Hjemmelaget driver for høyeffekts LED-er. Økonomisk gjennomførbarhet av å bruke en "driver" i en LED-lommelykt? Hjemmelaget driver for en undervannslommelykt på en sivbryter

Lysdioder for strømforsyningen deres krever bruk av enheter som vil stabilisere strømmen som går gjennom dem. Når det gjelder indikatorer og andre lysdioder med lav effekt, kan du klare deg med motstander. Deres enkle beregning kan forenkles ytterligere ved å bruke LED-kalkulatoren.

For å bruke lysdioder med høy effekt kan du ikke klare deg uten å bruke strømstabiliserende enheter - drivere. De riktige driverne har en meget høy effektivitet - opptil 90-95%. I tillegg gir de stabil strøm selv når strømforsyningsspenningen endres. Og dette kan være aktuelt dersom LED-en drives av for eksempel batterier. De enkleste strømbegrenserne - motstander - kan ikke gi dette av sin natur.

Du kan lære litt om teorien om lineære og pulserende strømstabilisatorer i artikkelen "Drivere for LEDs".

Selvfølgelig kan du kjøpe en ferdig sjåfør. Men det er mye mer interessant å lage det selv. Dette vil kreve grunnleggende ferdigheter i å lese elektriske diagrammer og bruke loddebolt. La oss se på noen enkle hjemmelagde driverkretser for høyeffekts LED-er.

Enkel driver. Samlet på et brødbrett driver den mektige Cree MT-G2

Veldig enkel krets lineær driver for LED. Q1 – N-kanals felteffekttransistor med tilstrekkelig effekt. Passer for eksempel IRFZ48 eller IRF530. Q2 er en bipolar NPN-transistor. Jeg brukte 2N3004, du kan bruke hvilken som helst lignende. Resistor R2 er en 0,5-2W motstand som bestemmer driverstrømmen. Resistance R2 2,2Ohm gir en strøm på 200-300mA. Inngangsspenningen bør ikke være veldig høy - det anbefales ikke å overstige 12-15V. Driveren er lineær, så drivereffektiviteten vil bli bestemt av forholdet V LED / V IN, der V LED er spenningsfallet over LED, og ​​V IN er inngangsspenningen. Jo større forskjellen er mellom inngangsspenningen og fallet over LED-en og jo større driverstrømmen er, jo mer vil transistoren Q1 og motstanden R2 varmes opp. Imidlertid bør V IN være større enn V LED med minst 1-2V.

For tester monterte jeg kretsen på et brødbrett og drev den med en kraftig CREE MT-G2 LED. Strømforsyningsspenningen er 9V, spenningsfallet over LED er 6V. Sjåføren jobbet umiddelbart. Og selv med en så liten strøm (240mA), sprer mosfet 0,24 * 3 = 0,72 W varme, som ikke er liten i det hele tatt.

Kretsen er veldig enkel og kan til og med monteres i en ferdig enhet.

Kretsen til den neste hjemmelagde sjåføren er også ekstremt enkel. Det innebærer bruk av en nedtrappende spenningsomformerbrikke LM317. Denne mikrokretsen kan brukes som en strømstabilisator.

En enda enklere driver på LM317-brikken

Inngangsspenningen kan være opptil 37V, den må være minst 3V høyere enn spenningsfallet over lysdioden. Motstanden til motstanden R1 beregnes av formelen R1 = 1,2 / I, hvor I er den nødvendige strømmen. Strømmen bør ikke overstige 1,5A. Men ved denne strømmen skal motstand R1 kunne avlede 1,5 * 1,5 * 0,8 = 1,8 W varme. LM317-brikken vil også bli veldig varm og vil ikke være mulig uten en kjøleribbe. Driveren er også lineær, så for at effektiviteten skal være maksimal bør forskjellen mellom V IN og V LED være så liten som mulig. Siden kretsen er veldig enkel, kan den også monteres ved hengende installasjon.

På samme brødbrett ble det satt sammen en krets med to en-watts motstander med en motstand på 2,2 ohm. Strømstyrken viste seg å være mindre enn den beregnede, siden kontaktene i brødbrettet ikke er ideelle og gir motstand.

Den neste sjåføren er en pulsbukksjåfør. Den er satt sammen på QX5241-brikken.

Kretsen er også enkel, men består av et litt større antall deler og her kan du ikke gjøre uten å lage et kretskort. I tillegg er selve QX5241-brikken laget i en ganske liten SOT23-6-pakke og krever oppmerksomhet ved lodding.

Inngangsspenningen bør ikke overstige 36V, maksimal stabiliseringsstrøm er 3A. Inngangskondensatoren C1 kan være hva som helst - elektrolytisk, keramisk eller tantal. Kapasiteten er opptil 100 µF, den maksimale driftsspenningen er ikke mindre enn 2 ganger større enn inngangen. Kondensator C2 er keramisk. Kondensator C3 er keramisk, kapasitet 10 μF, spenning - ikke mindre enn 2 ganger større enn inngangen. Motstand R1 må ha en effekt på minst 1W. Motstanden beregnes av formelen R1 = 0,2 / I, hvor I er den nødvendige driverstrømmen. Motstand R2 - enhver motstand 20-100 kOhm. Schottky-dioden D1 må tåle reversspenningen med en reserve - minst 2 ganger verdien av inngangen. Og den må være designet for en strøm som ikke er mindre enn den nødvendige driverstrømmen. Et av de viktigste elementene i kretsen er felteffekttransistor Q1. Dette skal være en N-kanals feltenhet med lavest mulig motstand i åpen tilstand, selvfølgelig skal den tåle inngangsspenningen og den nødvendige strømstyrken med en reserve. Et godt alternativ– felteffekttransistorer SI4178, IRF7201 osv. Induktor L1 må ha en induktans på 20-40 μH og en maksimal driftsstrøm som ikke er mindre enn nødvendig driverstrøm.

Antall deler av denne driveren er veldig lite, alle er kompakte i størrelse. Resultatet kan være en ganske miniatyr og samtidig kraftig driver. Dette er en pulsdriver, dens effektivitet er betydelig høyere enn for lineære drivere. Det anbefales imidlertid å velge en inngangsspenning som bare er 2-3V høyere enn spenningsfallet over lysdiodene. Driveren er også interessant fordi utgang 2 (DIM) på QX5241-brikken kan brukes til dimming - regulering av driverstrømmen og følgelig lysstyrken til LED-en. For å gjøre dette må pulser (PWM) med en frekvens på opptil 20 KHz leveres til denne utgangen. Enhver passende mikrokontroller kan håndtere dette. Resultatet kan være en driver med flere driftsmoduser.

(13 rangeringer, gjennomsnitt 4,58 av 5)

Sikkert mange mennesker har Convoy-lommelykter, de har lenge etablert seg som rimelige lyskilder av høy kvalitet. Men få mennesker vet at ved hjelp av en $3-programmerer og et $3-klipp kan du legge til tilpasset fastvare til noen lommelykter, som vil ha flere funksjoner eller være mer praktisk å bruke. La meg ta en reservasjon med en gang at artikkelen vil snakke om lommelyktfastvare med drivere basert på Attiny13a-mikrokontrolleren; slike drivere finnes i alle S-seriens konvoier (bortsett fra den nye S9), så vel som i Convoy M1, M2, C8 . Mange andre produsenter installerer også Attiny-drivere i lommelyktene sine, denne håndboken gjelder også for dem, men du bør være oppmerksom på sikringene og Attiny-portene som brukes.

Kort pedagogisk program

Ikke alle er kjent med strukturen til moderne lanterner, så før jeg går videre til hekseri, vil jeg prøve å holde deg oppdatert. Så den elektriske kretsen til en typisk lommelykt består av følgende deler:

• Avslutningsknappen er vanligvis plassert i halen til "taktiske" EDC-lykter som konvoier
• Batteri - vanligvis en Li-ion bank
• Sjåføren er mest en viktig del lanterne, hjernen hans
• LED - taler for seg selv

Av all denne skam, som du allerede forstår, er vi først og fremst interessert i sjåføren. Den er ansvarlig for driften av lommelykten i forskjellige lysstyrkemoduser, og husker den sist påslåtte modusen og annen logikk. I lommelykter med ett batteri er PWM-drivere oftest funnet. Slike drivere bruker vanligvis enten en felteffekttransistor eller en haug med AMC7135 lineære regulatorer som strømbryter. Slik ser for eksempel den ganske populære Nanjg 105D-driveren ut:

Attiny13a mikrokontrolleren inneholder fastvare som bestemmer logikken til lommelykten. Deretter vil jeg vise hvordan du kan laste opp annen fastvare til denne mikrokontrolleren for å utvide funksjonaliteten til lommelykten.

Bakgrunn

I dag er det et virkelig stort antall lommelykter med EDC på markedet, og karakteristisk nok streber hver produsent etter å finne opp sin egen fastvare med sine egne unike™-kontroller. Av alle eksisterende løsninger likte jeg fastvaren best, som inntil nylig ble levert Convoy-lommelykter med Nanjg 105D-driveren. Den hadde 2 grupper med moduser (gruppe 1: Min-Medium-Max, gruppe 2: Min-Medium-Max-Strobe-SOS). Å endre grupper i den ble enkelt utført intuitivt: slå på minimumsmodus, etter et par sekunder blinker lommelykten - klikk på knappen, og gruppen av moduser byttes. Nylig begynte Convoy å forsyne sine lanterner med ny fastvare biscotti Den har flere muligheter (12 grupper av moduser, muligheten til å aktivere eller deaktivere minnet til den siste modusen, huske modusen når den er slått av (det såkalte avtidsminnet)), men det har flere betydelige ulemper, som for meg personlig opphever alle fordelene:

• Komplekse kontroller. For å endre en gruppe moduser må du huske den sjamaniske sekvensen av knappeklikk
• Avtidsminne fungerer ikke når du bruker opplyste knapper (som disse)
• Mange ubrukelige grupper av moduser, bare forskjellige i rekkefølgen av forekomst

Da jeg hadde samlet en anstendig dyrehage med lommelykter med forskjellig fastvare, men de samme driverne, bestemte jeg meg for å forene dem ved å oppdatere dem alle med samme firmware. Alt ville være bra, men du kan ikke bare oppgradere Nanjg 105D til den gode gamle fastvaren med to grupper, fordi den ikke er fritt tilgjengelig, og produsenten har forbudt å lese mikrokontrollerens minnedump, dvs. Det er ingen steder å få den originale fastvaren. Det er ingen analog til denne fastvaren i lommelyktfastvarelageret, så jeg har bare ett alternativ igjen - å skrive alt selv.

