Powerin kehittely laser diodille

[jjude]

Oma veikkaus on, että nyt ohjain ajaa fetin hilaa turhan rajusti. Se on tyypillinen tapa saada aikaan hilavärähtelyjä. Parannuskeino olisi  kasvattaa hilavastusta. Semmoistakin on käytetty, että hilan varaus ja purku säädetään erikseen. Siihen löytyy diodikytkentöjä joilla varaus- ja purkuresistanssin voi asettaa erikseen.
Tuosta skooppikuvasta on harmillisesti leikkautunut pois juuri ne mielenkiintoiset numerot eli amplitudi ja timebase. Saatko otettua semmoisen kuvakaappauksen jossa näkyy koko kytkentäjakso ja skoopin asetukset. Minä voin koettaa tsekata yhdellä omalla protolla miltä oma kytkentä näyttää.
Ja jos pystyt niin koeta saada skoopin proben nollajohto korvattua lyhyemmällä karvalla - pitkät nollajohdot aiheuttaa jo sinänsä värähtelyä mittasignaaleihin.

Kyllä ne tuosta kuvasta selviää, pitää näköjään klikata kuvaa niin se pienenee (YOUNITED ominaisuus kai).
100nS/DIV ja 200mV/DIV.
Kasasin toisen vermeen tuolla sinun lähettämällä piirillä ja 470uH kelalla.
Sama värähtely, mutta muuten on täysin hiljainen kytkentä. Värähtelyn amplitudi vähän pienempi.
Isonsin vastusta 4,7ohm -> 10ohm, ei vaikutusta.

Kyllä tuo jo ehkis kelpaa, ledin max virta on 5A ja jos nyt ohjaan sitä 4A niin ei tuo rippeli
sitä "tuhoa", mutta kaikkihan me täydellisyyteen pyritään....kai.

[Kremmen]

No niinpäs olikin, en huomannut kuvaa pienentää. Eli värähtelytaajuus on hihasta ravistettuna jotain 40-50 MHz ja amplitudi reilu voltti. Vaikuttaa tyypilliseltä hilavärähtelykeisiltä, eikä välttämättä ole hirveän vaarallista.
Mistä kohtaa tuo värähtely oli tarkkaan ottaen mitattu? Jos se siis oli fetin hilavärähtelyä niin se ei mitenkään välttämättä heijastu nieluvirtaan eli ledille menevään virtaan.

[jjude]

No niinpäs olikin, en huomannut kuvaa pienentää. Eli värähtelytaajuus on hihasta ravistettuna jotain 40-50 MHz ja amplitudi reilu voltti. Vaikuttaa tyypilliseltä hilavärähtelykeisiltä, eikä välttämättä ole hirveän vaarallista.
Mistä kohtaa tuo värähtely oli tarkkaan ottaen mitattu? Jos se siis oli fetin hilavärähtelyä niin se ei mitenkään välttämättä heijastu nieluvirtaan eli ledille menevään virtaan.

Mulla on 0,5ohm kuormavastus jonka yli tuo on mitattu joten valitettavasti on ledin virtaa.
Kuormavastuksen kanssa on 2 diodia ja 5V/5A peltier sarjassa.
Tuolla uudella kokoonpanolla amplitudi on n. 400mV, oli kuorma 1A tai 3A.

Edit. On jännä havaita, ettei lähdössä olevan konkan koko tosiaan vaikuta juurikaan rippeliin yms.
        Kokeilin yhdellä ja kahdella 220uF konkalla, jätin kaksi.
        Ilman tuota "värähelyä" systeemi olisi täydellinen tarkoitukseeni, tämänkin kanssa voin elää.
        Käytäntöhän se sitten näyttää mitä laserdiodi tykkää tuosta...

[jjude]

Sellaisen huomion tein, että jos laitoin lähdön miinuksesta konkan (1-100nF)
syötön miinukseen, niin häiriö vaimeni puoleen, jos ei enemmänkin.
Konkan koko ei juurikaan vaikuttanut lopputulokseen.

[Kremmen]

Muutamia juttuja:
- mikä on vauhtipyörädiodin tyyppi? Eli D2 siinä ekassa piirikaaviossa jonka laitoin.
- kasvata fetin hilavastusta kunnes kytkentätapahtuman reunat alkavat selvästi loiveta. Yleensä värähtelyn pitäisi rauhoittua ennen hidastumista.
- onko värähtely sama molemmilla kytkentäreunoilla. Usein ei ole, vaan päällekytkentä värähtelee enemmän. Tähän voi kokeilla konstia jossa 2 vastusta (R1, R2) rinnan ja R2 kanssa sarjassa diodi, anodi fetin hilaan päin. Nyt R1 määrää varausresistanssin ja R1||R2 määrää purkuresistanssin. Tuolla järjestelyllä pitää löytyä R1 ja R2 joilla värähtely vaimenee varsin pieneksi, tai sitten piirissä on hallitsemattomia hajainduktansseja.
- ota kuva kytkennästä niin on mahdollista kommentoida josko layoutissa olisi jotain selitystä värähtelylle.

