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BeitragVerfasst: Mi 19. Apr 2017, 12:01 
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Hallo,
Ich habe vor kurzem einen Fasergekoppelten Laser vom Typ FAP800 und einer Ausgangsleistung von 30W erstanden. Dieser benötigt einen konstanten Strom von 43A bei einer Spannung von ~2V. Als Stromversorgung an sich soll ein 5V 50A Schaltnetzteil zum Einsatz kommen. Ich habe schon einen ordentlichen Shunt mit 0.005R, jetzt stellt sich mir die Frage, ob ein einfacher OPV+Mosfet (natürlich ordentlich gekühlt, immerhin über 120W Ptot.) zuverlässig und sicher genug funktioniert, denn aus eigener Erfahrung ist mir die Empfindlichkeit von Halbleiterlasern schon bekannt (Abgesehen davor war das Ding nicht allzu billig :hihi: ).
Welche zusätzlichen Sicherheitsmassnahmen wären noch angebracht, z.B antiparallele Diode o.ä.?
Über die Gefahr eines Lasers dieser Leistung bin ich mir natürlich bewusst und treffe auch die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen.
Dann stellt sich mir zum einen die Frage, welche Faser ich zum Einkoppeln verwenden soll und ob eine normale Linse zum Kolliminieren ausreicht, eigentlich sollten normale Glaslinsen für ~808nm funktionieren oder?
Zur Not geht das Ganze auch ohne Faser, dann wird der Laser eben direkt an der Z-Achse befestigt (soll eine CNC Laserschneid-/ Graviermaschine werden, CNC-Portalfräse ist schon vorhanden).
Hab das Ganze jetzt mal ins Elektronikforum gestellt, da es ja Hauptsächlich um die Konstantstromquelle geht, sonst bitte verschieben. :)
Vielen Dank, hoffe das ist nicht zu viel auf einmal.

MfG Powermosfet


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BeitragVerfasst: Mi 19. Apr 2017, 18:03 
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Also Konstantstromregler mit Op-amp und Mosfet funktioniert.
Eventuell sollte man ein bisschen I-Anteil einfügen so das das ganze nicht Überschwingt (Kondensator über den Op-Amp).
3V bei 40A zu verheizen ist natürlich einiges, mit einem TO247 Mosfet kann man das vergessen, so kalt kann man den ohne aktive Kühlung (mehr als Kühlkörper+Lüfter) kaum halten.
Ich würde eher vorschlage mach den Shunt viel größer und verbrate an dem die Leistung.
Dann muss der Mosfet nicht so viel verheizen.
Mosfets im Linearbetrieb parallel schalten ist auch nicht ganz ideal, Ausgleichswiderstände nicht vergessen.

Ich nehme mal an das Datenblatt von dem Laser hast du gelesen oder?
Maximale Gehäuse Temperatur 30°C!
Empfohlener Kühlkörper <0,1K/W (das ist schon sehr groß).
In der originalen Anwendung haben die ein richtiges Kühlaggregat oder ein paar Peltierelemente zur Kühlung.


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BeitragVerfasst: Mi 19. Apr 2017, 19:19 
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Hi

Schau mal bei ibäh nach "simopac" oder BSM111. Das ist eine schon ältere Mosfetreihe die Ptot 700W könnte. Da sind deine angedachten 130W zum Warmlaufen geeignet.
Der Mosfet funktioniert auch im Linearbetrieb. Ich habe schon mal mit so einem experimentiert. Der hat auch funktioniert. Bin dann aber wegen 55A @8V auf zwei parallele IGBTs gegangen.

Ichbin


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BeitragVerfasst: Do 20. Apr 2017, 05:01 
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Wäre es sinnvoller, das ganze mit einem Schaltregler zu realisieren?
Das Problem ist nur, dass ich mich noch nicht mit Schaltreglern bei dieser Stromstärke beschäftigt habe und nicht weiss, wie ich das ganze aufbauen soll, im im Internet finde ich da nix so recht...
Ich würde zum Kühlen des Lasern erstmal nen grossen Kühlkörper + Lüfter probieren, obwohl 80W natürlich auch ned allzu wenig sind, sonst muss eben nen Peltier dazwischen oder eben Wasserkühlung.
MfG Powermosfet


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BeitragVerfasst: Do 20. Apr 2017, 06:31 
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Moin

Die 130W solltest Du auch mit einem lüftergekühlten Prozezzorkühler weg bekommen.
Außerdem kann es sein, dass Du zusätzlich schaltungstechnisch mit einer Klemmschaltung dafür sorgen musst, dass der Strom sehr Schnell auf einen unkritischen Wert reduziert wird.
Bei einer Schaltreglergesteuerten Stromquelle ist das um so wichtiger.

bastl_r


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BeitragVerfasst: Do 20. Apr 2017, 09:34 
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Schaltregler für solche Ströme sind alles andere als Trivial.
Nimm einen Linear Regler, das ist deutlich einfacher.


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BeitragVerfasst: Do 20. Apr 2017, 11:42 
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Ok, also opv mit genügend grossen Mosfet...Parallel zum Laser nen Kondensator gegen Spannungsspitzen o.ä.?
Obwohl diese ja im Linearbetrieb nicht auftreten sollten, aber lieber mehr Sicherheit als zu wenig...
Kann evtl noch jemand was zum Thema Faser bzw. Bündelung sagen?

MfG Powermosfet


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BeitragVerfasst: Do 20. Apr 2017, 13:19 
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Ja, die FAP Dioden sind eigentlich gar nicht dazu geeignet um Material direkt zu bearbeiten. Die Faser ist ein 0,8mm dickes Faserbündel aus 19 Einzelfasern. Das Laserlicht kommt da mit ein paar Grad Winkel aus dem Faserbündel raus. Wenn man da nen Strahl draus formen möchte müsste man den Ausgang der Faser mit nem Teleskop extrem aufweiten. Schätze mal das der Laserstrahl sich dann so in 3-5cm Durchmesser bereich bewegt.
Fokussieren kann das auch sehr Schlecht weil es halt mehrere Fasern sind, die sich auf eine große Fläche verteilen. Die Energiedichte im Fokuspunkt dürfte deutlich geringer sein, als das was man z.b. mit einer 2W 450nm Diode erreichen kann. Die FAP Dioden sind eigentlich hauptsächlich als Pumpdioden für ND-YAG-Laser geignet.

Achso ja Faser, da kannste einfach eine 800µm Faser ans Ende der Diode schrauben.


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BeitragVerfasst: Fr 21. Apr 2017, 00:29 
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Hmm ok, dachte mir schon, dass die Diode nicht ideal ist, aber funktionieren wirds fürs erste schon denk ich...was ist für dich eine normale 800 um-Faser? In der Bucht finde ich da kaum was, und wenn da für enorme Preise...


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BeitragVerfasst: Fr 21. Apr 2017, 08:06 
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Sowas z.b. ne 910µm müsste auch gehen. Sowas gibt es aber auch als 800µm. Teuer ist das alles, sobald Laser draufsteht ist alles teuer :klatsch:

https://www.thorlabs.de/newgrouppage9.c ... up_id=4393


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BeitragVerfasst: Fr 21. Apr 2017, 12:23 
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Hmm, über 200 Scheine is mir dann doch bissel zu happig, dann eben ohne :klatsch:
Trotzdem danke, hoffe ich bekomm das ganze einigermassen hin...

MfG Powermosfet


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