Møt Quasar v1.0

Ved å bruke luxdrv 0.3b-firmwaren fra DrJones som grunnlag, bygde jeg min egen med blackjack og fornøyelsesparker. Jeg prøvde å gjøre det så likt som mulig med Nanjg 105D-fastvaren og mer skalerbar. Hva kan min Quasar gjøre:

• 2 grupper av moduser: (Minimum - Medium - Maksimum - Turbo) og (Minimum - Medium - Maksimum - Turbo - Strobe - Politi Strobe - SOS)
• Strobe evil (blitsfrekvens ca. 12Hz)
• Den nye modusen - politiblits - lager intermitterende serier på 5 blink, modusen kan være nyttig for syklister, fordi øker sikten
• Byttegrupper utføres som i fabrikkfastvaren: slå på den første modusen, vent et par sekunder, klikk umiddelbart etter at lommelykten blinker
• Ved å endre kildene kan du legge til opptil 16 grupper, i hver gruppe kan du sette opp til 8 moduser
• Tradisjonelt tidsminne brukes, du kan bruke opplyste knapper uten tap av funksjonalitet
• Når batteriet lades ut under 3V, begynner lommelykten å redusere lysstyrken, men slår seg ikke helt av – bruk batterier med beskyttelse hvis du er redd for å drepe dem.
• En praktisk funksjon for å sjekke gjeldende batterinivå: i alle moduser, gjør 10-20 raske halve trykk på knappen til lommelykten slutter å slå seg på. Etter dette vil lommelykten gi fra 1 til 4 blink, hvert blink indikerer ladenivået tilsvarende< 25%, < 50%, < 75% и < 100%.

Du kan finne kildene, en kompilert binærfil med to grupper av moduser og et prosjekt for Atmel Studio på min github. Husk at kildene er distribuert under CC-BY-NC-SA-lisensen, og du bruker fastvaren på egen risiko uten noen garantier.

Tilbehør

For å laste opp tilpasset firmware trenger vi:

• SOIC klipp Kjøp
• Enhver klone av Arduino Nano 3.0 for bruk som programmerer Kjøp
• Jeg hadde allerede en Arduino, så jeg bestemte meg for å få en separat uavhengig enhet for blinkende lommelykter og kjøpte en USBISP-programmerer Kjøp
• Dupont-ledninger for å koble klipsen til programmereren Kjøp

Forbereder programmereren

For å flashe driverfastvaren passer en vanlig Arduino Nano 3.0 med en opplastet ArduinoISP-skisse, men jeg bestemte meg for å få en egen programmerer, så jeg kjøpte USBISP. Den har formfaktoren til en flash-stasjon i et aluminiumsdeksel:

Ut av esken blir denne programmereren oppdaget på datamaskinen som en HID-enhet og fungerer bare med kinesisk skjev programvare; for å bruke den med avrdude, kan du laste den på nytt i USBASP. For å gjøre dette trenger vi merkelig nok en annen fungerende programmerer. Arduino Nano vil hjelpe oss her, koble den til datamaskinen, åpne Arduino IDE og åpne standard ArduinoISP-skissen:

Fjern kommentaren til linjen #define USE_OLD_STYLE_WIRING:

Og last opp skissen til Nano. Nå har vi en AVRISP-programmerer som kan brukes til å relashe vår USBISP til USBASP. For å gjøre dette trenger vi først avrdude, den ligger i Arduino IDE-installasjonsmappen langs stien \hardware\tools\avr\bin. For enkelhets skyld anbefaler jeg deg å legge til full vei til avrdude.exe i PATH-miljøvariabelen.

Nå må vi åpne USBISP og sette den i programmeringsmodus ved å sette UP-jumperen:

Samtidig sørger vi for at Atmega88 eller 88p er loddet på brettet, som i mitt tilfelle:

Andre hoppere, til tross for råd på internett, trenger ikke å bli rørt; alt fungerer bra med dem.

Nå ser vi nøye på pinouten til USBISP-programmereren, trykt på aluminiumsdekselet, og kobler den til Arduino Nano:

• VCC og GND til henholdsvis VCC og GND
• MOSI til D11
• MISO til D12
• SCK til D13
• RESET til D10

Jeg hadde ikke kvinne-kvinne-ledninger, så jeg brukte et mini-brødbrett:

Det neste trinnet er å laste ned firmware usbasp.atmega88-modify.hex, koble Arduino til datamaskinen, starte konsollen og gå til mappen med den lagrede fastvaren. Først, la oss sette sikringene med kommandoen:

Avrdude -p -m88 -c avrisp -b 19200 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdd:m

Last deretter opp fastvaren med kommandoen:

Avrdude -p m88p -c avrisp -b 19200 -U flash:w:usbasp.atmega88-modify.hex

Etter dette, fjern jumperen på USBISP, koble den til datamaskinen, og hvis alt er gjort riktig, vil den blå LED-en på den lyse:

Nå har vi en fullverdig kompakt USBASP-programmerer i en praktisk metallkasse.

SOIC-klipp

Du kan programmere mikrokontrollere uten et klipp, lodde ledningene til de tilsvarende kontaktene hver gang, men dette er en så rutinemessig prosess at det er bedre å ikke kaste bort penger på et klipp. Det første du trenger å gjøre etter å ha mottatt klippet er å "fluffe" kontaktene, siden de er plassert for nær hverandre og det er umulig å lodde ledninger til dem riktig:

Vi kobler kontaktene til klippet til programmereren i samsvar med pinouten til mikrokontrolleren:

For større pålitelighet loddet jeg ledningene til klippet og strammet det hele med varmekrympe:

Laster opp fastvaren til lommelykten

Nå som programmereren og klippet er klare, er det bare å vri på lommelyktens hode, skru av driverens klemring og fjerne den. I de fleste tilfeller er det ikke nødvendig å løsne ledningene fra driveren; lengden deres er tilstrekkelig for å få tilgang til mikrokontrolleren:

Vi fester klippet og observerer orienteringen. Referansepunktet i dette tilfellet er det runde symbolet på mikrokretskroppen; det betegner dens første pinne (RESET i vårt tilfelle):

Pass på at alle pinnene på klipsen er senket inn i kroppen. Vi kobler programmereren til datamaskinen, nå er det bare å laste opp fastvaren) For å gjøre dette, gå til GitHub, last ned quasar.hex binær, start konsollen, gå til mappen med binær og kjør kommandoen:

Avrdude -p t13 -c usbasp -u -Uflash:w:quasar.hex:a -Ulfuse:w:0x75:m -Uhfuse:w:0xFF:m

Hvis alt er bra, vil fastvarenedlastingsprosessen begynne, i dette øyeblikket bør du aldri røre klippet, det er bedre å ikke puste i det hele tatt) Hvis fastvaren er installert, vil utgangen på slutten være noe sånt som dette:

Enkelt, ikke sant? Men ikke bry deg, med 90% sannsynlighet, i stedet for å laste ned fastvaren, vil du se dette:

Årsaken ligger oftest i det faktum at nye drivermodeller har pinne 5 og 6 (MISO og MOSI) kortsluttet, noe som gjør programmering umulig. Derfor, hvis avrdude klager på at målet ikke svarer, så bevæpner vi oss først og fremst med en skalpell og ser nøye på brettet. Vi må kutte sporet, som vist på bildet:

Etter dette blir fastvaren vanligvis lastet opp uten problemer. Hvis ikke, se nøye på mikrokontrolleren, kanskje du ikke har en Attiny13a i det hele tatt, i det minste kom jeg over drivere fra Fasttech med PIC-kontrollere.

Modifikasjon av fastvare

Den kompilerte fastvaren på Github er i hovedsak en litt mer avansert analog av den originale fastvaren, så det er mye mer interessant å sette sammen din egen versjon av fastvaren med sine egne grupper og moduser. Nå skal jeg fortelle deg hvordan du gjør dette. Først av alt, last ned og installer Atmel Studio fra den offisielle nettsiden. Så laster vi ned alle prosjektfilene (de som vet hvordan de bruker git kan ganske enkelt klone hele kålroten) og åpner Quasar.atsln gjennom det installerte studioet:

Jeg vil liste opp de mest interessante stedene i koden:

#define LÅSTID 50

Stiller inn tiden etter hvilken gjeldende modus skal lagres. En verdi på 50 tilsvarer henholdsvis 1 sekund, ved å sette 100 kan du få et venteintervall på 2 sekunder

#define BATTMON 125

Stiller inn det kritiske spenningsnivået på batteriet, når lommelykten kommer til å dimmes. For en standard Nanjg 105D tilsvarer en verdi på 125 omtrent 2,9 volt, men alt avhenger av verdiene til spenningsdelermotstandene på brettet. Hvis du sletter denne linjen helt, vil ikke lommelykten overvåke batterispenningen.

#define STROBE 254 #define PSTROBE 253 #define SOS 252

Definisjoner av blinkende moduser og digitale verdier bør ikke berøres hvis noen modus ikke er nødvendig - den tilsvarende linjen kan slettes, ikke glem å korrigere deklarasjonene av modusgrupper i gruppegruppen.

#define BATTCHECK

Slår på batterinivåindikasjonsmodus etter 16 raske klikk. Kan fjernes hvis denne funksjonen ikke er nødvendig.

#define MEM_LAST

Stiller inn minnet for den siste modusen. Følgende verdier er mulige: MEM_LAST - lommelykten er slått på i den siste modusen som ble slått på, MEM_FIRST - lommelykten er alltid slått på i den første modusen, MEM_NEXT - lommelykten er alltid slått på i neste modus.

