KÆMPE laser switchmode supply

Hej alle.

Jeg har gang i et ret vildt projekt. Det er stadig kun i mine tanker men et kæmpe ønske at få ud i virkeligheden!

I gennem mange år efterhånden har jeg rodet med lasere, både store og små. De store lasere som jeg arbejder med er alle lavet til Amerikansk kraft (læs: 3x208v). Derfor skal man bruge en autotrafo på mange kilowatt for at kunne benytte udstyret.

Jeg vil gøre næsten alt for at slippe for det 40kilo tunge helvede! Så nu er min plan at bygge en forsyning der kan tage Dansk kraft direkte og føde laserne direkte uden en auto trafo.

For at give en ide om hvad det er for noget udstyr, så kan man se et par billeder af sådan nogle lasere her:

formatting link
formatting link

De lasere som man kan se på billederne udsender ca. 8watt blå/grøn lys. For at generere så meget lys skal der enormt meget strøm til. Over anode/kathode ligger der 220 volt 40 amp. Over filamentet ligger der 4 volt 26 amp. og så er hele dyret selvfølgelig vandkølet for at komme af med alt den overskydende energi!

I dag er mit setup sådan her: Kraft->AutoTrafo->Laser Regulering->Laser

Mit ønske er: Kraft->Hjemmebygget regulering->Laser

Jeg har lavet en tegning af hvordan jeg tror at man kan lave sådan en supply. Se min fine tegning her:

formatting link

Min ide er at bruge nogle kraftige IGBT'er til at choppe den ensrettede kraft i småstykker (10KHz eller noget) og smide det i en trafo med ca

3:1 vindings tal. Så skulle der gerne komme omkring 248 volt DC ud på den anden side. Dette skal så kunne reguleres ned til omkring 80-100 volt.

Jeg har slet ikke nogen ide om hvorvidt min ide vil virke, da jeg aldrig har prøvet at lave en switchmode før.

Så jeg mangler en person der kan give mig nogle hints... Jeg har flere gange herinde set folk fortælle at de til dagligt arbejde med STORE switchmode ting med IGBT'er. Så der må være nogle herinde der kan give mig nogle spark i den rigtige retning.

Jeg har tænkt mig at bruge en micro processor til at styre switchmoden med tilbage kobling. Den del kan jeg selv lave, men stort set alt andet end microen har jeg brug for hjælp til. Materiale til trafoer, vindingstal... Switch frekvenser osv...

Men som sagt så vil jeg gøre alt for at komme i gang med projektet... Jeg har arbejdet med elektronik i mange år og er bestemt ikke tabt bag en vogn, men det her er absolut mit mest ambitiøse analoge projekt til dato!

PS. Hvis nogen vil hjælpe så har jeg en masse udstyr som jeg er villig til at bytte for hjælp. Og med hjælp mener jeg ikke lodninger, men diagram og udregninger...

Mvh Jan Thogersen

Reply to
Jan Thogersen
Loading thread data ...

Hvad vil du opnå ved at lade filament-IGBTerne arbejde på AC?

Plejer lasere ikke at skulle forsynes med en "blød" forsyning?

Hvor stor forskel er der på arbejdsspænding og tændspænding i øjeblikket?

Hvordan er den nuværende forsyning opbygget?

Overvej dobbelt enkeltensretning med midtpunkt, på sekundæren.

(I parentes bemærket, så skal du nok firvente mindst 560V DC på hovedladelytterne.)

Mvh. Uffe Ravn

Reply to
Uffe Ravn

Sorry. My bad. Der skal selvfølgelig ensrettes inden filament IGBT'erne også! Men outputtet på filamentet skal være AC da filamentet ellers ville blive magnetisk og ødelægge laseren. Ved dog ikke hvordan den har det med 10Khz på filamentet... eller 1Khz for den sags skyld.

Hvad mener du med en blød forsyning? På den originale forsyning sidder der en kæmpe spole med kerne for at sløve systemet.. Hvis det er det du mener...

