria, pues vale cualquier valor ya que solo elimina el filtrado posible, pero para que el diseño este perfecto, te falta indicar el valor de C1, yo lo he puesto de 100microF, y tambien indicar si las resistencias R4, son de potencia o no, (yo he usado una de 1ohm/2w).

Es solo por tocar las narices un rato  :)) :))


Miguel75

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #9 en: Octubre 24, 2014, 02:44:50 pm »
Ups... disculpa, añadí a última hora el valor de c4 y no me dí cuenta de c1, es uno de 100nF (tengo que hacerme un componente nuevo, parece un electrolítico). En cuanto a las resistencias me quedé al final sin comentarlo... otro fallito  ;)
Como dije lo he tenido que adaptar a las necesidades "materiales".
Las R2-1 y R2-2 en realidad con una de 57k vale, en mi caso son una de 47k y otra de 10k... todo esto para poder utilizar un potenciómentro de 5K (R3) que tenía.
Las R4-1 y R4-2 con una de 1ohm vale, como las mías de 1.5ohm son en realidad de 2, coloqué dos en paralelo. Las mías son de 1w cada una.

Algo a lo que le estoy dando vueltas es que esta fuente aunque funciona muy bien, no deja de ser una lineal, si llegas hasta los 200mA con el pwm o si trabajas todo/nada la corriente que pasa por el láser siempre va a ser fija. Ya sabemos que si esa intensidad la recibiera en forma de pulsos el láser sufriría menos, podríamos someterlos a más potencia y serían más duraderos.
Ya tenemos una corriente variable tanto por pwm como manual, ¿y si se pudiera añadir algo que le diera al láser esa corriente en forma de micro-pulsos?.
Ya sería casi perfecta, a falta de poder controlarla totalmente desde CNCcontrol.
 
Por cierto soko, cuando recibas los potenciómetros digitales tienes que cambiar las R2-1 y R2-2 para adaptarlos al valor del potenciómentro, 10k que es el que creo que has pedido. Ten en cuenta que a mayor valor del potenciómentro, mayor corriente obtendremos.

soko

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #10 en: Octubre 24, 2014, 03:36:45 pm »
Vale entonces por resumir un poco, R3 tiene que ser mas o menos 1/10 parte de R2, no??

Citar
Algo a lo que le estoy dando vueltas es que esta fuente aunque funciona muy bien, no deja de ser una lineal, si llegas hasta los 200mA con el pwm o si trabajas todo/nada la corriente que pasa por el láser siempre va a ser fija. Ya sabemos que si esa intensidad la recibiera en forma de pulsos el láser sufriría menos, podríamos someterlos a más potencia y serían más duraderos.
Ya tenemos una corriente variable tanto por pwm como manual, ¿y si se pudiera añadir algo que le diera al láser esa corriente en forma de micro-pulsos?.
Ya sería casi perfecta, a falta de poder controlarla totalmente desde CNCcontrol.

No lo entiendo, a ver por un lado con el potenciometro controlas la intensidad que se aplica al laser, y como señal va controlada por PWM, ya controlas la duracion de los pulsos, lo que nos varia la potencia media.......que mas quieres controlar????  ??? ???

O me estas diciendo.....que el circuito solo varia la intensidad de señal en funcion de la PWM y que este circuito no hace ciclos PWM en la salida???

Miguel75

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #11 en: Octubre 24, 2014, 06:30:21 pm »
Bueno... las resistencias... mejor no te digo como he sacado los valores  :)) :)) :)) prueba y error puro y duro, pero más o menos sería esa proporción. Lo intenté con la formula que ponía daba fm, pero se ve que las matemáticas y yo no nos llevamos bien. No tengo ninguna variable de 10k a mano para probar, pero haz las pruebas con una resistencia de carga, que tenía un láser fundido pero que aun me daba consumo e hice la prueba con una variable de 50k, el tester casi me salta a la cara al salirse de escala y el láser ya no da más consumo... lo conecté un segundo.

Creo que con lo de fuente lineal he hablado muy pronto y confundido un poco  :'( sorry
Te dejo fotos del osciloscopio, el pwm lo regulo con un potenciómetro y más o menos podrían ser  25% - 50% - 75% - 100%

La naranja es la señal pwm sin modificar, la verde es la salida del láser.

Ni al 100% la señal que le llega al láser es lineal como yo pensaba... en fin, que no puedo ponerme a realizar pruebas a las 2 de la madrugada  %-}
Pues entonces solo le faltaría el control digital.

Por cierto, poniendo una resistencia en serie con el potenciómetro le podemos dejar un mínimo que no sea 0mA, podría ser interesante para alguien.
« Última modificación: Octubre 24, 2014, 06:33:11 pm por Miguel75 »

soko

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #12 en: Octubre 24, 2014, 11:57:23 pm »
Bueno,

Estoy con Proteus, tratando de simular el driver, pero no hay forma de que me funcione  :booom: :quemado: :quemado:

Os dejo el circuito por si alguno lo quiere mirar a ver que esta mal.

https://drive.google.com/file/d/0B00S4npVrP2pc0dmVHNBekhpWTg/view?usp=sharing

Es para la version 8.1 de Proteus, la parte de la izquierda (los dos 555) es para simular correctamente la señal PWM que generaria el arduino, y la parte de la derecha el driver en si.

Granotero

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #13 en: Octubre 25, 2014, 12:23:50 am »
Bueno , pero que acelerados vais! Yo iba a proponeros exactamente uno en la misma linea pero ese me parece bien.


Solo por si alguien se ha perdido por el camino me gustaria explicar como funciona el circuito y como se ha de ajustar.(Lo que pretendeis del potenciometro no lo entiendo)

Explicacion: el circuito RC de la entrada tiene como mision integrar la señal PWM  que viene a ser  convertir esta señal en su equivalente en CC  del mismo valor medio .El operacional es para amplificar en corriente.
Añado que personalmente hubiese preferido un valor de R1 = 3k9.

La segunda parte del circuito es la interfaz V / I .

La forma de ajustar este circuito  es muy simple.dado el valor PWM max = 5v CC se aplica a la entrada y luego  con  el potenciometro (A ser posible de tipo trimer) ajustamos la salida a Imax pero sin entrar en saturacion.Habra un punto donde la corriente  no ira  a mas.

Ahora es cuando venia realmente mi propuesta .Dado un valor de R conocido en el sutidor la intensidad que circcula es igual su V /R que pueden ser valores conocidos  ( R. Valor propuesto  y. V  Valor leido por una entrada analogica)



El software se encargaria del PWM en funcion de la entrada leida y el. Valor de I fijado en el programa.
« Última modificación: Octubre 25, 2014, 12:39:18 am por Granotero »

soko

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Re:Driver Láser - Proyecto en común (espero).
« Respuesta #14 en: Octubre 25, 2014, 12:32:11 am »
Gracias por la explicacion Granotero,

Estoy trabajando en una version modificada del driver que mas o menos entiendo y creo que podria funcionar, pero para las pruebas no se como sustituir el laser por una resistencia de carga, vamos si se.. :secreto:....quitar laser y poner resistencia, pero lo que no se es de que valor.