#define MODES_COUNT 7 #define GROUPS_COUNT 2

Angi henholdsvis antall moduser i gruppen og antall grupper. Nært knyttet til følgende gruppearray:

PROGMEM const bytegrupper = ((6, 32, 128, 255, 0, 0, 0), (6, 32, 128, 255, STROBE, PSTROBE, SOS));

Selve gruppene av driftsmoduser er oppført her. Tallene 6, 32, 128, 255 - lysstyrkeverdier, STROBE, PSTROBE, SOS - betegnelser på spesialmoduser. Null lysstyrkeverdier ignoreres, så forskjellige antall moduser kan settes i forskjellige grupper (i dette tilfellet har den første gruppen 4 moduser, den andre - 7).

For eksempel, hvis du vil forlate en enkelt driftsmodus med 100 % lysstyrke, kan du gjøre det slik:

#define MODES_COUNT 1 #define GROUPS_COUNT 1 PROGMEM const bytegrupper = (( 255 ));

Hvis du trenger 3 grupper av moduser uten blinkende lys og med omvendt rekkefølge (fra maksimum til minimum), kan du gjøre dette:

#define MODES_COUNT 4 #define GROUPS_COUNT 3 PROGMEM const bytegrupper = (( 255, 0, 0, 0 ), ( 255, 64, 6, 0 ), ( 255, 128, 32, 6 ));

I denne situasjonen er det i den første gruppen bare en modus med 100% lysstyrke, i den andre - 3 moduser, i den tredje - 4 moduser med en jevnere reduksjon i lysstyrken. Enkelt og greit, ikke sant? Alt som gjenstår er å kompilere kilden til en hex-fil ved hjelp av studio; for å gjøre dette, velg "Release" i konfigurasjonsbehandlingen og klikk "Kjør uten feilsøking":

Hvis du ikke har skrudd opp noe sted i koden, vil Release-katalogen vises i prosjektmappen, og i den vil det være en hex-fil, som gjenstår å laste opp til driveren ved å bruke metoden beskrevet i forrige avsnitt.

Det er alt, jeg håper denne håndboken vil være nyttig for noen. Hvis noen har spørsmål, kommenter gjerne)

Denne anmeldelsen vil hovedsakelig være av interesse for de som liker å fullføre og gjenskape kinesiske lykter.

Vi snakker om en enkeltmodus 15mm 3W LED-driver. Her er en lenke til produktet på FocalPrice. For de som er utålmodige og vet, vil jeg si med en gang at driveren er normal, fungerer bra og er relativt billig i pris (jeg fant det ikke billigere, men jeg valgte fra et relativt lite antall butikker ). Vel, detaljene er under kuttet.

Etter å ha kjøpt Sipik SK58-lommelykten, som drives av et batteri eller batteri i AA-størrelse, hadde jeg mer enn en gang tenkt på at LED-en i den ikke lyste for fullt. Dessuten går belastningen på et gammelt NiMH-batteri utover grensene for anstendighet (med et nyladet batteri er strømmen omtrent 1 A - batteriet var allerede 5 år gammelt, hvorfor tvinge det så hardt). Saken er den at for å drive en lysdiode kreves det en spenning på ca. 3,4 - 3,6 V, mens et NiMH-batteri produserer ca. 1,4 V i nyladet tilstand (min nådde knapt 1,2), og etter hvert som den utlades, kan spenningen falle som mye som 0,9 V (kanskje lavere, men da mister batteriet fort kapasitet). Derfor inneholder denne lommelykten en step-up LED-driver, dvs. et brett som konverterer batterispenningen til de samme 3,4 - 3,6 V. Samtidig prøver ikke Sipik-driveren å regulere strømmen gjennom lysdioden - den sender ut spenningen som slår ut (basert på batterispenningen), og uansett hva som skjer LED-en når sin maksimale effektivitet bare ved en viss driftsstrøm, for eksempel en hvit LED med en effekt på 1 W - ved en strøm på 350 mA Strømmen gjennom LED-en i mitt tilfelle var mindre.

Jeg bestemte meg for å bytte driver i lommelykten fra step-up til step-down, og bytte ut NiMH-batteriet med et litium-ion-batteri av størrelse 14500. Litium-ion-batterier har en spenning på ca 3,6 - 4,2 V, som er veldig egnet for å drive hvite lysdioder. Driveren i dette tilfellet stabiliserer strømmen gjennom LED-en.

Driveren fant jeg på FocalPrice, valgte fra flere butikker - ved kjøp av tre brett var prisen fra FP betydelig lavere enn i andre butikker.

Driverkortet inneholder tre AMC7135-brikker, som hver gir 350 mA strøm. Den totale strømmen er følgelig lik 1050 mA (mikrokretser kan kobles parallelt - slik er de koblet på brettet). Jeg bestemte meg for å drive LED-en med en strøm på 350 mA (effekt 1 W), siden det ikke var noen eksakte data på LED-en, og ifølge indirekte bevis (den oppgitte lysstyrken til lommelykten) skulle den være en watt. Strømmen jeg trenger er levert av en AMC7135-brikke, så jeg loddet ut to av de tre brikkene fra brettet og brukte dem i andre lysenheter (spesielt i en sykkellykt, som tidligere hadde en ballastmotstand i stedet for en driver) . Driverkortet passer perfekt inn i lommelykten, og det lyser betydelig sterkere enn med et AA-batteri og den originale driveren.

Slik ser sjåføren ut på det tilsvarende stedet for den demonterte lommelykten:

Jeg kunne ikke plukke den ut derfra - den satt tett fast :).

Slik ser 7135-driveren ut (til venstre) sammenlignet med den innfødte Sipik boost-driveren (til høyre).

Og fra en annen vinkel - hvis du er interessert, kan du lese inskripsjonene på mikrokretsene:

Det kan sees at Sipik-driveren tar strøm fra lommelyktkroppen fra den siden der mikrokretsene er - det er et ringspor langs kanten av brettet, men AMC7135-driveren har det ikke (men er på baksiden) Derfor måtte jeg lodde et stykke kobberfolie, pakket over kanten av brettet (det kan sees øverst til høyre på det aller første bildet).Vel, dette er arbeid i et halvt minutt - selv om kroppen av lommelykten din ikke kommer i kontakt med baksiden av brettet, kan driveren brukes etter en slik modifikasjon.

Jeg bruker de to gjenværende brettene fra bestillingen som en kilde til AMC7135-brikker, som viste seg å ikke være så lett å kjøpe i detaljhandelen.

Hvis du planlegger å kjøpe denne driveren, vær forsiktig: i de siste kundekommentarene på FocalPrice er det en omtale at det nå bare er to brikker på brettet, og strømmen vil følgelig være 700 mA, ikke 1050 mA. Prisen har også gått ned sammenlignet med den jeg kjøpte den til (min bulkrate-pris var $1,61, nå er den $1,07) - kanskje dette er nettopp på grunn av fraværet av en mikrokrets.

Hei Habr!

Jeg vil fortelle historien om hvordan jeg kom over en kinesisk Cree XM-L LED-hodelykt og hva som skjedde med den.

Bakgrunn

En gang i tiden bestilte jeg en lommelykt med lyssterk LED fra en kinesisk nettside. Lommelykten viste seg å være ganske ergonomisk (selv om den kunne vært lettere), men driveren lot mye å være ønsket.

Den lyste ganske sterkt, men sjåføren hadde bare 3 moduser - veldig lyssterk, lyssterk og strobe, og byttet mellom dette ble gjort ved å trykke på en knapp. For ganske enkelt å slå lommelykten av og på, var det nødvendig å gå gjennom disse 3 modusene hver gang. I tillegg tappet denne lommelykten, når den ble slått på, batteriet til det siste - så et par av mine 18650-bokser gikk i dyp utladning.

Alt dette var upraktisk og irriterende, så på et tidspunkt bestemte jeg meg for å lage min egen driver for det, som vil bli diskutert videre.

Lommelykt med gammel driver

Her er en lommelykt, mange har sikkert taklet lignende

Slik ser den originale driveren ut

Teknisk oppgave

Som du vet, for å oppnå et godt resultat, må enhver utvikling ha en god teknisk spesifikasjon, så jeg skal prøve å formulere det for meg selv. Så sjåføren bør:

• Kunne slå av/på ved å trykke kort på en knapp (ikke-låsende knapp). Kanskje dette er hovedgrunnen til at alt dette startet.
• Ha en jevn (trinnløs) lysstyrkejustering, fra den lyseste - "turbo", til "måneskinn", når dioden knapt lyser. Lysstyrken bør endres jevnt.
• Husk innstilt lysstyrke under avstengning.
• Overvåk batteriladingen, advar når den er nesten utladet (omtrent 3,3V) og slå av når den er helt utladet (omtrent 2,9V). For forskjellige batterier kan disse parameterne være forskjellige. Følgelig bør driftsspenningen være i området 2,7~4,5V.
• Har 2 spesialmoduser - nødsignal og strobe (vel, hvorfor ikke?)
• Kunne slå på/av den bakre LED-en (dette er viktig når du sykler om natten, det viser seg noe som et sidelys).
• Har beskyttelse mot omvendt polaritet og statisk elektrisitet. Ikke nødvendig, men det vil være et fint tillegg, siden du i mørket feilaktig kan plassere batteriet på feil side.
• Vær mindre i størrelse enn den originale driveren, men ha de samme setene. Den kinesiske sjåføren er rett og slett enorm; å gjøre den større vil ikke være lett.

Vel, hvis lommelykten er utsatt for modding, hvorfor ikke bygge den inn i den? Lader med mikro-USB-kontakt? Jeg har alltid denne kabelen for hånden og USB-lading, og du må se etter den originale strømforsyningen.

Jern

Jeg har litt erfaring med Arduino, så det ble besluttet å lage en driver for AVR-familien av MK-er. De er allment tilgjengelige, enkle å programmere og har lavt strømforbruk (hvilemodus).

Attiny13a-mikrokontrolleren ble valgt som "hjernen" til sjåføren - dette er en av de billigste MCU-ene fra Atmel (nå absorbert av Microchip), den har alt nødvendig ombord - GPIO for å koble til en knapp og en LED, en timer for å generere et PWM-signal, en ADC for målespenning og EEPROM for lagring av parametere. Bare 1 KB flashminne er tilgjengelig (men hvor mye trengs for en lommelykt), samt 64 B RAM og samme mengde EEPROM.
Attiny13 er tilgjengelig i flere pakkealternativer, spesielt i DIP-8, som kan plugges direkte inn i et vanlig utviklingskort med en pitch på 2,54 mm.