Tja, for at starte røret skal der vel omkring 20kilo volt til. Jeg kan ikke huske hvor meget spændingen falder når røret starter... men drift spændinden er imellem 90-220volt. Røret virker ret analogt med en Zener diode... Altså at når spændingen kommer over et vist punkt så begynder der at løbe strøm.

Her kan du se kraft delen af den originale forsyning. Det er lavet som en liniær regulering med to store Darlingtons og to store vandkølede 2.2Ohm's modstande. Ret syret! faktisk!

formatting link
formatting link

Hvad vinder jeg ved det?

Ok. Er det til at finde nogle IGBT'er der vil arbejde under disse næsten vandvittige omstændigheder?

Reply to
Jan Thogersen

Du har flere problemer. Hvad med tændspændingen?

Du skal strøm og effektbegrænse, ellers = BUM - ingen laser Du ønsker definitivt ikke en konstantspændingsforsyning. Løsningen med at smide anodeforsyningen ind på midtpunktet af glødeforsyningen er meget sød - men husk at din sekundærvikling skal være lavohmet.

Jeg ville bruge en alm. trafo til gløden, det er overkill med IGBTer til 100W

Og uanset hvad - så ville jeg nok starte med en kunstbelastning, og ikke laseren!

Reply to
Ole Geisler

Jan Thogersen skrev i meddelelsen ...

Overvej at finde en gammel svejseinverter Migatronic LDH 160 er et godt bud. Der er hele primærkredsløbet fikst og færdig til dig, og du kan koncentrere dig om sekundærkredsløbene. Ydermere er kredsløbet bygget til strømreguleringstilbagekobling.

Disse svejsere kan Du få foræret når metalspåner har taget livet af et udgangsmodul, men med to defekte svejsere har Du komponenter nok til at reppe én af dem.

Og så findes den i en udgave med HF højspændingstænding :-)

-- mvh Orla

formatting link

Reply to
Orla Pedersen

Jan Thogersen skriver:

Du vil have justerbar 70-220VDC forstår jeg ? De er klart en switchmode der skal til der !

Det er da for nemt at få lavet en 100W trafo med den spænding. Det mener jeg absolut ikke kan betale sig at switche på, med mindre at du har nogle voldsomme krav til stabiliteten af spændingen.

På diagrammet kan jeg se at det i forvejen blot er en transformer.

Definer lige, hvilken spændign du har brug for 100 volt 40A er betydeligt lettere at få end 230V 40A (rent effektmæssigt)

Så kan du godt regne med at du laver "røg" en 5-10 gange, inden det virker.

Jo, sådan i 800KW størrelse :-)

Men det er en helt anden snak. Har du overvejet at købe en færdig løsning ?

Klaus

--
 Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
   Modeltog, internet, gratis spambekæmpelse, elektronik og andet:
                  http://home6.inet.tele.dk/moppe
     Turbogrilstarter: http://home6.inet.tele.dk/moppe/tgs.html
Reply to
Klaus D. Mikkelsen

Tændspændingen er ikke noget problem. Alle større lasere har et modul siddende i selve laseren, da man ikke ønsker at trække højspændingen i kablerne fra forsyningen. Så det eneste der skal til er guf på anoden (220 volt) indtil lade kredsløbet er ladet op i højspændings generatoren og så ellers bare 5 volt til at trigge den. Så kaster den ca 20kv hen over røret.

Hvilken en af dem snakker vi? Filament eller anode?

Ja du har nok ret, men 4 volt 26 amp vil også være en pæn tung trafo. Så hvis det blev en ombygget PC forsyning ville den veje meget mindre...

Nej klart. Bare ret svært at emulere en laser... når der skal forbrændes 220v X 40A = 8800 watt... Nogen idéer?

Mvh Jan

Reply to
Jan Thogersen

Jan Thogersen wrote:ø

Fire varmeblæsere, ja jeg ved det er rent ohmsk.