[jjude]

Muutamia juttuja:
- mikä on vauhtipyörädiodin tyyppi? Eli D2 siinä ekassa piirikaaviossa jonka laitoin.
- kasvata fetin hilavastusta....
....
- ota kuva kytkennästä niin on mahdollista kommentoida josko layoutissa olisi jotain selitystä värähtelylle.

D2 on sama kuin kuvassasi (STPS10L25G)
Piirilevy https://app.younited.com/?shareObject=ff91f63c-1274-f4eb-ad9c-35152b8c2a4a

Edit1 270ohm niin häiriö on enää plus-miinus 75-100mV (0.5ohm mittavastus -> 200mA).

Edit2 Kytkentä tässä siis vain värähtelee, sammutus on kaunista katseltavaa.
         390-470ohm ja 18ohm+diodi ehkä paras, mutta samalla virta tippuu (3A -> 2.5), no tämän saa jännitejaolla hoidetta.
         Diodi oli mikä lie, pitäisi kai olla joku nopea.
         Kytkennässä reuna jo aika pyöreä, haittaakos se kauhiasti?
         Voiko tuo vastus olla noin iso? Aiemmin Kremmen kehoitti ettei yli 100ohm mentäisi.

[Kremmen]

Diodista kyselin siltä varalta, että jos olisit kuitenkin sattunut laittamaan jonkun standardidiodin jolla on iso toipumisvaraus. Mutta tuo mainittu tyyppi on siis Schottky jolla ei toipumisvarausta ole.

Hilaresistanssin osalta se 100 ohmia on vain nyrkkisääntö, ei mikään luonnonlaki. Yleensä sen isompia ei käytetä, mutta lopulta se riippuu ihan tarvittavasta kytkentänopeudesta ja varauksesta joka pitää siirtää hilalle ja pois.
Diodi pitäisi olla myös hilaohjauksessa nopea. Mutta kun ei tarvita mitään isoja tehoja niin tavallinen 1N4148 kelpaa hyvin. Se on yllättävän nopea - toipumisaika vain 4 ns yleisimmillä malleilla.

Mitä tulee hilajännitteen aaltomuotoon niin siitä ei varsinaisesti saa virhepisteitä. Ratkaisevaa on, ettei feti joudu toimimaan niin pitkään lineaarisella alueella että sen tehonkesto ylittyy.
Jos nieluvirran tehollisarvo alkaa jo pienentyä hilavastuksen funktiona niin silloin vastus on selvästi liian suuri. Niin ei saa käydä. Se nimittäin tarkoittaa, että nieluvirta ramppaa ylös lineaarisesti suhteessa hilavarauksen kasvuun ja silloin kytkentätapahtuma on liian hidas.

[jjude]

Kiitos Kremmen vaivannäöstä - tähän asti, ei tämä utelu tähän lopu  :-\
Mutta on  kai tässä jo jotain oppittukin.
Pitää huomenna ruuvailla vastuksia sopivammaksi ja katsoa mihin rippeliin päädytään.
Huomattavasti parempaan suuntaa ollaan joka tapauksessa menossa,
kohti sitä "täydellisyyttä"...

Luin tuon ohjainpiirin manuaalia sillä huonolla englannintaidolla mikä
80-luvulta jäi hihaan. Sen mukaan ko. piirillä ei tarvita sitä RC-piiriä,
joten taidan sen poistaa - nythän sekin on tuossa testauksessa.

Mutta huomenna ollaan viisaampia...

[jjude]

Tällaiseen kompromissin päädyin:
100ohm / 4,7ohm+diodi.
Näin virta oli jopa hitusen korkeampi kuin pelkällä 4,7-10ohm.
Eikös tuossa 1N4148 ole virran kesto vähän rajoilla, oliko se jotain 200mA luokkaa.
Menee mielestäni kuitenkin noin 500mA. Pitää katsella joku nopea pintaliitosversio...