Siden det bare er 3 ledninger som går fra baksiden til hodet på lommelykten, tvinges knappen til å kortslutte til jord (vi vil snakke om umuligheten av å kortslutte til positiv senere), må du bytte LED til positiv - som betyr at du trenger en P-kanal feltbryter. Som en slik transistor tok jeg AO3401, men du kan ta SI2323, den er dyrere, men har en lavere motstand med åpen kanal (40 mOhm, mens AO3401 har 60 mOhm, ved 4,5 V), derfor vil driveren varme opp mindre.

Fra ord til handling, jeg setter sammen en foreløpig versjon på et brødbrett

Foreløpig får den strøm direkte fra programmereren, med en spenning på 5 V (faktisk mindre på grunn av tap i USB-kabelen). I stedet for XM-L LED, plugget jeg inn en vanlig LED på bena og installerte en svak transistor med høy terskelspenning.
Så ble det tegnet en krets i Altium Designer, som jeg la til med omvendt polaritet og ESD-beskyttelse.

Detaljert beskrivelse og formål med alle komponenter

Nødvendige komponenter:

C1 - avkoblingskondensator for mikrokontrollers strømforsyning, skal være rundt 0,1 uF, hus 1206 eller 0805, temperaturkoeffisient X7R

R1-R2 er en motstandsdeler for måling av batterispenning, du kan stille inn alle karakterer, hovedforholdet her er (750K/220K, divisjonsfaktor 4,41) og lekkasjestrømmen, som blir større hvis du øker karakterene (ved strømverdier) det er omtrent 4 μA). Siden det brukes en intern ION (1,1 V, i henhold til dataarket kan den være i området 1,0 V - 1,2 V), bør maksimal spenning på delerutgangen ikke være mer enn 1 V. Med en 750/220 deler, maksimalt tillatt spenning ved skilleinngangen vil være 4,41 V, som er mer enn nok for alle typer litiumbatterier.
Jeg regnet ut divisoren ved hjelp av denne kalkulatoren.

R3 - beskyttelse av mikrokontrollerportens utgang fra kortslutning (hvis plutselig PB1 trekkes til VCC, vil en stor strøm flyte gjennom pinnen og MK kan brenne ut)

R4 - trekker opp RESET MK til strømforsyningen; uten den er omstart fra forstyrrelser mulig.

Q1 - P-kanal felteffekttransistor i en SOT-23-pakke, jeg installerte AO3401, men du kan bruke hvilken som helst annen med en passende pinout (for eksempel SI2323)

R7 er gatestrømbegrensningsmotstanden. Siden porten til transistoren har en viss kapasitans, når denne kapasitansen er ladet, kan en stor strøm passere gjennom pinnen og pinnen kan svikte. Du kan stille den i området 100-220 ohm (du bør ikke gå lenger, transistoren vil begynne å forbli i halvlukket tilstand i lang tid, og som et resultat vil den varmes opp mer) .

R6 - gate pull-up motstand til strømforsyning. I tilfelle PB0 går inn i en høyimpedanstilstand, vil en logisk 1 etableres gjennom denne motstanden ved porten til Q1 og transistoren vil bli slått av. Dette kan skje på grunn av en feil i koden eller programmeringsmodus.

D2 - "blokkerende" diode - lar deg drive MK fra kondensatoren i noen tid når spenningen "sakker" (når LED-en slås på i en kort periode med full lysstyrke), og beskytter også mot polaritetsreversering.
Du kan installere hvilken som helst Schottky-diode i en SOD323-pakke med et minimum spenningsfall; Jeg installerte en BAT60.

Opprinnelig ble beskyttelse mot omvendt strømpolaritet laget på en felteffekttransistor (dette kan sees på brett laget av loot). Etter avlodding dukket det opp en ubehagelig funksjon - når lasten ble slått på, oppsto et spenningsfall og MK startet på nytt, siden feltenheten ikke begrenser strømmen i motsatt retning. Jeg loddet først en 200uF elektrolytisk kondensator mellom VCC og GND, men jeg likte ikke denne løsningen på grunn av størrelsen. Jeg måtte løsne transistoren og sette en diode på plass, siden SOT-23 og SOD-323 har lignende størrelser.

Totalt inneholder kretsen kun 10 komponenter som kreves for installasjon.

Valgfrie komponenter:

R5 og D1 er ansvarlige for bakgrunnsbelysningen (LED2). Minimumsverdien på R5 er 100 ohm. Jo høyere verdi, jo svakere lyser den bakre LED-en (den slås på i konstant modus, uten PWM). D1 - hvilken som helst LED i 1206-huset setter jeg grønt fordi visuelt er de lysere ved de samme strømmene enn andre.

D3 og D4 er beskyttelsesdioder (TVS), jeg brukte PESD5V0 (5.0V) i en SOD323-pakke. D3 beskytter mot overspenning ved strømforsyning, D4 - med knapp. Hvis knappen er dekket med en membran, gir det ikke mye mening. Det er sannsynligvis fornuftig å bruke toveis beskyttelsesdioder, ellers, når polariteten er reversert, vil strøm flyte gjennom dem og de vil brenne ut (se I-V-karakteristikk for en toveis beskyttelsesdiode).

C2 - tantalkondensator i tilfelle A (ligner på 1206), det er fornuftig å installere den når driveren er ustabil (tilførselsspenningen til mikron kan synke ved høye LED-svitsjestrømmer)

Alle motstander er størrelse 0603 (for meg er dette en tilstrekkelig grense for håndlodding)

Alt er klart med komponentene, du kan lage et kretskort i henhold til diagrammet ovenfor.
Det første trinnet for dette er å bygge en 3D-modell av det fremtidige styret, sammen med hullene - IMHO, i Altium Designer er dette den mest praktiske måten å bestemme geometrien til PCB.
Jeg målte dimensjonene til den gamle driveren og monteringshullene - brettet skal festes til dem, men ha mindre dimensjoner (for allsidighet, i tilfelle det må bygges et annet sted).
Et rimelig minimum her viste seg å være et sted rundt 25x12,5mm (sideforhold 2:1) med to hull med en diameter på 2mm for å feste til lommelyktkroppen med originalskruer.

Jeg laget 3D-modellen i SolidWorks, og eksporterte den til Altium Designer som STEP.
Deretter plasserte jeg komponentene på brettet, laget kontaktene i hjørnene (dette gjør det mer praktisk å lodde og lettere å koble til bakken), plasserte Attiny13 i midten, transistoren nærmere LED-kontaktene.
Jeg rutet kraftsporene, plasserte de resterende komponentene etter behov og rutet signalsporene. For å gjøre det lettere å koble til laderen, plasserte jeg separate kontakter for den som dupliserer batterikontaktene.
Jeg gjorde alle ledninger (bortsett fra en jumper) på det øverste laget - slik at jeg kunne lage brettet hjemme ved hjelp av LUT.
Minimumsbredden på signalsporene er 0,254 mm / 10 mil, kraftsporene har en maksimal bredde der det er mulig.

Slik ser et rutet brett ut i Altium Designer

Altium Designer lar deg se hvordan brettet vil se ut i 3D (for dette må du ha modeller for alle komponenter, noen av dem måtte du bygge selv).
Kanskje noen her vil si at 3D-modus for sporeren ikke er nødvendig, men for meg personlig er dette en praktisk funksjon som gjør det lettere å plassere komponenter for enkel lodding.

I skrivende stund ble det laget 3 versjoner av styret - den første for LUT, den andre for industriell produksjon og den 3. endelige versjonen med noen rettelser.

Produksjon av brett

Hjemmelaget metode

LUT er en laser-jernteknologi, en metode for å produsere kretskort ved hjelp av etsing på en maske oppnådd ved å overføre toner fra papir til kobber. Denne metoden er ypperlig for enkle ensidige brett - som denne driveren.
Det er ganske mange artikler om denne teknologien på Internett, så jeg vil ikke gå inn på detaljer, men vil bare kort fortelle deg hvordan jeg gjør det.

Først må du forberede en mal som skal skrives ut på termisk papir. Jeg eksporterer top_layer-laget til PDF og får et vektorbilde.

Siden brettet er lite, er det fornuftig å ta et stykke PCB med dimensjoner flere ganger større og gjøre det som kalles panelering i bransjen.
CorelDraw er veldig praktisk for disse formålene, men du kan bruke hvilken som helst annen vektoreditor.
Jeg legger kopier av malene på dokumentet, lager mellomrom på 0,5-1 mm mellom brettene (avhengig av separasjonsmetoden, mer om det senere), brettene må plasseres symmetrisk - ellers vil det være vanskelig å skille dem.

Jeg velger et stykke ensidig PCB som er litt større enn det sammensatte panelet, rengjør det og avfetter det (jeg foretrekker å gni det med et viskelær og deretter med alkohol). Jeg skriver ut en mal for etsning på termopapir (her er det viktig å ikke glemme å speile malen).
Ved å bruke et strykejern og tålmodighet, stryke papiret forsiktig, overfører jeg det til tekstolitten. Jeg venter til den er avkjølt og trekker forsiktig av papiret.
Frie områder med kobber (ikke dekket med toner) kan lakkeres eller forsegles med tape (jo mindre kobberareal, jo raskere skjer etsereaksjonen).

Dette er hjemmepanel - et stort antall brett lar deg kompensere for produksjonsfeil

Jeg etser brett med sitronsyre i en hydrogenperoksidløsning, dette er den mest tilgjengelige metoden, selv om den er ganske treg.
Forholdene er som følger: for 100 ml 3% peroksid er det 30 g sitronsyre og ca 5g salt, alt blandes og helles i en beholder med tekstolitt.
Oppvarming av løsningen vil fremskynde reaksjonen, men kan føre til at toneren løsner.

En ukjent kjemisk magi begynner: kobberet blir dekket av bobler, og løsningen får en blå fargetone.

Etter en stund tar jeg ut det etsede brettet og renser det for toner. Jeg kan ikke vaske det av med løsemidler, så jeg fjerner det mekanisk - med finkornet sandpapir.