Mvh. Uffe Ravn

Reply to
Uffe Ravn

Jan Thogersen skriver:

Filament

1 kg maximum.

Husk, det er kun ca 100 watt. Jeg har en håndfuld 2x10V/10A ringkerner i forskelligt brug. De fylder ø10cm x 4-5 cm i højden.

Hvor høj spænding har du brug for ?

Nogle steder skriver du 70 andre steder 220 volt.

Klaus

--
 Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
   Modeltog, internet, gratis spambekæmpelse, elektronik og andet:
                  http://home6.inet.tele.dk/moppe
     Turbogrilstarter: http://home6.inet.tele.dk/moppe/tgs.html
Reply to
Klaus D. Mikkelsen

Hehe. Ja det har jeg indset... Nu skal det så laves :-)

Næ, det er faktisk ikke så kritisk, men tænker bare på min ryg som skal løfte dyret når den er færdig. Switchmodes vægt måles jo i fjer og trafoer i bly.

Ja, det var jo i gamle dage... :-)

Laseren kan som sagt køre nede fra omkring 70 volt. Ved de 70 volt er strøm forbruget og mindst. Så de 40Amp er ved 220 volt.

Hehe. Ja. Det regner jeg også med. Jeg har arbejdet med 1000 watt's audio switchmode forstærkere hos ICE power i lyngby, så jeg har set hvor hurtig røgen kan slippe ud af komponenter når de næsten er direkte koblet på nettet :-)

Tja. Producenten af mine lasere er først lige begyndt at lave switchmodes til min type lasere. Man kan så købe en ombytnings forsyning. De får det gamle lig og jeg får en ny switchmode. Problemet er at de ikke bytter lige over :-) Der er sådan ca 130´000kr til forskel. Der er så nogle ganske få private mennesker rundt om i verden der har fået samme ide som mig og som faktisk er lykkes med at lave en forsyning. Men de skal stadig have omkring 40´000 for noget hjemmebyg, som jeg ikke helt tør stole på. Desuden har jeg jo 4 lasere af denne kraftige type, så det løber jo op :-)

Men jeg tror som også nok at det skal lykkes for mig at få lavet noget der virker. Men ikke uden hjælp. Jeg aner fx. ikke engang hvor jeg skal skaffe stumperne... Hvor jeg skal få viklet trafoer eller bare skaffe materiale til det.

Mvh Jan

Reply to
Jan Thogersen

Hmm. Det vil jeg da prøve... Kan det lade sig gøre at skaffe diagram til sådan en fætter? Jeg vil prøve at ringe til Migatronic, måske har de noget gammet skrammel til at ligge og samle støv... Det er da et forsøg værd...

Hvorfor mener du at den vil kunne bruges? Er spændinger og strøm da ca det samme?

Mvh Jan

Reply to
Jan Thogersen

Er en af transformatorene ikke også med luftspalte?

Altså skal din forsyning være en konstantstrømsgenerator.

formatting link

Mindre diodetab, graezbroer er sjældne på sekundærsiden af en SMPS.

Dont ask me.

Hvorfor vælger du ikke bare at lave en SMPSstrømforsyning der DCforsyner den gamle strømforsyning lige efter trefasebroen. Og få viklet en glødetrafo til danske forhold.

Det vil være langt lettere og simplere.

Mvh. Uffe Ravn

Reply to
Uffe Ravn

Jan Thogersen skriver:

Forskellen bliver ikek så voldsom, når det kun er ca 100 watt du har brug for.

Okay, altså har du brug for en switchmode der kan køre op til 8,8kW ved

220 VDC.

Av av av....

Der har tidligere været nævnt et firma der vikler trafo'er her i gruppen. Prøv at søg lidt tilbage med google groups. Var det i Horsens de lå ???? Rimelige priser i selv små produktioner. Ellers er der koshel (stavemåde??). Prøv dgs.dk med transformer.

Snak med scanpocon om switchmoden. De leverer alt muligt (og umuligt).