[Kremmen]

Joo 1N4148 sallii maksimivirtaa 200 mA mutta se on DC-arvo. Fetin hilavarausvirtahan on piikkeinä pääle- ja poiskäännössä; jatkuvuustilassa virtaa ei kulje ollenkaan. Tuskinpa 4148:n SOA tuossa ylittyy tai tulee edes kovin lähelle, mutta ei se väärin ole vaihtaa siihen joku malli jonka DC-arvo on  piikkivirtaakin isompi. Katso vaan, että diodi on tosi nopea, eli pienet trr- ja qrr-arvot (toipumisaika ja -varaus). Pieni Schottky on tässäkin hyvä. Sopivia voisi olla esim ZLLS500 joka on nopea Schottky ja kestää 700 mA tehollista virtaa. Tai joku muu vastaava, onhan noita.

[jjude]

Nyt iski uskon puute - siis ei taivaallisen (se on mennyt jo aikaa sitten), vaan maallisen usko.
Tällä layoutilla, ja neliönmuotoisella 330uH kelalla, toisin kuin layout antaa ymmärtää, rippeli on tuskin 150mV.
Tähän kytkentään layoutin ulkopuolella lisätty myös fetin ohjaukseen 100ohm/3,9ohm+diodi johtojen päähän.
https://app.younited.com/?shareObject=ff91f63c-1274-f4eb-ad9c-35152b8c2a4a

Tällä layoutilla tuo sama kela ja sama fetin ohjaus, mutta layoutilla, rippeli on luokkaa 500mV-600mV!?!
https://app.younited.com/?shareObject=3332fb9f-c5c9-5e8f-b642-dfacdf2c423e

Onko syys pelkkä konkkien paikka, mielestäni ei voi olla???

Edit. Värähtelevässä layoutissa on 11-kierroksiset trimmerit (pirun pienet pintaliitos) ei kai ne voi
        "antennina" toimia? Tuossa toisessahan on pelkät vastukset, muuta eroavaisuutta en heti keksi.

[jjude]

Kyllä mykäksi vetää  :(
Tänään vaihdoin osia, driveri piiri, fetti, vauhtipyörädiodi, kela, trimmerit pois - ei mitään vaikutusta!?!?!?

[Isto]

Arvaus: punaisella merkitty linja kulkee liian läheltä sinisellä ympyröityjä ?
Ensimmäisessä levyssähän välimatkaa on reilusti enemmän

[jjude]

Kaikki on mahdollista, mutta itse en usko tähän teoriaan.

Mutta sellaisen havaitsin, että Kremminin lähettämä 9910-piiri, jolla
tuo eka levy toimii - ja toimii siis hyvin, on piirissä olevan logon (Si) perusteella
Semitronin valmistama, mutta toisen levyn piiri onkin Ixys-firman tekele.

Molemmilla levyillä on tuossa mittauspiirissä RC-suodin (1K-1n).
Kun kuormaa ei ole, ekan levyn konkan yli oleva jännite on 0mV.
MUTTA ei toimivan levyn jännite on 50mV!
Voisko piirien erilaiset sielun syöverit tehdä tämän?

Aluksihan kokeilin Dioden vastaavaa piiriä AD9910,
ja sillä kytkentä toimi kaikkein huonoimmin - ja lisäksi "soi" ihmeellisesti.

[jjude]

99,99% varma, että toimintaero johtuu itse piiristä!
Mitoitin Ixys:n piirille hilavastukset ja johan homma muuttui :)
Vähän tuntuu hurjalta, että pitää olla 220-270ohm ja rinnalle 100ohm+diodi.
Semitronilla oli 100ohm ja 3,9ohm+diodi.
Kremmen mainitsi aiemmin, ettei kytkentäpulssin reunat saa kauheasti vääristyä.
Mittaanko sen esim. "vauhtipyörädiodin" anodilta? Mielestäni muutosta ei juurikaan reunoissa
tapahdu, vaikka noin isot vastukset. Jatkan vielä mittailua...uudella innolla...

Edit1  270ohm ja 39ohm+diodi niin kytkentäkäppyrä ei juurikaan muutu.
         Jos isontaa 270ohm niin rippeli putoaa edelleen, virta-arvo ei muutu,
         mutta kytkentäkäppyrän "nolla" nousee hieman kytkennän alussa.
         Tuo häiritsevä rippeli on enää 400nS mittaisella alalla kytkennän alussa,
         joten ei kai se laser diodia enää riko, varsinkin kun ei sitä ajeta maksimivirralla.
         Kytkentäkäppyrä mitattu vauhtipyörädiodin" anodilta...

Edit2 Myös tuo RC-piiri on pois, IXYS sanoo manuskassaan ettei sitä tarvita, kai se on uskottava.
         Tuo Semitron toimi taas paremmin RC-piirin kanssa kuin ilman.
         Eipä ole ennen tullut vastaan näin isoja eroja eri piirivalmistajien suhteen.
         Kolme eri valmistajaa "samalle" piirille, ja kaikki toimivat erilailla...