Nå gjenstår det bare å fortinne brettet - dette vil hjelpe med lodding og vil beskytte kobberet mot oksidasjon og gjøre lodding lettere. Jeg foretrekker å fortinne med Rose-legering - denne legeringen smelter ved en temperatur på ca. 95 grader, noe som gjør at den kan fortinnes i kokende vann (ja, det er kanskje ikke den mest pålitelige sammensetningen for fortinning, men den er egnet for hjemmelagde brett) .

Etter fortinning borer jeg brettet (for kontakter bruker jeg karbidbor f1.0, for hoppere - f0.7), jeg borer med en Dremel i fravær av et annet verktøy. Jeg liker ikke å sage PCB på grunn av støvet, så etter boring kutter jeg platene med en verktøykniv - jeg lager flere kutt langs en linje på begge sider, og bryter dem deretter langs kuttet. Dette ligner på V-cut-metoden som brukes i industrien, men kuttet gjøres med en kutter.

Slik ser brettet ut klar for lodding

Når brettet er klart, kan du begynne å løsne komponentene. Først lodder jeg de små tingene (0603 motstander), så alt det andre. Motstandene ligger tett inntil MK, så lodding av dem i omvendt rekkefølge kan være problematisk. Etter lodding sjekker jeg om det er kortslutning i driverens strømforsyning, hvoretter jeg kan begynne å blinke MK-fastvaren.

Drivere klar for nedlasting av fastvare

Industriell metode

LUT er rask og rimelig, men teknologien har sine ulemper (som nesten alle "hjemme"-metoder for å lage PP). Det er problematisk å lage et dobbeltsidig bord; sporene kan etses, og metallisering av hullene kan bare være en drøm.

Heldigvis har driftige kinesere lenge tilbudt industrielle kretskortproduksjonstjenester.
Merkelig nok vil et enkeltlagskort fra kineserne koste mer enn et tolags, så jeg bestemte meg for å legge til et andre (bunn) lag til PCB. Kraftsporene og jorda er duplisert på dette laget. Det ble også mulig å lage en kjøleribbe fra transistoren (kobberpolygoner på bunnlaget), som vil tillate driveren å operere med høyere strømmer.

Bunnlag av brettet i Altium Designer

For dette prosjektet bestemte jeg meg for å bestille et kretskort fra PcbWay-nettstedet. Nettstedet har en praktisk kalkulator for å beregne kostnadene for brett avhengig av parametere, størrelser og mengder. Etter å ha beregnet kostnadene lastet jeg opp gerber-filen som ble opprettet tidligere i Altium Designer, kineserne sjekket den og brettet gikk i produksjon.

Det kostet meg $5 å lage et sett med 10 TinyFL-brett. Når du registrerer deg som ny bruker, får du $5 rabatt på din første bestilling, så jeg betalte kun for frakt, som også koster et sted rundt $5.
På denne siden er det mulig å legge prosjektet i offentlig domene, så hvis noen ønsker å bestille disse brettene, kan de ganske enkelt legge dette prosjektet i handlekurven.

Et par uker senere fikk jeg de samme brettene, bare vakre laget på en industriell måte. Alt som gjenstår er å løsne dem og fylle dem med fastvare.

Program (fastvare)

Den største vanskeligheten som oppsto ved skriving av driverfastvaren var relatert til den ekstremt lille størrelsen på flashminnet - Attiny13 har bare 1024 byte.
Siden endringen i lysstyrke er jevn, viste det seg å endre den jevnt å være en ikke-triviell oppgave - for dette måtte vi gjøre en gammakorreksjon.

Driver kontroll algoritme

Driveren slås på ved å trykke kort på knappen, og slås av med samme knapp.
Den valgte lysstyrkemodusen lagres under avstengning.

Hvis du under drift gjør et dobbelt kort trykk på knappen (dobbeltklikk), vil den ekstra LED-en slås på/av.
Hvis du trykker lenge på den under drift, vil lysstyrken på lommelykten gradvis endres. Gjentatte lange trykk endrer retning (sterkere/svakere).

Sjåføren sjekker med jevne mellomrom batterispenningen, og hvis den er under de innstilte verdiene, advarer den brukeren om utladningen, og slår seg deretter av for å unngå dyp utladning.

Mer Detaljert beskrivelse Driver operasjonsalgoritme

1. Når strøm tilføres MK, konfigureres periferiutstyret og MK går i dvale (hvis STARTSLEEP er definert). Når strøm tilføres driveren, blinker begge LED-ene et antall ganger hvis STARTBLINKS er definert.
2. Drøm. Attiny13 sovner i power-down-modus (dette er den mest økonomiske modusen; ifølge dataarket vil forbruket til MK være ~ 1 µA), hvorfra den bare kan gå ut på grunn av noen avbrudd. I dette tilfellet er dette INT0-avbruddet - å trykke på en knapp (sett PC1 til logisk 0).
   På PC1 må den interne svakstrøm-pull-upen være slått på. ADC og komparator er de viktigste strømforbrukerne for alle periferiutstyr, så de må også slås av. Under dvale lagres innholdet i registrene og RAM, så EEPROM er ikke nødvendig for å huske lysstyrken.
3. Etter dvale slås periferiutstyret og PWM på og sjåføren går inn i en endeløs sløyfe, der knappetrykk overvåkes og batterispenningen kontrolleres med jevne mellomrom.
4. Hvis knappen trykkes, registreres pressetiden.
   4.1. Hvis pressen er kort, forventes et dobbeltklikk (hvis BTN_DBCLICK er definert).
   Hvis det var det, skifter den ekstra LED-LED2
   Hvis ikke, gå til trinn 2 (hvile)
   4.2. Hvis du trykker på den lenge (lenger enn BTN_ONOFF_DELAY), slås lysstyrkekontrollmodusen på. I denne modusen:
   • Inverterer endringsretningen (mer/mindre) og endrer PWM fyll % mens knappen trykkes.
   • Hvis maksimums-/minimumsverdien (RATE_MAX / RATE_MIN) nås, begynner LED-en å blinke;
   • Hvis n-blinkene har passert (AUXMODES_DELAY) og knappen fortsatt er trykket, aktiveres tilleggsmodusen. Det er to slike moduser - en strobe (slår på i 25 ms, frekvens 8 Hz) og et nødsignal (slår på med full lysstyrke i 50 ms, frekvens 1 Hz). I disse modusene er det ingen batteriladingskontroll, og for å avslutte må du holde knappen nede en stund.
5. Hvis det er på tide å sjekke batterispenningen, leses avlesningene fra ADC2 og resultatet sammenlignes med de forhåndsinnstilte verdiene.
   • Hvis ADC-verdien er større enn BAT_WARNING-verdien, er alt i orden
   • Hvis BAT_WARNING er mindre, blir brukeren advart om utladningen, driveren blinker med hoved-LED. Antallet blink vil være proporsjonalt med utladningsgraden. For eksempel, med standardverdier, når den er helt utladet, blinker lommelykten 5 ganger.
   • Hvis BAT_SHUTDOWN er mindre, går MK til trinn 2 (hvile).

LED lysstyrkekontroll

Som du vet, er den enkleste måten å kontrollere lysstyrken på å endre PWM-driftsyklusen, der LED-en slås på med full lysstyrke en stund, og deretter slås av. På grunn av egenskapene til det menneskelige øyet, ser LED ut til å skinne mindre sterkt enn om den var konstant på. Siden LED-en er koblet gjennom en P-kanals felteffekttransistor, for å åpne den, må du trekke porten til jord og lukke den, omvendt, til strøm. Tiden transistoren er på i forhold til tiden den er av vil korrelere med PWM-fyllingen.
Hastighetsvariabelen er ansvarlig for driftssyklusen til PWM, 255 rate = 100 % PWM.
Med en klokkefrekvens på 1,2 MHz og en tidtakerforskaler på 1, vil PWM-frekvensen være lik 1200000/256 = 4,7 KHz. Siden dette er en lydfrekvens (oppfattet av det menneskelige øret), kan PWM-driveren ved en viss driftssyklus begynne å knirke (mer presist, det er ikke driveren som knirker, men ledningene eller batteriene). Hvis det forstyrrer, kan du øke driftsfrekvensen til 9,6 (CKSEL=10, CKDIV8=1) eller 4,8 MHz (CKSEL=01, CKDIV8=1), da vil PWM-frekvensen være 8 eller 4 ganger høyere, men strømforbruket av MK vil også øke proporsjonalt .

Det antas at dioden må drives ved å stabilisere strømmen gjennom den, og i denne modusen vil den raskt mislykkes. Her er jeg enig og sier at i lommelykten min (og i mange pannebånd med lignende design) er ikke LED koblet direkte til driveren, men det går heller lange og tynne ledninger til den, hvis motstand, så vel som den interne motstanden. av batteriet og motstanden til driveren, er begrenset, den maksimale strømmen er rundt 1,5 A, som er 2 ganger mindre enn den maksimale strømmen for denne LED-en (maksimal strøm for Cree XM-L i henhold til dokumentasjonen er 3 A).
Hvis driveren din er koblet til LED-en med korte ledninger og batteriholderen har gode kontakter, kan strømmen ved maksimal lysstyrke (rate=255) overstige 3A. I dette tilfellet vil denne driveren mest sannsynlig ikke passe deg, siden det er fare for at LED-en svikter. Du kan imidlertid justere RATE_MAX-parameteren til akseptable gjeldende verdier er oppnådd. I tillegg, selv om dens maksimale strøm i henhold til spesifikasjonen til SI2323DS-transistoren overstiger 4 A, er det bedre å sette terskelen til 2 A, ellers kan driveren kreve kjøling.

Gammakorreksjon

Det menneskelige øyet oppfatter lysstyrken til objekter ikke-lineært. For denne driveren vil forskjellen mellom 5-10 % PWM oppfattes som en multippel økning i lysstyrken, mens forskjellen mellom 75-100 % vil være praktisk talt usynlig for øyet. Hvis du øker lysstyrken til en LED jevnt, med en hastighet på n prosent per sekund, vil lysstyrken i utgangspunktet se ut til å øke veldig raskt fra null til gjennomsnittsverdien, deretter øke veldig sakte fra midten til maksimum.