Klaus

--
 Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
   Modeltog, internet, gratis spambekæmpelse, elektronik og andet:
                  http://home6.inet.tele.dk/moppe
     Turbogrilstarter: http://home6.inet.tele.dk/moppe/tgs.html
Reply to
Klaus D. Mikkelsen

Ja ok. Men den her trafo skla vel også kunne tåle de 40 amp fra Anoden? De går vel egentlig også igennem her... er ikke sikker. Men vil da mene at strømmen går den nemmeste vej og det er ikke ind midt på filamentet. Altså vil strømmen der løber fra Anoden ind i gassen og ned til filamentet ramme siden af filamentet først. Altså skal strømmen også lige igennem filament transformeren først. Så den skal altså kunne klare

66 amp (Måske er jeg helt off her)

Ja, måske... Jeg var faktisk lige henne og kigge ned i den originale forsyning, og den filament trafo der sidder der er egentlig heller ikke så stor. Til ledningerne er heller ikke slemme, så måske går anode strømmen ikke igennem filament trafo'en. Man kan se trafoen her:

formatting link
Den sidder i forsyningen lige ved siden af de tommelfinger tykke sikringer.

Ja. Jeg har måske ikke været så god til at formulere mig. De 70volt er tomgangs spænding på røret og 220volt er fuld skrald. Altså skal forsyningen kunne reguleres imellem 70 og 220.

Mvh Jan

Reply to
Jan Thogersen

Det gamle var at sentertappen på glødingen ble koplet til GND. Strømmen til Anoden gikk via katoden. Det vat det som var poenget med indirekte gløding, å holde glødekretsen med brum, adskilt fra signalkretsen. Hensikten med sentertappet gløding, er å senke vekselspenningsnivået og å la vekselspenningen "utbalansere" seg. Se om sentertappingen er jordet.

HM

sikringer.

forbrændes

Reply to
Harald Mossige

bud.

koncentrere

Hvis du skulle falde over een der vil forære disse væk(eller sælge til repererbar pris), så giv lige et praj. Jeg har haft meget svært ved at finde dem som defekte til "defekt pris".

Mvh Henrik

Reply to
Henrik Mortensen

Der er/var en her:

formatting link
og her:
formatting link

Søren

Reply to
Søren

Jan Thogersen skrev i meddelelsen ...

Fordi at den er strømreguleret, og det får Du behov for. En "almindelig" strømforsyning er spændingsreguleret, og som skrevet andet steds i tråden, så vil det være døden for dit laserrør.

Nej ikke helt, max spændingen for svejseren er ca. 80 volt, men det vil alt andet lige være lettere at vikle trafoen i en eksisterende switch-mode konstruktion om, end at starte helt fra bunden. Styringskredsløbene skal selvsagt også modificeres lidt aht. reguleringsområde. men ellers ret simpelt. Hele det primære kredsløb kan bruges uændret. Og alt kredsløb i den er gængse logikkredse og operationsforstærkere. Eneste specielle komponenter er fet-transistorerne, (med usædvanlig lav gate capasitet), der driver trafoen i en lidt speciel seriekonfiguration, (diagram på udgangstrinet haves).

-- mvh Orla

formatting link

Reply to
Orla Pedersen

Henrik Mortensen skrev i meddelelsen ...

finde

Det burde ikke være et problem, den korte tid jeg var i branchen blev de typisk skrottet, og erstattet med lettere og bedre svejsere. :-/ De må vel stå og gabe rundt om i smedevirksomhederne....

Som svejsemaskine er den idag middelmådig, og TIG-tændingen rent elendig. Men som hobby kæpsvejser er den da fin nok, blot at man husker, at den ikke tåler fugt, eller at bo i nærheden af en vinkelsliber.

-- mvh Orla

formatting link

Reply to
Orla Pedersen

Det er dit mindste problem. At konstruere en fungerende 8KW+ SMPS er ikke noget man bare gør. Overhovedet.

Glem det.

Reply to
Ole Geisler

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.