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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserpointer


Autor: Lucky (Gast)
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Guten Abend allerseits

Ist es möglich einen Laserpointer, der mit zwei AA Batterien, jeweils 
1.2V, betrieben wird, mit einen Transistor anzusteuern. Ich möchte gerne 
den Laserpointer über einen MicroController steuern - da dessen Ausgänge 
nicht genug Stromstärke bieten können oder ich sie nicht belasten 
möchte, würde ich gerne die Spannung des Laserpointer durch ein Netzteil 
versorgen. Dieses Netzteil liefert 5.12-5.13V und 450mA - es ist 
stabilisiert. (Handylade Gerät).

Wie kann ich diesen Laserpointer den so mit diesem Netzteil betreiben 
ohne das er beschädigt wird ? Einfach 5V----Widerstand----Laserpointer ?

Der Laserpointer hat max. 5mW.

Welchen Widerserstand brauch ich ?

Meine Lösung:

P = U * I         P = 5*10^-3 W | U = 2x1.5V = 3V

P/U = I

I = 5*10^-3W / 3V
I = 0.0016 A
I = 1.66667 mA

Nun den Vorwiderstand:

R = (U_Netzteil-ULaser) / I
R = (5.13V-3V) / 0.0016
R = 1331.25 Ohm ~ 1.5k

Ist meine Berechnung Richtig ? Kann das so funktionieren ? Will es nicht 
ausprobieren, weil ich nur den einzigen Laserpointer hier stehen habe 
:-).

Danke.

Autor: Richard (Gast)
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nö, laserpointer nutzen den Ri der Batterien zur Strombegrenzung 
(einfach gesagt)

Auch wenn die Spannung stimmt, macht dir das Handyladegerät den pointer 
zu 99% kaputt

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Lucky wrote:

> Ist meine Berechnung Richtig ? Kann das so funktionieren ?

Nein, nein:
Du gehst davon aus, dass der Laser 1mW braucht. Dem ist aber nicht so, 
da dieser keinen Wirkungsgrad von 100% hat.

Die einfachste Lösung: 3-4 Dioden in Reihe zum Laserpointer schalten: An 
jeder fallen etwa 0,5-0,7V ab. Damit erhälst du etwa 3V.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Richard wrote:
> nö, laserpointer nutzen den Ri der Batterien zur Strombegrenzung
> (einfach gesagt)

Das ist falsch.

Autor: Lucky (Gast)
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Hallo,

ui das ging aber schnell.

Ich habe hier paar 1N4.... Dioden rumliegen... dann pack ich ein paar in 
Reihe und gut ist. Stimmt das jetzt nicht was der Richard da geschrieben 
hat ?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Nein: Der Innenwiderstand von Batterien ist vernachlässigbar gering, 
zumindest bei so kleinen Lasten wie einer Laserdiode. Der Strom ohne 
Vorwiderstand würde bei einigen Ampere liegen.
Gute Laserpointer besitzen eine Regelung, die die Leistung unabhängig 
von der Spannung staibil halten. Allerdings sind diese "Markenprodukte" 
ausgestorben. Alle neueren Modelle die ich kenne, verwenden eine 
schlechte Regelung, oder auch nur einen einfachen Vorwiderstand.

Die 1N4xxx Dioden sind OK. Fang am besten mit 4 Dioden an, und schau ob 
das hell genug ist, falls nein dann versuch es mit nur 3 Dioden.

Autor: Lucky (Gast)
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Alles klar ! Danke nochmals. :-)

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Wie soll das mit Dioden als "Vorwiderstand" gut gehen? Die Dioden 
erwärmen sich, dadurch sinkt die erforderliche Durchlassspannung, damit 
erhöht sich der Strom, dadurch stéigt die Temperatur ....das gibt 
thermal runaway mit Zerstörung des Lasers.

Den Strom und die Spannung bei Betrieb mit Batterie messen.
Dann einen entsprechenden Vorwiderstand für z.B 5-V-Betrieb berechnen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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peter-neu-ulm wrote:
> Wie soll das mit Dioden als "Vorwiderstand" gut gehen? Die Dioden
> erwärmen sich,

Rechnen wir mal: Es fließen maximal 50mA. Das ergibt einen 
Spannungsabfall von 0,7V, macht also 35mW pro Diode. Der thermische 
Widerstand liegt bei 50°C/W. Das macht demnach 1,75°C 
Temperaturerhöhung, wodurch die Spannung um etwa 3,5mV bzw. insgesamt um 
maximal 14mV ansteigt. Und das ist wohl eindeutig vernachlässigbar.

> dadurch sinkt die erforderliche Durchlassspannung, damit
> erhöht sich der Strom, dadurch stéigt die Temperatur ....das gibt
> thermal runaway mit Zerstörung des Lasers.

Außerdem gibt es dann noch einen Vorwiderstand bzw eine Regelung im 
Laser.



Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Hallo Benedikt,
OK, bei diesen Zahlenwerten, für Leistungsdioden 1N4xxx,  hauts noch 
hin, aber trotzdem sollte man Dioden nicht als Vorwiderstand nehmen. Bei 
Widerständen hat man fast keine Exemplarstreuung und auch fast keine 
Temperaturabhängigkeit.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Allerdings hat man bei Widerständen ein Problem:
Sagen wir mal der Laser hätte eine Regelung (so wie es eigentlich sein 
sollte):
Wird eine Laserdiode wärmer, gibt sie mehr Licht ab, bei gleichem Strom 
(oder umgekehrt, ich bin mir nicht ganz sicher). Die Regelung gleicht 
das aus, indem sie den Strom reduziert. Dies hat zur Folge, dass die 
Betriebsspannung größer wird, da am Widerstand weniger abfällt. Das 
macht nicht viel aus, da die Regelung das ausgleichen sollte, aber 
einige billige Regelungen nutzen die Betriebsspannung als Sollwert.

Einigen wir uns darauf, dass eine Spannungsregler (z.B. LM317 oder 
LP2950-3) das beste und sicherste wäre, die Vorwiderstands und 
Diodenmethode aber meistens wegen der Einfachheit genutzt werden ?

Autor: Daniel (Gast)
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peter-neu-ulm wrote:

> [...] Bei Widerständen hat man fast keine Exemplarstreuung und auch fast > keine 
Temperaturabhängigkeit.

??? Die Toleranzenz sind jenseits von gut und böse (5 - 10%) und wer 
will schon Messwiderstände nehmen ? Mit der Temperaturabhängigkeit 
sieht's auch nicht viel besser aus. Stichwort Bückenschaltung.
Da sind Dioden doch die bessere Wahl, allerdings würde ich auch einen 
0815 Widerstand nehmen und keine 3 Dioden etc... allein schon wegen des 
Platzbedarfes

Autor: Hannes Lux (hannes)
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> Ich möchte gerne
> den Laserpointer über einen MicroController steuern

Willst Du ihn nur gelegentlich ein- und ausschalten? Da sehe ich keine 
Probleme.

Oder willst Du ihn modulieren? Also schnell schalten um Daten zu 
übertragen. Das mag er nicht, da seine Regelung dem entgegenwirkt und 
durch Überschwingen der Regelung die Laserdiode überlastet werden kann.

...

Autor: k.s. (Gast)
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Ui.. doch etwas komplizierter und viele Faktoren die da eine Rolle 
spielen.. für einen Grünschnabel etwas schwer zu verstehen aber hört 
sich interessant an.

Ich möchte diesen Laser an und ausschalten.. also nicht in ms takt oder 
schneller um ihn zu modulieren - lediglich , wie oben schon genannt, ihn 
an und ausschalten - ebenhalt wie eine Tischlampe benutzen g.

Würde dem Laser was passieren, wenn ich ihn in "Sekunden" Takt an und 
ausmache ?.

Kann ich jetzt die Methode mit den "3-4 DIODEN" benutzen ?.

Das ist eh nen billig Laser... aber hab halt nur einen zur Zeit hier.

Danke euch

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Mit 4 Dioden ist der Laser vermutlich etwas dunkler, aber du bist mit 
Sicherheit unterhalb der Grenzwerte.

Autor: tom (Gast)
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hab gerade auch ein projekt mit einer laser datenübertragungstrecke 
aufgebaut, ist eigentlich ganz einfach. die spannung an dem laser 
pointer sollte 3V nicht überschreiten, normalerweise wird eine 
laserdiode mittels einer geregelten konstantstromquelle versorgt, 
allerdings wird dies in den meisten neueren laserpointern nicht benutzt, 
sondern ein ganz normaler schnöder vorwiderstand. daher habe ich es 
folgender maßen gelöst:

versorgungsspannung -> 3V-spannungsregler(LM317) -> vorwiderstand -> 
laserdiode -> masse

parallel zur laserdiode ein (kleiner) widerstand + npn-transistor mit 
dem ich die diode überbrücke, damit moduliere ich den laserpointer, das 
klappt eigentlich ganz prima, der strom wird durch den vorwiderstand auf 
ca 23mA gehalten nur wenn ich die diode überbrücke fließt ein leicht 
höherer strom, allerdings liegt dann über der diode auch keine 2,3 volt 
mehr, so dass der laser effekt nicht startet.

eine modulierung mit bis zu 1MHz hat keine probleme gemacht

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

gerade so überlegt: wenn Du den npn-Transistor von ADJ gegen GND 
schaltest und so den unteren Teilerwiderstand überbrückst, sollte die 
Ausgangsspannung ja auf 1,25V + UCEsat, also ca. ,14-1,5V fallen, reicht 
das, um den Laser aus zu bekommen?

Dann könnte man das sogar direkt mit einem AVR-Pin machen, Eingang ohne 
PullUp und Ausgang L.

Allerdings wäre bei einem Programmfehler mit Ausgang H dann eine neue 
Laserdiode fällig...

Gruß aus Berlin
Michael

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