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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laser Modulation mit Laserelektronik IMS-WKL


Autor: Mathias G. (cdop)
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Hallo! Entschuldigung für die Nachfrage von Basiswissen, jedoch will ich 
nach Möglichkeit nicht die 16EUR-Elektronik wegen einem Anfängerfehler 
kaputt machen.
Ich möchte mit der IMS-WKL:
http://produkt.conrad.de/45973183/laserelektronik-...
mit folgender Laserdiode:
http://produkt.conrad.de/45973183/kollimatoroptik-...
verwenden.
Funktioniert auch schon wunderbar.
Nun möchte ich mit einem ATMEGA816 die Laserhelligkeit dimmen.

Folgende Datenblätter habe ich gefunden:
http://www.ichaus.de/upload/pdf/WkAN_1906ds.pdf (siehe Bild 4)
http://www.ichaus.de/upload/pdf/Wk_d1ds.pdf

Dazu würde ich einen I/O an MDK der Elektronik anschließen - wie im 
ersten Datenblatt, Bild 4.
Da der ATMEGA jedoch mit 3.3V betrieben wird, und MDK maximal 2V 
verträgt und ich gerne alle Bauteile im Dauerbetrieb überleben lassen 
will, brauche ich die richtigen Vorwiderstände.

Hat damit jemand bereits Erfahrungen gemacht?

Mein Plan ist Atmel-Ausgang mit 2 Widerständen gegen GND mit 6,8K und 
3,3K zu schalten und dazwischen an den MDK von der Elektronik.
Falls der Laser dann zu stark oder zu schwach gedimmt ist, würde ich es 
entsprechend mit anderen Widerständen versuchen.

Vielen Dank für eure Unterstützung (oder auch Flaming)!

Autor: hro (Gast)
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Also, dass der uC mit einer hoeheren Spannung betrieben wird, als die 
Laserdiode benoetigt, ist doch erstmal eine feine Sache.

Nach Datenblatt darf die Laserdiode max. 40mA sehen und dabei wird sie 
wohl ca. 2,3V haben.
Also: R = U / I
U = 3,3 - 2,3 = 1V
I = 40mA
also R_min = 25 Ohm

Jetzt weiss ich nicht, ob Dein ATMEGA am Ausgang 40mA liefern kann. 
Desweiteren waere der R_on der FETs am Ausgang interessant. Der koennte 
allein schon ueber 25 Ohm liegen (Ich bin zu faul, mir das Datenblatt zu 
laden).
In diesem Fall sollte man noch einen zusaetzlichen Transistor bemuehen.
Desweiteren waere noch die Innenschaltung dieses WKL interessant. Da 
gibt's ja auch wieder Spannungsabfaelle / Widerstaende.

Gruss hro

Autor: Mathias G. (cdop)
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Vielen Dank hro, jedoch wird die Laserdiode von der Laserelektronik 
betrieben. Die Laserelektronik hat aber einen Eingang zum Modulieren bzw 
Dimmen des Lasers: MDK.
Und diesen Modulations-Eingang MDK möchte ich mit dem Atmel digital 
(Strom an oder Strom aus) ansteuern.
Der darf nur mit 1uA bis 1mA und ca 0.5V bis 2.1V belegt werden.

Deswegen mein Plan mit dem Spannungsteiler mit insgesamt ca 10K Ohm.
3.3V / 10K Ohm -> 0.33mA

Jetzt ist meine Frage: übersehe ich etwas? Oder ist es wirklich "so 
leicht"?

Autor: Thomas Fr (thf)
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Der Spannungsteiler ist schon der richtige Ansatz. Du schreibst 
allerdings "Der darf nur mit 1uA bis 1mA und ca 0.5V bis 2.1V belegt 
werden." Kennst Du die Eingangsbeschaltung? Wenn wirklich 1mA fließt, 
dann ist natürlich dein Spannungsteiler zu hochohmig. Kannst es aber so 
probieren, kaputt gehen kann m.E. nichts. Kannst auch die Spannung auch 
über eine Z-Diode oder drei Standarddioden begrenzen.