Dette er veldig upraktisk, og for å kompensere for denne effekten måtte vi lage en forenklet gammakorreksjonsalgoritme. Essensen er at trinnet for endring av lysstyrke øker fra 1 ved minimum PWM-verdier til 12 ved maksimale verdier. I grafisk representasjon ser dette ut som en kurve, hvis punkter er lagret i rate_step_array. Dermed ser lysstyrken ut til å variere jevnt over hele området.

Overvåking av batterispenning

Hvert n-sekund (BAT_PERIOD-parameteren tilsvarer intervallet i millisekunder), måles batterispenningen. Den positive kontakten til batteriet, som er koblet til VIN og går til motstandsdeleren R1-R2, til midtpunktet av hvilken pinne PB4 er koblet til (aka ADC2 for ADC-multiplekseren).

Siden forsyningsspenningen endres sammen med den målte spenningen, vil det ikke være mulig å måle den ved å bruke Vref som referansespenning, så jeg brukte en intern 1,1 V kilde som referansespenning. Det er nettopp dette en deler er for - MK'en kan ikke måle en spenning som er større enn spenningsreferansekilden (så en spenning på 1,1 V vil tilsvare en ADC-verdi på 1023 eller 255 hvis du bruker 8-bits oppløsning). Passerer deleren, vil spenningen ved midtpunktet være 6 ganger mindre enn inngangen, verdien på 255 vil ikke lenger tilsvare 1,1 V, men så mye som 4,33 V (divisor med 4,03), som dekker måleområdet med en margin.

Som et resultat oppnås en viss verdi, som deretter sammenlignes med de forhåndsinnstilte verdiene for minimumsspenningene. Når BAT_WARNING-verdien er nådd, begynner LED-en å blinke et visst antall ganger (jo mer utladet, jo mer blinker den - BAT_INFO_STEP er ansvarlig for dette, flere detaljer i koden), og når BAT_SHUTDOWN er nådd, snus sjåføren av.
Jeg ser ikke noe poeng i å konvertere ADC-verdien til millivolt, fordi Dette sløser med ekstra minne, som det allerede er lite av i Tinka.

Forresten, deleren er hovedstrømforbrukeren når MK er i hvilemodus. Så en deler med 4,03 med R1 = 1M og R2 = 330K vil ha en total R = 1330K og en lekkasjestrøm ved 4 V = 3 µA.
Mens spenningen måles, er belastningen (LED) slått av i ca. 1 ms. Dette er nesten usynlig for øyet, men det hjelper å stabilisere spenningen, ellers blir målingene feil (og det er for vanskelig å foreta noen korrigeringer for pulsdriftssyklusen osv.).

Gjør endringer i fastvaren

Dette er ikke vanskelig å gjøre, spesielt hvis du har erfaring med Arduino eller bare C/C++.
Selv om du ikke har noen slik erfaring, kan du tilpasse nesten alle driftsparametere ved å redigere definisjonene av headerfilen flashlight.h.
For å redigere kildekoden, må du installere Arduino IDE med støtte for Attiny13(a) eller Atmel Studio - det er ikke mer komplisert enn Arduino IDE, men mye mer praktisk.

Arduino IDE

Først må du installere Attiny13-støtte i IDE. Nok detaljerte instruksjoner tilgjengelig i artikkelen.
Deretter må du velge Verktøy>Board Attiny13(a) i menyen og Verktøy>Frekvens 1,2MHz i menyen.
"Skissen" er inneholdt i en fil med filtypen .ino, den inneholder bare én kodelinje - dette er inkluderingen av en overskriftsfil i prosjektet. I hovedsak er denne skissen bare en måte å kompilere fastvaren gjennom Arduino IDE. Hvis du vil gjøre endringer i prosjektet, arbeid med .cpp-filen.
Etter å ha åpnet prosjektet, må du klikke på avkrysningsboksen, kompileringen starter, og hvis vellykket, vil det være en lenke til *.hex-filen i loggen. Den må helles inn i mikrokontrolleren i henhold til instruksjonene nedenfor.

Atmel Studio

Prosjektet for denne IDE er inneholdt i filen flashlight.atsln, og kildene finnes i filene flashlight.h inneholder definisjoner (innstillinger) og flashlight.cpp inneholder den faktiske koden.
Jeg ser ikke noe poeng i å beskrive innholdet i kildekoden mer detaljert - koden er full av kommentarer.
Etter å ha gjort endringer i koden, må du trykke F7, fastvaren vil kompilere (eller ikke, så vil kompilatoren indikere hvor feilen er). Flashlight.hex vises i feilsøkingsmappen, som kan lastes inn i mikrokontrolleren i henhold til instruksjonene nedenfor.

For å laste ned fastvaren og konfigurere sikringen bruker jeg USBASP-programmereren i kombinasjon med AVRDUDEPROG-programmet. Programmet er som en GUI for avrdude-programmet, det er en praktisk innebygd sikringskalkulator - bare merk av i boksene ved siden av de nødvendige bitene. I listen over kontrollere må du velge den riktige (i dette tilfellet Attiny13(a), gå til fanen Sikringer og trykk på leseknappen. Først etter at sikringsverdiene er lest fra MK, kan du endre dem. Etter endringen du må trykke program, vil de nye sikringene bli skrevet til MK. Passende sikringsverdier er skrevet i flashlight.h-filen

USBASP-programmerer koblet til driveren via et klips med en kabel

For å koble USBASP til Tink bruker jeg et klips for en 8-pinners SOIC. Det er ikke en veldig praktisk enhet; du må slite i omtrent 10 minutter før du får kontakt (kanskje jeg bare har et defekt klipp). Det er også SOIC-DIP-adaptere, der en mikrokrets settes inn før lodding og fastvaren helles inn i den - dette alternativet er mer praktisk, men muligheten til å programmere driveren i kretsen går tapt (det vil si oppdatere fastvaren etter lodding). MK til styret).
Hvis alt dette mangler, kan du ganske enkelt lodde ledningene til MK-pinnene, som deretter festes til Arduino.

Kalibrering

Strømmene som går gjennom driveren og lysdioden må ikke overskride maksimumsverdiene. For en XM-L LED er dette 3 A, for en driver avhenger det av transistoren som brukes, for eksempel for SI2323 er den maksimale strømmen ca 4 A, men det er bedre å kjøre med lavere strømstyrke på grunn av overdreven oppvarming. For å redusere strømmen ved maksimal lysstyrke, bruk parameteren RATE_MAX (#define RATE_MAX xx, der xx er maksimal lysstyrke fra 0 til 255).
Kalibrering av ADC er ikke en obligatorisk prosedyre, men hvis du vil at driveren skal spore terskelspenningen nøyaktig, må du tukle med den.

Beregninger vil ikke gi høy nøyaktighet av målingene, fordi for det første kan motstandsverdier variere innenfor toleranse (vanligvis 1-5%), og for det andre kan den interne IONen ha en spredning fra 1,0 til 1,2 V.
Derfor er den eneste akseptable måten å sette verdien i ADC-enheter (BAT_WARNING og BAT_SHUTDOWN), eksperimentelt velge den etter behov. Dette krever tålmodighet, en programmerer og en regulert strømforsyning.
Jeg satte BAT_PERIOD-verdien i fastvaren til 1000 (sjekker spenningen en gang per sekund) og reduserte forsyningsspenningen gradvis. Da sjåføren begynte å varsle om utslipp, lot jeg gjeldende verdi på BAT_WARNING være som ønsket.
Dette er ikke den mest praktiske måten; kanskje i fremtiden er det nødvendig å utføre en automatisk kalibreringsprosedyre med lagringsverdier i EEPROM.

Lommelykt montering

Da brettet var klart og fastvaren var lastet opp, var det endelig mulig å installere det i stedet for den gamle driveren. Jeg loddet opp den gamle driveren og loddet en ny på plass.

Den nye driveren kobles til i stedet for den gamle i henhold til denne ordningen

Etter å ha sjekket om det var kortslutning i strømforsyningen koblet jeg til strømmen og sjekket funksjonaliteten. Så monterte jeg ladebrettet (TP4056), til dette måtte jeg bore litt ut hullet i ladekontakten med en Dremel, og fikset det med varmt lim (det var viktig her at limet ikke lekk inn i kontakten, det ville være vanskelig å få det ut derfra).

Jeg festet ikke brettet med skruer, fordi gjengene i kassen hadde brutt av ved gjentatt tiltrekking, men fylte det ganske enkelt med lim, og forseglet også ledningene ved loddepunktene slik at de ikke skulle frynse seg. Jeg bestemte meg for å belegge driveren og laderen med klar akryllakk, dette skulle hjelpe mot korrosjon.

Testing og produksjonskostnadsberegning

Etter alle operasjonene kan du begynne å teste driverne. Strømmen ble målt med et konvensjonelt multimeter, koblet det til strømforsyningskretsen.

Strømforbruk til den gamle driveren (målt til 4,04 V):

1. Under søvn - ikke målt
2. Maksimal modus: 0,60 A
3. Middels modus: 0,30 A
4. Strobe: 0,28 A

Strømforbruk til den nye driveren (målt til 4,0 V):

1. I hvilemodus bruker den rundt 4 µA, som er mye mindre enn selvutladingsstrømmen til et litiumionbatteri. Hovedstrømmen i denne modusen går gjennom motstandsdeleren.
2. Ved minimumsmodus er "måneskinn" omtrent 5-7 mA, hvis vi antar at kapasiteten til en 18650-celle er omtrent 2500 mAh, viser det seg ca. 20 dager med kontinuerlig drift. MK selv bruker et sted rundt 1,2-1,5 mA (med Driftsfrekvens 1,2 MHz).
3. I maksimal modus, "turbo", bruker den omtrent 1,5 A, i denne modusen vil den fungere i omtrent en og en halv time. LED-en ved slike strømmer begynner å varme opp veldig mye, så denne modusen er ikke beregnet på langvarig drift.
4. Nødfyr - bruker i gjennomsnitt ca 80 mA, i denne modusen vil lommelykten fungere i opptil 30 timer.
5. Strobelys - bruker ca 0,35 A, vil virke opptil 6 timer.

