Cortador láser de bricolaje. Número de pieza cero. Poder

En un momento, tenía muchas ganas de conseguir un láser CNC, no es que fuera realmente necesario para el trabajo o un pasatiempo, pero, sin embargo, es algo útil en un taller de servicios públicos, ¡y es realmente genial!

En Internet abundan los artículos sobre cómo romper un viejo Devede pisyuk, y sacar un diodo, insertarlo en el carro, por ejemplo, una vieja unidad de disquete de 5 ". Sin duda es genial, educativo y simple. Pero aburrido y también completamente inútil. Decidí recoger algo algo que podría usarse para el trabajo, bueno, o al menos fue divertido, y mantenerlo dentro de un máximo de 150 dólares.

Y así, dado que los conocidos eventos políticos llevaron al hecho de que no era rentable usar aliexpress, tuve que lanzar un grito por ministros familiares de ciencia y simple sobre personalidades extrañas. Y no en vano, después de un tiempo, como resultado de una transacción de trueque, de una persona extraña obtuve esto:

LGN-703, láser de CO2 con aproximadamente 60 vatios de potencia de salida, un tonto saludable con refrigeración por agua y una longitud de casi dos metros. Me impresionó, como una persona que tenía en ese momento un máximo de punteros láser verdes chinos, por su tamaño.
Desafortunadamente, no se encontró documentación inteligible en la red en principio, así que tuve que improvisar. Comparando aproximadamente los tamaños con sus contrapartes chinas, se sugirió que este tubo tiene una potencia de salida de aproximadamente 60 vatios, requiere 25 kV para funcionar, al menos para el encendido, aproximadamente 35. Y basado en la eficiencia promedio de los láseres de dióxido de carbono del 10 por ciento, para Al alcanzar la potencia nominal, necesita comer algo alrededor de 25-30 mA.

Y así, hay dos formas de hacer una fuente de alimentación:
1) Transformador de hierro grande. De las desventajas, en primer lugar, un buen ánodo no es tan fácil de encontrar, en la Unión Soviética, por alguna razón, eran piezas sueltas y, a menudo, muy inútiles, por lo que se quemaron primero. Alternativamente, puede usar transformadores para la señalización de neón (hay casos de 10-15 kV y 60 mA), conectando sus devanados secundarios en serie (¡Cuidado, el devanado secundario de cada HCT tiene un punto medio conectado a tierra en el caso!), Pero esta es la granja colectiva "60 años sin Presidente "tal como es: estos trances nunca están diseñados para un uso tan bárbaro y pueden quemarse completamente, acortando los devanados primario y secundario en su conjunto. En segundo lugar, para el encendido, aún tendrá que usar un multiplicador de media onda, y dado que estos son condensadores de red de 50 Hz, los condensadores serán grandes (todo tipo de K75-25 y similares a 40-50 Nf en el hombro).En tercer lugar, si desea controlar la potencia del haz, entonces todavía tiene que cultivar circuitos de tiristores voluminosos de granjas colectivas. De los beneficios, es barato y alegre. El HCT viejo se le dará casi por nada (por cierto, sí, un buen HCT es HCT pesado), también puede ahorrar en diodos rectificadores (cualquier escoria como 2Ts202 y similares desaparecerán).

2) SolidState. De las desventajas, puede volar un centavo, especialmente si compra todas las piezas en ChipDip y ni siquiera tiene un osciloscopio de abuelo. Dya, había ladrillos de medio puente, se convirtieron en silano. Bueno, incluso después de N kits de controladores muertos y transistores mosfet \ igbt, leerá las mismas hojas de datos y otra literatura inteligente (aunque esto es más una ventaja) de las ventajas obvias: es compacto, potente e interesante.

Quizás el segundo párrafo se detendrá en más detalles.
Y así, ahora vale la pena decidir sobre la topología de nuestro inversor. Un puente completo es demasiado para soldar, y la probabilidad de error es el doble. Todo tipo de generadores automáticos push-pull (grupo de empuje allí, por ejemplo) es una eficiencia demasiado pequeña y una alta probabilidad de fastidiar (bueno, no funcionó conmigo, no funcionó), ¡pero el medio puente es elegante, moderno y juvenil! Oscilaremos los fetas IRFP460, aunque tienen un obturador bastante "pesado". ¡Y ciertamente lo manejaremos usando IR2153! En primer lugar, por el hecho de que no necesita soldar mucho, y en segundo lugar, esta es una respuesta universal a la pregunta "¿por qué explotó en mí?" Después de un tiempo, masticando manuales y leyendo toneladas de delirio sin sentido en flybek.ru, nació este tipo de esquema rediseñado de un caballero local "Seriyvolk".

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La frecuencia de funcionamiento es de aproximadamente 40 kHz. Los condensadores en el bootstrap son de película (aunque la cerámica de tantalio es mejor, pero parece funcionar así), en la cadena RC: cerámica.
D1, D2, D3 aquí es HER208. La fuente de alimentación de Vcc IR y repetidores en la cadena de gestión de claves está organizada por un bootstrap ( lea más sobre qué es y con qué se come ), C4 debe seleccionarse en el rango de 500 a 1000 pF.

