Cortador a laser DIY. Número da peça zero. Poder

Ao mesmo tempo, eu queria muito pegar um laser CNC, não que ele fosse realmente necessário para o trabalho ou um hobby, mas, no entanto, algo útil em uma oficina de utilidades, e é muito legal!

Existem muitos artigos na Internet sobre como quebrar um velho Devede pisyuk e remover um diodo, inseri-lo no carro de uma antiga unidade de disquete de 5 ", por exemplo. É legal, educativo e simples. Mas é chato e também completamente inútil. Decidi coletar algo algo que poderia ser usado para o trabalho, bem, ou pelo menos era divertido, e mantendo-se dentro de um máximo de 150 dólares.Então

, como os eventos políticos conhecidos levaram ao fato de que não era lucrativo usar o aliexpress, tive que lançar um grito ministros familiares da ciência e simples sobre personalidades estranhas.E não em vão, depois de um tempo, como resultado de uma transação de troca, de uma pessoa estranha, eu consegui isso:

LGN-703, laser de CO2 com aproximadamente 60 watts de potência de saída, um tolo saudável com resfriamento a água e um comprimento de quase dois metros. Ele me impressionou, como uma pessoa segurando na época um máximo de ponteiros laser verdes chineses, por seu tamanho.
Infelizmente, nenhuma documentação inteligível foi encontrada na rede em princípio, então tive que improvisar. Comparando os tamanhos com seus colegas chineses, sugeriu-se que este tubo tivesse uma potência de saída de cerca de 60 watts, requer 25 kV para operação, pelo menos para ignição, cerca de 35. E com base na eficiência média dos lasers de dióxido de carbono de 10%, por atingindo a potência nominal, ele precisa comer algo em torno de 25 a 30 mA.

E assim, existem duas maneiras de fazer uma fonte de alimentação:
1) Grande transformador de ferro. Das desvantagens - em primeiro lugar, um bom ânodo não é tão fácil de encontrar - na União Soviética, por algum motivo, eram peças de peças e geralmente de péssima qualidade; portanto, queimaram primeiro. Como alternativa, você pode usar transformadores para sinalização de néon (existem casos de 10-15 kV e 60 mA), conectando seus enrolamentos secundários em série (cuidado! O enrolamento secundário de cada HCT tem um ponto intermediário no caso!), Mas este é o farm coletivo “60 anos sem Presidente "como ele é - esses transes nunca são projetados para uso bárbaro e podem se queimar bastante, causando curto-circuito nos enrolamentos primário e secundário como um todo. Em segundo lugar - para ignição, você ainda precisará usar um multiplicador de meia onda e, como são capacitores de rede de 50 Hz, os capacitores serão grandes (existem todos os tipos de K75-25 e similares a 40-50 Nf no ombro).Em terceiro lugar, se você deseja controlar a potência do feixe, ainda precisa montar circuitos de tiristor volumosos. Dos benefícios - é barato e alegre. O HCT antigo será dado a você quase por nada (a propósito, sim, um bom HCT é um HCT pesado), você também pode economizar em diodos retificadores (qualquer escória como 2Ts202 e similares).

2) SolidState. Dos pontos negativos - ele pode custar muito, especialmente se você comprar todas as peças no ChipDip e nem sequer possuir um osciloscópio de primeira geração. Dya, havia tijolos de meia ponte - eles se tornaram silanos. Bem, mesmo depois de N kits de drivers mortos e transistores mosfet \ igbt, você lerá as mesmas folhas de dados e outra literatura inteligente (embora isso seja um plus) Das vantagens óbvias - é compacto, poderoso e interessante.

Talvez o segundo parágrafo se refira a mais detalhes.
E agora vale a pena decidir sobre a topologia do nosso inversor. Uma ponte cheia é demais para ser soldada e a probabilidade de erro é duas vezes maior. Todos os tipos de geradores automáticos push-pull (pool de pressão lá, por exemplo) são uma eficiência muito pequena e uma alta probabilidade de estragar (bem, não deu certo com eles, não deu certo), mas a meia ponte é elegante, moderna e jovem! Nós balançaremos os fetas IRFP460, embora eles tenham um obturador razoavelmente "pesado". E certamente o conduziremos usando o IR2153! Em primeiro lugar, pelo fato de você não precisar soldar muito, e em segundo lugar, essa é uma resposta universal à pergunta "por que isso explodiu em mim?!" Depois de algum tempo, mastigando manuais e lendo toneladas de delírio sem sentido no flybek.ru, esse tipo de esquema reprojetado de um cavalheiro local "Seriyvolk" nasceu.