Autor: hro (Gast)
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Sorry, das hatte ich falsch verstanden.
Im Datenblatt gehen da nur 2 Kabel ab, so dass ich davon ausgegangen 
bin, dass das Teil sich nur selbst regelt.

Dann lautet die Formel fuer Metzger (die Teile haben immer Schutzdioden 
zur Versorgung drin):
U = 3,3 - 2,1 = 1,2V
I = 1mA
R_min = 1,2 kOhm

Und dann sind auch die Ausgaenge des uC uninteressant.

Gruss hro

Autor: Michael E. (micde)
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Vorsicht bei LASER-Dioden! Diese sind extrem empfindlich!

Ich empfehle auf jeden Fall eine Konstantstromquelle (mit PWM Eingang 
für deine Regelung über den µC).

Schau dir das hier mal an: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle

Die Diode kann dir bei dem kleinsten Überschwinger, also kurzzeitige zu 
hohe Spannung kaputt gehen.

Damit meine ich nicht eine zu hohe Spannung der Spannungsquelle, sondern 
eher externe Störungen. z.B. Netzüberspannung durch Blitzeinschlag. 
Elektrostatische Aufladung usw.

Apropos: Wenn du die Diode einlötest solltest du eigentlich ein 
Erd-Armbändchen tragen (oder zumindest kurz eine blanke Stelle an der 
Heizung oder des PC-Gehäuses anfassen).
Manche Dioden gehen schon bei einigen 100V statischer Aufladung flöten. 
Und 100V spürt man nicht mal ;)

Also schön vorsichtig sein, gerade weil die LDs nicht so günstig sind ;)

Achja, ähnliches, aber nicht ganz so extrem gilt für MOSFETs (obwohl mir 
da noch nie einer kaputt gegangen ist)

Autor: (Gast) (Gast)
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Er hat doch einen Treiber davor!

Autor: Michael E. (micde)
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Ah danke :)

er hat den IMS-WKL-O1 davor, das hab ich überlesen. Dann wird schon 
alles glatt laufen.

Autor: Mathias G. (cdop)
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Falls sowas noch jemand mal macht:
Wenn man den MDK mit Widerstand gegen GND schaltet, wird der Laser 
gedimmt (entgegen der Beschreibung!).
Ich verwende 3,3V für den Betrieb der IMS-WKL.
Den Laser "fahre" ich mit 1,6 mA Diodenstrom und somit auf ca 70% (5,6K 
als R2 auf den IMS-WKL).
MDK habe ich nun (experimentell ermittelt) mit ca 20K gegen GND 
verbunden.
Damit ist der Laser noch gut sichtbar, aber auch gut gedimmt.
Vom ATMEGA (der auch mit 3,3V betrieben wird) gehe ich von einem Ausgang 
mit 10K an MDK. Sobald ich den Ausgang anschalte, wird die Dimmung 
aufgehoben, Laser leuchtet hell.
Mit diesen Werten erwärmt sich weder Laser, IMS-WKL noch ATMEGA.
Vielen Dank für eure Hilfe!

Autor: Mitbastler (Gast)
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@ Mathias G.:
>wird der Laser gedimmt (entgegen der Beschreibung!).

Wo steht denn, dass das nicht passieren soll?
Sobald ein Strom aus MDK fließt ist das so, als ob sich der 
Monitordiodenstrom erhöhen würde und der Laser wird gedimmt.
Ob du jetzt eine Modulation über eine gesteuerte Stromsenke vornimmst 
oder einen Widerstand gegen GND schaltest ist hier egal.

Von IC-Haus gibt es gute Appnotes, in der verschiedene 
Modulationsverfahren beschrieben werden.

Autor: Mathias G. (cdop)
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Ja, stimmt Mitbastler, ich habe einfach zu wenig Ahnung um ehrlich zu 
sein.
Bin jetzt einfach glücklich, dass es funktioniert - auch dauerhaft, ohne 
Laserdiode oder sonstige Bauteile zu beschädigen.
Übrigens ein Schreibfehler in meinem letzten Beitrag:
Statt "1,6mA" sind es "0,16mA".
Beim Laser ist 0,2mA als "Normalwert" angegeben.

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