Warum ist mein Laser gestorben?

Ich habe kürzlich ein billiges Lasermodul an einen Mikrocontroller (über einen MOSFET ) angeschlossen, der auf ein paar Servos montiert ist.

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Dies funktionierte einwandfrei, bis ich meine Mitarbeiter einlud, auf die Bedienelemente für meinen Laserturm zuzugreifen. Man schrieb ein Skript, das die Servos so schnell wie möglich wiederholt von 0 ° auf 180 ° und zurück bewegte.

Jetzt ist mein Laser tot. Es ist sehr dunkel und wird heiß, wenn Strom angelegt wird, und sowohl meine Katze als auch ich sind sehr traurig.

Leider habe ich nur wenige Informationen über das Lasermodul selbst, die Sie auf der verlinkten Seite sehen. Das Innere sieht so aus:

Lasertop Laserboden

Was hat den Laser getötet? Mein Verdacht ist die Sperrspannung eines Servomotors. Wenn das wahrscheinlich der Schuldige ist, was kann ich tun, um mich dagegen zu schützen?

Bearbeiten: Wie gewünscht, ein Foto des gesamten Rigs - obwohl ich nicht sicher bin, ob es angesichts des Drahtnestes der Ratte sehr nützlich ist.

motor servo laser

— josh3736
quelle

Zeigen Sie die Schaltung. Bei einem kompetenten Stromkreis sollte keine Spannung vom Motor den Laser beschädigen können. Überprüfen Sie auch diese lächerlichen Lötfleckverbindungen. Sie würden nie in der Lage sein zu sehen, ob Sie irgendwo unter den 50 Pfund Lötmittel überall eine kalte Verbindung hatten.

— Olin Lathrop

Warum scheint ein digitaler Ausgang mit dem Drain des FET verbunden zu sein, wobei das Gate an 5 V angeschlossen ist? Möglicherweise haben Sie den digitalen Ausgang durch Anlegen von 5 V an die 3,3-V-Logik gebraten.

— Olin Lathrop

Geht der GPIO-Pin der uC-Karte wirklich zur Quelle und nicht zum Gate des FET? Ein Bild des gesamten Setups kann uns auch bei der Diagnose eines Problems helfen.

— Das Photon

Warum ist das Tor mit Masse verbunden? Sollte es nicht mit dem GPIO verbunden sein?

— Arjob Mukherjee

Gemäß Ihrem Diagramm haben Sie das gleiche Netzteil direkt an Servo und Laser angeschlossen. Dies ist eine andere Art zu sagen, dass Sie Ihr Servo direkt an Ihren Laser angeschlossen haben. Das ist alles Arten von schlechte Idee , weil es eine ist viel Lärm auf einer Leitung für Motorleistung verwendet. EDIT: Und wenn wir schon dabei sind - es ist oft zu Ihrem Vorteil, wenn Sie solche Zeichnungen machen, eine gemeinsame Grundlinie am unteren Rand zu haben, nur damit Sie ein Gefühl dafür haben, was mit GND verbunden ist -, ist dieser Beagle-E / A-Port soll eigentlich GND für den Laser sein?

— medivh

Antworten:

Kosten = Fähigkeit

Obwohl es oben viele gute Vorschläge gibt, kann es einfach sein, dass dieser Laser die Belastungen, die Sie auf ihn ausgeübt haben, nicht bewältigen kann.

Elektrische Beanspruchung

Ihre direkte Verbindung zwischen Servo und Laser führt dazu, dass sich die Servorückkopplung in die Stromleitung zu Ihrer Laserdiode ausbreitet.

So sieht die Stromschiene aus, wenn einem Servo befohlen wird, sich zu bewegen. Beachten Sie die Spannungsabfälle sowie die positiven und negativen Flankenspitzen. Dies kann die Laserdiode beschädigen, wenn sie nicht ausreichend geschützt ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Thermische Belastung

Dieser Laser ist möglicherweise einfach nicht für den Betrieb mit dem von Ihnen angewendeten Arbeitszyklus von 100% ausgelegt. Das heißt, es ist nicht dafür ausgelegt, die Wärme des Dauerbetriebs abzuleiten.

Die meisten Laser mit einem Tastverhältnis von 100% verwenden umfangreiche Wärmemanagementvorrichtungen (wie große extrudierte Kühlkörper, wie hier gezeigt).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

— DrFriedParts
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Ich glaube, was passiert ist, war, dass das Servo, das sich bewegt, EMF zurück auf den Leistungsbus geschickt hat, und da Sie das direkt an Ihren Laser gekoppelt haben, haben Sie es überspannt und getötet. (Oder vielleicht Ihr MOSFET - aber der Laser ist wahrscheinlich empfindlicher.)

Wenn Sie Motoren zusammen mit Logik behandeln, benötigen Sie separate Netzteile. Wenn dies nicht möglich ist, legen Sie mindestens einen Fettkondensator über die Servoleistung und einen Fettinduktor in Reihe mit der Servoleistung und möglicherweise so etwas wie eine TVS-Diode oder eine Zenerdiode darüber, um Spitzen endgültig zu unterdrücken messen.

Laser werden im Allgemeinen eher für einen bestimmten Strom als für eine bestimmte Spannung spezifiziert. Eine gegebene Spannung kann einen Dateistrom für einen Laser erzeugen, aber sein Geschwister, das von derselben Fertigungslinie kam, über- / untersteuern. Daher ist es normalerweise eine gute Idee, den Laser mit einer Konstantstromquelle (hergestellt aus einem einfachen einstellbaren Spannungsregler) anzutreiben.

— Jon Watte
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Wir können seinen Bildern entnehmen, dass er ein "Lasermodul" hat, nicht nur einen Laser. Es gibt dort eine Art Reglerschaltung. Ein Konstantstromantrieb in seinem Design wäre also nicht unbedingt eine gute Idee.

— Das Photon