Prisproblem

Hvis du kjøper komponenter i Chip and Deep, vil det koste omtrent 100 rubler (60 rubler Attiny13, ~40 rubler for resten av bulken). Det er fornuftig å bestille fra Kina hvis du lager flere stykker - da blir det billigere per stykke; kineserne selger vanligvis i partier på 10 stykker.
Platene vil koste rundt 300 rubler for 10 stykker (uten levering) hvis du bestiller dem i Kina.
Kabling og blinking av en driver tar meg omtrent en time.

Konklusjon

Den kinesiske lommelykten har blitt mye mer praktisk, selv om jeg nå har klager på mekanikken - den fremre delen er for tung, og fokusering er ikke spesielt nødvendig.
I fremtiden planlegger jeg å lage en versjon av denne driveren for lommelykter med en strømknapp (med lås). Riktignok er jeg forvirret over overfloden av slike prosjekter. Synes du det er verdt å lage en til av disse?

Drivernærbilde (versjon 2_t)

UPD: Lagt til støtte for Arduino IDE.

ZDL 23-06-2010 23:30

En god driver er 5 ganger dyrere enn en god diode...
Her er spørsmålet: som vil vare lenger:
1. Diode, driver + 1 litiumcelle

Strøm-, diode- og litiumcellene er de samme.
P.S. Jeg har ikke lest om dioder på veldig lenge, men nå har noe fanget oppmerksomheten min igjen. Jeg skal selvfølgelig lete etter litteratur på Internett og lese den. Kanskje dette problemet allerede er diskutert i detalj.

KAR2009 24-06-2010 01:13

2. Diode, motstand + 2 litiumceller

La LED-en trenge 3,4 volt og en strøm på 0,9 A med en effekt på 3 W. Vi tar 2 litium-ion-batterier på 3,7. I ladet tilstand har de opptil 4,2 V. Så motstanden må slukke 4,2V * 2 - 3,4V = 5V.
Motstanden er nødvendig på 5,56 Ohm. Samtidig vil den frigjøre en effekt på 5V*0,9A=4,5 W, d.v.s. mer enn LED. Faktisk vil det andre batteriet fungere for å varme opp motstanden, når det, som i det første tilfellet, fungerer på LED. Jeg er taus at du i driveren kan implementere forskjellige algoritmer med å endre PWM-driftsyklusen, noe som øker besparelsene betydelig...

ZDL 24-06-2010 05:52

MauserFL, takk, jeg likte å lese den.

ilkose 24-06-2010 06:04

Ja, disse sjåførene er idioter og kom på ideen om å rive bort mer penger fra folk, direkte til batteriene, og det er greit, men lysene, som lyspærer, må skiftes))

ZDL 24-06-2010 08:30

Snart har jeg en god driver og diode. Så jeg skal sjekke hva som skjer der.

sergVs 24-06-2010 09:41

Litium er ikke den eneste eller alltid den beste strømkilden (eller noen ganger tilgjengelig). Dette må man huske på.

rkromanrk 24-06-2010 20:03

sitat: Snart har jeg en god driver og diode

Bare ikke engang tenk på å skrive hvilke nøyaktig - det vil ikke være noen grense for skuffelse!

John Jack 24-06-2010 21:09

Uten sjåfør lyser lommelykten først kort og sterkt, og deretter lenge og svakt. Det er spesielt trist med alkaliske batterier. Litiumbatterier er litt bedre, de har en relativt flat utladningskurve, så i de første minuttene synker lysstyrken til gjennomsnittet og dempes sakte nesten helt til utladningen. En direktedrift med litiumbatteri er allerede relativt egnet for bruk, men er ikke økonomisk gjennomførbar - den enkleste lineære driveren koster flere ganger mindre enn ett litiumionbatteri.

ZDL 24-06-2010 22:31

Den enkleste lineære driveren koster flere ganger mindre enn ett litium-ion-batteri.

Ja? Tidligere var det bare PWM-omformere. Nå er det lineære, de som endrer motstanden avhengig av spenningen? Jeg skal lese den og se og finne ut. Kan du angi rekkefølgen på prisene?
Og PWM-er er nå på en måte uviktige.
Her i radiobladet var det PWM-er og PWM-er. Utgangsspenningen er 5 volt, når inngangsspenningen endres fra 3 til 15 volt, og det er kun 2 transistorer.
Jeg kjøpte en driver for 600 rubler... Med disse pengene kunne jeg kjøpe 7 stykker. 123 elementer...
Vel, uansett, gjett hva, du må gjøre et eksperiment. Men jeg har ikke en luksusmåler, jeg må dyrke noe.

John Jack 24-06-2010 22:39

PWM er ikke en driver (strømstabilisator), men et middel for å begrense lysstyrken. Enkeltmodus-drivere stabiliserer ganske enkelt strømmen på LED-en (i den grad det er mulig), mens multimodus-drivere består av en stabilisator konfigurert for maksimal modusstrøm og en PWM, som gir mindre moduser og alle slags strober med fargemusikk.
Den lineære driveren fungerer som en smart variabel motstand, ja. Den har et smalt inngangsspenningsområde, men høy effektivitet, og det er mye enklere å lage en god lineær driver enn å lage en god byttedriver. Starter på hundre rubler: http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.6190

ZDL 24-06-2010 22:42

Diode R2 140 lux per 1 watt, maksimal strøm 1500 mA. 3-modus driver på utsiden av reflektoren med påskriften 0,8-4,2 V. Maks utgangsstrøm 1 ampere. Selgeren sa at det var en av de beste.

ilkose 24-06-2010 22:49

Sannsynligvis kjøpte du ikke en driver, men en modul? Likevel, 600 rubler er dyrt, jeg kjøper drivere for 110 rubler (8-24 volt, 1-3 en-watt), kinesiske lys for 100-130 rubler, optikk er generelt pennies

ZDL 24-06-2010 23:40

Joker12 24-06-2010 23:51

Her er forresten en god lommelykt. Ren direktedrift, med motstand for den andre modusen.

KAR2009 24-06-2010 23:52

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Diode R2 140 lux per 1 watt, maksimal strøm 1500 mA.

John Jack 25-06-2010 02:00

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

La oss se på det vanskeligste tilfellet:

LED-en har en ikke-lineær strøm-spenningskarakteristikk. Hvis du faller litt spenning på driveren/motstanden, vil strømmen på LED-en synke ganske merkbart. Resonnementet ditt ville vært riktig hvis dioden var en sløv motstand. Og han er en veldig dum motstand.
Dessuten uttalelsen

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

4,2 tommer. produserer et batteri, 3,2 V og 1,5 A.

feil. Batteriet produserer 4,2 V uten belastning. Hvis du kobler den direkte til en diode (direktedrift), vil spenningen falle til 3,2 V ved en strøm på 1,5 A. Og for å få 1 A på dioden, trenger du kun å spre 0,1 V spenning med en driver eller motstand. Hvorfor - se CVC-tabellene.
PWM endrer pulsvarigheten, ja, men strømmen i pulsen vil være maksimalt mulig. Det vil si 1,5 A eller mer med et ferskt batteri, med et fall når det utlades. Det er umulig å stabilisere strømmen ved hjelp av PWM, men å stabilisere lysstyrken (øke pulslengden når batteriet utlades) er teoretisk mulig, men praktisk talt ikke nødvendig.

sitat: Opprinnelig postet av Joker12:

Her er forresten en god lommelykt.

Hvorfor er han god? Fordi en ti-watts LED drives av kun 1,5-2 ampere, og da med et godt batteri og kun de første minuttene? For P7 eller MC-E trenger du minst to 18650.

KAR2009 25-06-2010 02:39

sitat: Opprinnelig postet av John JACK:
Det er umulig å stabilisere strømmen ved hjelp av PWM, men å stabilisere lysstyrken (øke pulslengden når batteriet utlades) er teoretisk mulig, men praktisk talt ikke nødvendig.

Men "vaska" hevder at det er mulig på forumet http://forum.fonarevka.ru/showthread.php?t=239:
"Selve pulsbreddemodulasjonen, i forhold til strømforsyning av lysdioder, kan deles inn i to typer: primær PWM og ekstern PWM.
Den første betyr at strømmen på LED er stabilisert pulsomformer, ved utgangen som det er et filter som konverterer firkantbølgen produsert av omformeren til likestrøm. Hvis vi gjør en omformer av denne typen justerbar (vanligvis ved å endre referansespenningen til strømtilbakekoblingskomparatoren), kan vi, som Malkoff riktig forklarte, oppnå god effektivitet i alle driftsmoduser.
Den andre betyr at den stabiliserte strømmen som leveres av primærkilden (det spiller ingen rolle om det er pulset eller lineært) blir avbrutt ved en lav frekvens og ikke filtreres videre. Dermed dioden drives ikke av likestrøm, som i det første tilfellet, men av strømpulser, som naturlig negativt påvirker effektiviteten til systemet i svake lysmoduser."
Så, med et filter som bruker PWM, kan vi stabilisere strømmen.

ZDL 25-06-2010 04:34

Luxes og lumen er forskjellige enheter... R2 har ikke 140 lumen per 1 Watt, R5 har så mye og maksimal strøm for XP-G er 1,5A, ikke for XR-E.

Ja, jeg er fortsatt forvirret. Jeg lover å forbedre meg.

ZDL 25-06-2010 05:04

John JACK, LED ser ikke ut som motstand i det hele tatt. Mer lik en zenerdiode, når stabiliseringsspenningen er nådd, reduseres motstanden betydelig. Bare LED-en lyser annerledes enn zenerdioden.
Angående PWM. Det finnes pulsbreddestabilisatorer og de stabiliserer spenningen eller strømmen nøyaktig med høy effektivitet. De kan øke spenning og strøm, samt redusere den. Og det er ordninger som endrer pulsvarigheten uten å stabilisere noe. En slags "puls" motstand. Effektiviteten deres er lavere, spenningsområdet er mindre, men de er enklere. Generelt, i elektronikk kan du komme inn i en slik jungel.

vaska 25-06-2010 08:49

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Har den lineære driveren god effektivitet?
La oss se på det mest alvorlige tilfellet: 4,2 V. produserer et batteri, 3,2 V og 1,5 A. det er en diode, derav 1v. og 1,5a-driveren konverteres ganske enkelt til varme. Dioden bruker 4,8 watt, og vi tar 6,3 watt fra batteriet. Effektivitet... etter min mening er det ingen effektivitet her, men det er 24% tap i form av generert varme. Og med økende forsyningsspenning vil tapene øke. Og PWM, så vidt jeg er kjent med dem, endrer pulsvarigheten avhengig av forsyningsspenningen mens strømmen forblir uendret. De. Dioden bruker 4,8 watt og bruker 5 watt fra batteriet.

