¿El mejor enfoque para diseñar el controlador de diodo láser 40A?

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Necesito diseñar un controlador de diodo láser 40A 1.8V y necesito algunos consejos, como en el pasado, lo hice desde cero, solo DCDC mucho más pequeños. Como se trata de un diodo láser, no habrá cambios rápidos de corriente.

Mi idea es: hacer DCDC de buck síncrono, usar PWM del microcontrolador STM32, luego el controlador MOSFET y luego MOSFETS. 40A para mosfets no parece ser un problema. Detecte la corriente utilizando el lado alto (en el riel de 1,8 V) de 0,001 ohmios con un amplificador opamp.

Sin embargo, pocas preguntas:

1) Vin: Estoy mirando más a 12V en lugar de 24 / 48V, para evitar transistores demasiado cortos en los tiempos. ¿Razonable? La corriente de entrada 8A vs 2A no parece un factor decisivo.

2) Inductor. El inductor 40A da miedo, y probablemente no encuentre nada disponible. Estaba pensando en tomar inductores SMD de 13x13 mm estándar (que generalmente son 3A) y muchos de ellos paralelos. Pero esto reducirá mucho su inductancia, probablemente por debajo del nivel aceptable. ¿Alguna sugerencia?

3) ¿Hay algún beneficio de implementar DCDC multifase para esta aplicación? Tengo un montón de inductores de placa base para PC, son como 1uH y demasiado bajos para cualquier paralelo, pero podrían estar bien para multifase.

Para el enfoque más loco, podría cortar una parte de la placa base de PC con transistores, inductores y condensadores y controladores de compuerta de rehacer. Se verá raro, pero superar el diseño del tablero de 8 capas es algo fuera de mi alcance en este momento. ¿Eso parece demasiado loco?

    
pregunta BarsMonster

4 respuestas

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Esta no es una tarea fácil de hacer simplemente reutilizando los bits de las placas base antiguas. Es un problema que creo que requiere una solución bien diseñada. No puedo imaginar que los diodos láser sean baratos y debido a esto recomendaría una placa de circuito diseñada adecuadamente con una solución de diseño que se adapte a esta aplicación. Inicialmente estoy pensando en quizás el LTC3882: -

LosparámetrosdesalidasepuedencontrolarprácticamentedesdeunaMCU(tensiónprogramabledigitalmente,límitedecorriente,arranquesuave/parada,secuenciación,marginación,AVPyumbralesdeUV/OV),porloquecreoqueesunasoluciónconaltaprobabilidaddetrabajo..Otrochipquepareceprometedoreselsiguiente:-

HaymuchasopcionesdeLT:siutilizasumotordebúsqueda,reducelosrequisitosdefuncionamientode11a13vcon1,2voltiosy40amperiosdesalidaaestapáginaweb aquí .

En cuanto a usar un micor para controlar esto, lea lo que dice la gente sobre esto aquí: SMPS digital vs. SMPS analógico

    
respondido por el Andy aka
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Multifase es el camino a seguir.

Idealmente, cree un solo controlador multifase de baja potencia. Luego, cree múltiples secciones pequeñas de conmutadores de potencia, más de lo que necesita. De esta manera, si uno falla, puedes sustituirlo. Al depurar, tendrá buenos y malos para comparar, no hay nada peor que ver una forma de onda y no saber si está destinado a ser así o no.

Si puedes usar una placa madre de PC, hazlo, ahorra mucho edificio. Pero no lo cortes, utilízalo entero. No se sabe hasta qué punto las pistas enterradas y vitales van a deambular. Por todos los medios, elimine los componentes, pero no tome una sierra para ello.

    
respondido por el Neil_UK
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Una cosa de la que hay que tener MUCHO cuidado es la capacidad de salida que normalmente necesita con los convertidores de este tipo, es un gran peligro para su costoso diodo de bomba.

