Laser-Ansteuerung
Zuletzt war der Laser dran. Natürlich musste dieser Rot sein, passend zu dem Rot-Gelb, das in der Serie zu sehen ist. Zum Zeitpunkt der Entwicklung war die stärkste rote Laserdiode die Oclaro HL63193MG mit 700mW Nennleistung und 635 nm Wellenlänge. Und eben diese wollte ich nun regelbar betreiben. Und dies erweis sich als größere Aufgabe als erwartet. Denn regelbare Lasertreiber in dem gewünschten, winzigen Formfaktor und mit der notwendigen Leistung gab es nicht. Also war Eigenentwicklung angesagt:
- Ein Lasertreiber für alle üblichen Laserdioden (2 bis 6 V) und bis zu 3A.
- Aufbau in Buck-Boost-Topologie, um Eingangsspannungsbereiche von 2,2 bis 10 V zu ermöglichen.
- Analog linear regelbar über ein Spannungssignal 0 bis 1.225 V.
- Formfaktor klein genug, um in die üblichen Aixiz-Lasergehäuse zu passen.
Die Umsetzung möchte ich nicht im Detail beschreiben. Zunächst habe ich von dem Treiber ein Testboard designt, um Feedback und Filtering erproben zu können:
Als der Treiber dann im längeren Test sicher lief, habe ich ihn auf die gewünschte Größe miniaturisiert:
Anschließend habe ich einige Lasttests durchgeführt, unter denen der Laser mit verschiedenen Lasten über längere Zeit stabil lief. Äußerst glücklich darüber, einen Treiber entwickelt zu haben, der auf dem Markt aktuell Seinesgleichen sucht, habe ich dann endlich die echte Laserdiode angeschlossen und sie lief sauber. Das Einschaltverhalten war so wie in den Tests und alles war stabil, der Treiber wurde auch nicht sonderlich warm. Dennoch waren überraschend nach einigen Tagen des Rumspielens Treiber und Diode hinüber. Verzweifelung und Resignation machte sich breit. Unwillig, den Fehler zu suchen und eine neue Platine zu entwickeln habe ich mich dann einem schlechten, fertig käuflichen Abklatsch hingegeben, dem Microflexdrive von Dr. Lava:
Aus Interesse habe ich an diesem etwas Reverse-Engieering betrieben, hier der Schaltplan für Interessierte, danke nochmal für Hilfe hierbei an hboy007 und Astralist:
Regelbar ist dieser Treiber allerdings nur über seinen Potentiometer. Also habe ich diesen entfernt und durch einen Digitalpotentiometer ersetzt, dem ich auch gleich zur Strommessung einen Current Shunt Monitor beigefügt habe:
Damit lief die neu gekaufte Diode nun zuverlässig. Dachte ich zumindest. Und dann ging auch diese nach einiger Zeit kaputt. Was war geschehen? Ich hatte einen Anfängerfehler gemacht: die Abwärme von Laserdioden unterschätzt. Trotz kleinem Kühlkörper wurden diese heiß, was sie überhaupt nicht gut vertragen. Eine weitere Diode später bestätigte ein angebrachter PT1000-Temperaturfühler meinen Verdacht: der mickrige Kühlkörper lässt die Diode nach einigen Minuten zu heiß werden.
Und dann dämmerte mir auch mein Irrtum: nicht mein Treiber hatte die Diode kaputt gemacht, sondern die kaputte Diode den Treiber. Dennoch blieb ich bei der Microflexdrive-Umsetzung, da ich für diese schon die Software geschrieben hatte, alles fertig verlötet war und funktionierte sowie mir einige Komponenten für meinen kaputten Treiber fehlten.