Descargue el diseño espejo de las pistas
My Junior Padawan (en), si no es fuerte, ágil y habilidoso, no recopile dichos esquemas en maquetas / piezas de madera / cajas de cartón.
El transformador es el núcleo de la canaleta (bueno, o tal vez tenga más ferrita masiva cubierta), el primario: 28-30 vueltas de littsendratom con un diámetro de 0.5 mm o más (el cable multinúcleo habitual lo hará en el peor de los casos), el secundario, al gusto.
Sugerencia: no debe tener suerte y, en primer lugar, meter el nuevo dispositivo directamente en la salida, primero debe asegurarse de que todo esté ensamblado / soldado correctamente y realizar pruebas de campo.
Para empezar, vale la pena iniciar el inversor a un voltaje bajo, pero como la fuente de alimentación Vcc IRki está diseñada para 220 y no comenzará a 40-50 voltios, debe suministrar por separado +12 voltios al punto entre los diodos D2 y D3. Lo que vale la pena verificar es la corriente sin carga (retire el devanado secundario del transformador, deje solo el primario y, por ejemplo, pegue una bombilla en serie con el inversor)
Calentamiento de mosfets - en h.kh. No debería ser en absoluto.
Bueno, vale la pena hurgar con un osciloscopio a menos que la puerta cierre las llaves y los terminales del devanado primario. Después de todo, todos sabemos que un osciloscopio conectado a la red no debe entrar en el dispositivo sin aislamiento galvánico. :).

En el obturador de la tecla inferior.

En el devanado primario.
Lo que debería estar en las persianas: un meandro más o menos parejo. Lo que no debería ser: "agujas" equivalentes a aproximadamente 1/3 de la señal útil. En el caso de que el voltaje inducido abra el obturador del hombro inferior, cuando el superior esté abierto, se producirá una ruptura total y el condensador se fusionará con toda su capacidad en la cabra formada, romperá los fetos, lo más probable es que mate el IR y queme las pistas en el tablero. Cómo lidiar con esto: intente hacer los caminos más cortos posibles, ate los mosfets con condensadores de película, use sapresores, etc. En general, la topología de los inversores de potencia de medio puente / puente es el tema de un artículo separado y dichos artículos ya han escrito un vagón y un carrito pequeño. Si tiene problemas con la depuración, por ejemplo, para comenzar, le aconsejo que lea la hoja de datos en el IRu.
Vale la pena empujar un duplicador en el lado de alto voltaje, ya sea un paquete grande de 1n4007 o D5000 de alto voltaje (como resultó, aunque no se consideran "ultrarrápidos", ellos mismos trabajan a esa frecuencia). Definitivamente deberían ser desviados por decenas de miliohmios de resistencia, todavía puede colgarlos con condensadores de ecualización, pero esto es para calmar el alma.

Con enfriamiento, todo resultó mucho más fácil: en los contenedores de la patria se encontró un matraz saludable del aparato Kip, en la tienda de mascotas más cercana se compraron mangueras de silicona para el acuario por 300 rublos , y en la tienda de autopartes: la bomba de lavado de la cuenca, como un maizal.

Lo primero que se quemó es un multiplicador hecho a sí mismo (los diodos compuestos siempre se unen con resistencias de derivación). Pero, el láser estaba bastante enrollado de un televisor convencional UN9-27, del cual todavía tenía dos o tres piezas.

Aunque consume de la potencia 1 \ 4 de la potencia requerida y la descarga es apenas visible, ¡es GRANDE! Enciende un aglomerado con una viga desenfocada y quema madera contrachapada (solo guardaré silencio sobre el papel).

Vea la siguiente serie:
- finalizando la fuente de alimentación con explicaciones breves de "cómo funciona el inversor de medio puente" y "qué hice mal esta vez", haciendo y llenando el bloque duplicador de voltaje, montaje en una caja ordenada y un intento de organizar el control electrónico de potencia (en IR, dy).
- la fabricación de un sistema de dos coordenadas para posicionar el haz de un escáner antiguo y algún tipo de madre. Intenta adjuntar espejos a esto para que puedan reducirse.
- Microcontroladores Pogromirovanie.

Y muchas otras cosas interesantes e interesantes, así que no cambies.

PD Oh si. Sobre el tema de la seguridad. Dado que la radiación láser se encuentra en algún lugar en la región de 10.600 nm, no representa ningún peligro particular para los ojos (bueno, más precisamente, no más que para cualquier otra parte abierta del cuerpo con piel delgada / membranas mucosas), cuando el ojo se encuentra bajo un haz enfocado a plena potencia. lo más probable es que deje una pequeña quemadura en la parte posterior del cráneo :)

Source: https://habr.com/ru/post/es394093/