Si el cableado de salida se convierte en un circuito abierto, incluso por un momento, las tapas se cargarán a lo que usted haya establecido como límite de voltaje, cuando el diodo se vuelva a conectar, el pulso de corriente resultante eliminará el diodo.

Cuando hice esto por una vez (Y tengo parámetros ligeramente diferentes pero una gran barra de diodos de bajo voltaje) puse un poco en la eficiencia y saqué un par de módulos de CC / CC aislados del estante (GE, potencia crítica como recuerdo), que redujo mi entrada a unos pocos cientos de mV por encima del voltaje de operación de los diodos, luego reguló la corriente con un banco de paso hecho de transistores bipolares de butch en un disipador térmico (los convertidores aislados significaban que podía simplemente hacer un paralelo con las salidas de corriente de Las dos mitades del passbank).

Hace un tiempo, y no tengo mi BOM a mano, pero estoy pensando que era algo así como uno de estos enlace Hay 1.8 y amp; Versiones de 2.5V de la misma idea disponible que deberían darle algo que pueda recortar para darle el espacio necesario para el banco de pase.

La ventaja era que la dificultad para hacer eficiente el DC / DC era un problema resuelto, y tenía aislamiento por lo que los accidentes alrededor de la barra de diodo se volvieron menos destructivos, y no estaba tratando de regular la corriente en presencia de cientos de microfaradios de tapa de salida.

La modulación se introdujo a través de un optoacoplador lineal y se utilizaron optos para el estado, el bucle de enclavamiento y la salida de informe de fallas.

El módulo aislado era importante porque las barras de diodo láser grandes tienen una tendencia molesta a ser positiva en la brida de montaje, el aislamiento significaba que un cortocircuito accidental no podía pasar por alto el regulador de corriente.

Para cosas únicas que NO, en general, desea que diseñen sus propios conmutadores de corriente pesada, aparte de todo lo demás, el magnetismo adecuado es un problema en pequeñas cantidades.

Ten cuidado, una barra de diodo láser como esa no es un buen juguete, solo vienes con dos retinas.

73 Dan.

    
respondido por el Dan Mills
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La tecnología existente en la computadora es válida para hacer su trabajo. También es el chip LT. En otras palabras, un modo de corriente inverso polifasico con interruptor fuerte que funciona con un riel de entrada no demasiado alto funcionaría y sería sensato si su riel está allí. Si desea desconectarse, entonces puede hacer un transformador 10: 1 posiblemente utilizando un núcleo EI plano y prototipo de su devanado con alambre de teflón. Un shottky de 60 amp a 247 en un devanado de 1 plus 1 ct hará 40Amp fácil. Coloque muchos y muchos de salida las tapas a través de su Low Volt DC. Utilicé 680 sprauge de microfaradillo para un trabajo de 1 voltio, pero su trabajo es diferente. Tal vez podría usar un montón de 10microfarad ceremonics. Ahora que la salida ha sido resuelta, su problema se convierte en un problema de 4 amperios. Corrí un inversor ZCS en medio puente en el lado de 10 vueltas. Utilicé 2 BJT baratos, por lo que podría. Recuerde que la potencia es inferior a 100 vatios. Alimenté mi simple inversor de medio puente ZCS de dos transistores con un convertidor tipo "s buck" "Este fue un prototipo utilizando un transformador de aislamiento de la red para una depuración segura y ahora puede desconectarse de la red eléctrica rectificada. Se podría usar un convertidor de dólar que sea más familiar para usted. Le sugiero que controle la corriente. Mi pequeño trabajo consistió en poner corrientes a través de cables que no era un láser, pero mostró cierta similitud. Para la medición de corriente utilicé un CT barato en el lado de CA primario del transformador planar, donde las corrientes eran muy manejables. Esto no significaba una derivación. El error debido a la corriente de magnetización fue insignificante porque el transformador planar tenía no tenía espacio y se estaba ejecutando a una baja densidad de flujo debido a 1 giro que genera un voltaje de salida tan bajo.

    
respondido por el Autistic

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