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A frequência de operação é de cerca de 40 kHz. Os capacitores no bootstrap são de filme (embora a cerâmica de tântalo seja melhor, mas parece funcionar assim), na cadeia RC - cerâmica.
D1, D2, D3 aqui é HER208. O poder dos IRs e repetidores Vcc na cadeia de gerenciamento de chaves é organizado por uma inicialização ( leia mais sobre o que é e com o que é consumido ), C4 deve ser selecionado na faixa de 500 a 1000 pF.

faça o download do layout em espelho das faixas
My Junior Padawan (pol), se você não for forte, hábil e hábil, não colete esses esquemas em tábua de pão / madeira / papelão.
O transformador é o núcleo da calha (bem, ou talvez você tenha ferrita cada vez mais maciça), o primário - 28-30 voltas de littsendratom com um diâmetro de 0,5 mm ou mais (o fio multicore habitual fará na pior das hipóteses), o secundário - a gosto.
Dica - não tenha sorte e, em primeiro lugar, coloque o novo dispositivo diretamente na tomada, verifique novamente se tudo está montado / soldado corretamente e realize testes em larga escala.
Para começar, vale a pena iniciar o inversor em baixa tensão, mas como a fonte de alimentação Vcc IRki foi projetada para 220 e apenas não começa em 40-50 volts, você deve fornecer +12 volts separadamente ao ponto entre os diodos D2 e ​​D3. O que vale a pena verificar é a corrente sem carga (remova o enrolamento secundário do transformador, deixe apenas o primário e, por exemplo, cole uma lâmpada em série com o inversor)
Aquecimento de mosfets - em h.kh. não deveria ser de todo.
Vale a pena cutucar com um osciloscópio, a menos que o portão feche as chaves e os terminais do enrolamento primário. Afinal, todos sabemos que um osciloscópio conectado à rede não deve entrar no dispositivo sem isolamento galvânico? :).

No obturador da tecla inferior.

No enrolamento primário.
O que deveria estar nas persianas - um pouco mais ou menos sinuoso. O que não deveria ser - "agulhas" igual a cerca de 1/3 do sinal útil. No caso em que a tensão induzida abre o obturador do ombro inferior, quando o superior estiver aberto, ocorrerá uma avaria e o capacitor se fundirá com toda a sua capacidade na cabra formada, quebrará os fetos, provavelmente matando o IR e queimando as faixas na placa. Como lidar com isso - tente fazer os caminhos mais curtos possíveis, amarre os mosfets com capacitores de filme, use sapressores, etc. Em geral, a topologia dos inversores de potência de meia ponte / ponte é o tópico de um artigo separado e esses artigos já escreveram uma carroça e um carrinho pequeno. Se você tiver problemas com a depuração, por exemplo, para começar, recomendo que você leia a folha de dados no IRu.
Um dobrador no lado de alta tensão vale a pena empurrar um pacote grande de 1n4007 ou D5000 de alta tensão (como se viu, embora não sejam considerados "ultrarrápidos", eles mesmos trabalham nessa frequência). Definitivamente, eles devem ser desviados por dezenas de miliohms de resistência, você ainda pode pendurá-los com capacitores de equalização, mas isso é para acalmar a alma.Com o

resfriamento, tudo ficou muito mais fácil - nas lixeiras da pátria, um frasco saudável do aparelho Kip foi encontrado, mangueiras de silicone para o aquário foram compradas por 300 rublos na loja de animais mais próxima e na loja de autopeças - a bomba da lavadora da bacia, como um milharal.

A primeira coisa que queimou é um multiplicador de fabricação própria (os diodos compostos sempre se ligam aos resistores de derivação). Mas, o laser acabou com uma televisão convencional UN9-27, da qual eu ainda tinha duas ou três peças.

Embora consuma da energia 1 \ 4 da energia necessária e a descarga quase não seja visível, é GRANDE! Acende um painel de aglomerado com um feixe fora de foco e queima madeira compensada (vou ficar calado sobre papel)

Veja a série a seguir:
- terminando a fonte de alimentação com breves explicações sobre "como o inversor de meia ponte funciona" e "o que fiz de errado desta vez", fazendo e preenchendo o bloco dobrador de tensão, montagem em um estojo elegante e uma tentativa de organizar o controle eletrônico de potência (em IR, dy).
- a fabricação de um sistema de duas coordenadas para posicionar o feixe de um scanner antigo e de algum tipo de mãe. Tentativas de anexar espelhos a isso, para que possam ser reduzidos.
- microcontroladores Pogromirovanie.

E muitas outras coisas interessantes e interessantes, então não mude.

PS Oh sim. Sobre a questão da segurança. Como a radiação laser fica em algum lugar na região de 10.600 nm, ela não representa nenhum perigo particular para os olhos (bem, mais precisamente, não mais do que para outras partes abertas do corpo com pele fina / mucosas) - quando o olho entra no feixe focalizado com potência máxima ele provavelmente deixará uma pequena queimadura na parte de trás do crânio :)

Source: https://habr.com/ru/post/pt394093/