I det generelle tilfellet er uttalelsen helt korrekt, men den gjennomsnittlige lommelyktarbeideren er interessert i spesielle tilfeller, for eksempel å drive en diode fra en litiumion. Og her er lineæren, med forbehold om at den er bygget på en felteffekttransistor med en ultralav metningsmotstand, en reell konkurrent til PWM. Når du driver PWM fra en spenning på 4 V, er det vanskelig å oppnå en effektivitet høyere enn 90%, og for en lineær enhet er den totale effektiviteten sammenlignbar. Hvis vi for eksempel driver den mest avanserte XP-G med en strøm på 1,5 A (3,36 V fall), så får vi 80 % effektivitet fra nyladet litium. Under utlading, når batterispenningen og fallet over dioden utjevnes, er virkningsgraden nær 100%, så totalen kommer ut til omtrent 90%. Tatt i betraktning det faktum at spenningsfallet under utladningsprosessen er ikke-lineært og er maksimalt i begynnelsen, er den reelle totale effektiviteten enda høyere.

vase 25-06-2010 15:51

http://www.4sevens.com/product_info.php?cPath=297_306&products_id=1654

LiaGen 25-06-2010 16:20

sitat: O. Det er bra at du la merke til emnet). Det er ikke nødvendig å produsere ekstra). Kjære forummedlemmer, vennligst fortell meg, forstår jeg riktig at Strøm: To CR123A-batterier (3.0V~9.0V) i spesifikasjonene indikerer tilstedeværelsen av en driver, så du trenger ikke å lete etter et 3V-batteri, men ta en 3,6V en?

]http://www.4sevens.com/product_info.php?cPath=297_306&products_id=1654
Når det gjelder tilstedeværelsen av en driver, er det sant, den er der, den fungerer som angitt i området 3-9V.
Og nå på strømforsyningen: lommelykten tar 2 CR123-batterier merket 3.0v, men i virkeligheten er spenningen deres høyere, så lommelykten drives ikke fra 6, men fra omtrent 7 pluss volt (jeg kan lyve, det gjorde jeg ikke måle den med nye batterier) i nye batterier.
En analog/erstatning for cr123-batterier er litiumbatterier av typen rcr123 (16340) merket 3.6v, deres reelle spenning når fulladet er 4.2v - dvs. to batterier vil gi 8,4v - sjåføren spiser denne spenningen normalt.
Du må bare ta med i betraktningen at de fleste kinesiske Akum-batterier med beskyttelse er lengre og tykkere enn Kr123-batterier. Sjekk derfor først med brukerne av lommelykten om de passer der..

ZDL 25-06-2010 16:34

Jeg koblet modulen og dioden til element 123. På en eller annen måte er jeg ikke imponert. Ser ut som den må drives av et batteri.

vaska 25-06-2010 17:06

Det jeg har slått fast er at jeg masseproduserer lommelykter drevet av en omformer. Men siden jeg ikke anser meg selv som en lukket person, tar jeg hensyn til andre løsninger. Aktiv hjemmeværende StasikOFF har laget lanterner med lineære strømkilder i mange år nå, og deres effektivitet er veldig imponerende. Og for å overbevise meg, er det nok å presentere det overbevisende og med tall, fordi jeg for min del ga et tilstrekkelig antall overbevisende tall

ZDL 25-06-2010 17:45

Og så kjøpte jeg XPG R5, Solarforse 0.8 -4.2 3-modus driver. Fra ett element 123 svinger ikke dioden til maksimal strøm... Men hvis dioden får strøm fra to 123-ere, så tror jeg det vil være behov for en strømbegrensende motstand.
Jeg har ikke batterier ennå.

Jomfruen_stil 25-06-2010 17:51

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Fra ett element 123 svinger ikke dioden til maksimal strøm

ZDL 25-06-2010 18:28

Hvorfor er det rart? Tilkoblet 3 AA-batterier. på en diode 3.02v 1.01a. På batterier 3,45V 1,2A. Hva er effektiviteten? Føreren konverterer ganske enkelt det den anser som overflødig energi til varme.

sitat: Opprinnelig skrevet av rkromanrk:

Bare ikke engang tenk på å skrive hvilke nøyaktig - det vil ikke være noen grense for skuffelse!

Ja, det er skuffelse...

Det er det som ble gjort i Kina for 300 rubler.

Jomfruen_stil 25-06-2010 18:46

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

på en diode 3.02v 1.01a.

Hvor lenge er driveren designet for? Mest sannsynlig - på 1A... vel, her er det, som på et apotek.

KAR2009 25-06-2010 19:12

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Hvorfor er det rart? Tilkoblet 3 AA-batterier. på en diode 3.02v 1.01a. På batterier 3,45V 1,2A.

Den gir ut normalt. Opprinnelig var omtrent 1 A tillatt for XP-G R5, og deretter ble den maksimale strømmen utvidet til 1,5 A. Så driveren kunne vært frigitt og designet for å oppfylle de gamle standardene.

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Men hvis dioden får strøm fra to 123-ere, så tror jeg det vil være behov for en strømbegrensende motstand.

Vil du ha denne motstanden foran driveren?
Hvis uten sjåfør, svarte jeg allerede i begynnelsen av emnet om meningsløsheten til denne ideen.

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Generelt har du etablerte definisjoner og begreper. Å overbevise deg er dyrere for deg selv.
Ja, det er skuffelse...
Så direkte tilkobling av diodereglene.
Det er det som ble gjort i Kina for 300 rubler.

Det ser ut til at innholdet i denne tråden ikke avklarte for deg sjarmen til kineserne for 300 rubler.

ZDL 25-06-2010 21:14

Jeg vil ikke prøve å overbevise deg om noe annet; de som forstår emnet forstår det. En lineær stabilisator matcher dioden med batteriet på den enkleste, laveffektive måten.
Kinesisk lykt for 300 rubler. Den lyser på samme måte, bare blå, som en superdiode som mates gjennom en stabilisert strøm. Kanskje jeg ikke forstår noe, men kineserne spiser 1,5W, og XPG R5 + driveren 4,4W...

vaska 25-06-2010 22:31

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Hvis du bruker en motstand i stedet, vil du ikke miste mye hvis du merker noen forskjell i det hele tatt.

Vi vil imidlertid tape. Først av alt vil vi miste halvparten av den opprinnelige lysstyrken etter femten minutters drift.

KAR2009 25-06-2010 23:02

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Hvis du bruker en motstand i stedet, vil du ikke miste mye hvis du merker noen forskjell i det hele tatt.
Kinesisk lykt for 300 rubler. Den lyser på samme måte, bare blå, som en superdiode som mates gjennom en stabilisert strøm. Kanskje jeg ikke forstår noe, men kineserne spiser 1,5W, og XPG R5 + driveren 4,4W...

I samtalen snakket vi om 2 elementer CR123 ("Men hvis dioden får strøm fra to 123 da tror jeg det vil være behov for en strømbegrensende motstand.") Og dette er fra 6 til 8 volt, avhengig av typen CR123. Som et resultat vil ett batteri fungere på motstanden og varme den opp.
Hvis vi tar i betraktning at CR123-batterier i utgangspunktet har høy intern motstand, noe som ikke lenger er riktig, siden en ideell spenningskilde skal ha null intern motstand. At overflødig spenning vil bli spredt på den indre motstanden til elementet, varme det opp og ikke lage nyttig arbeid. Dessuten er størrelsen på denne motstanden ikke konstant og avhenger av mange faktorer. Begrensning av LED-strømmen med en motstand er berettiget når LED-en er laveffekt eller vi har en liten forskjell i kildespenningen og spenningen over LED-en som den spesifiserte driftsstrømmen er sikret ved. Dessuten, som "vaska" bemerket, "vil vi miste halvparten av den opprinnelige lysstyrken etter femten minutters arbeid." Det er vanligvis akseptert å vurdere driftstiden til en lommelykt fra den opprinnelige lysstyrken til 50 % reduksjon...
Vel, kinesiske lykter som knapt ulmer i timevis etter 15-30 minutters arbeid og blinkende eller brennende lysdioder for 300 rubler er ikke det beste valget...

Der Alte Hase 26-06-2010 03:09

sitat: Opprinnelig skrevet av vaska:
Aktiv hjemmeværende StasikOFF har laget lanterner med lineære strømkilder i mange år nå, og deres effektivitet er veldig imponerende.

Som disse, egentlig?
http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?t=264687

Der Alte Hase 26-06-2010 04:51

Ja, disse sjåførene er idioter og kom på ideen om å rive bort mer penger fra folk, direkte til batteriene, og det er greit, men lysene, som lyspærer, må skiftes))

Jeg har forresten flere dioder degradert på vanlig kinesisk med relativt normale drivere enn overopphetede lyspærer som har brent ut i samme periode. Selv om jeg bruker glødelamper mye mer...

vaska 26-06-2010 06:25

sitat: Opprinnelig skrevet av Der Alte Hase:

Som disse, egentlig?

Faktisk, ja, jeg postet kretsen i en eller annen tråd: en referansekilde, en op-amp, en feltforsterker, tre motstander. Hele pakken passer lett inn i hundre rubler.

ZDL 26-06-2010 08:13

Bør jeg se forskjell på gløden når 2 W og 4 W leveres til dioden? Bare se og ikke måle lux med en meter?
Så jeg ser henne ikke. Jeg sammenligner lysstyrken til lysflekken på veggen med en annen lykt. Selvfølgelig må vi bekrefte det med stråleskudd, men det er ikke tid ennå.

Jomfruen_stil 26-06-2010 10:30

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Bør jeg se forskjell på gløden når 2 W og 4 W leveres til dioden?

Prøv å skinne den i det fjerne - forskjellen er vanskelig å se på veggen.

John Jack 26-06-2010 11:02

Forskjellen mellom 2 W og 4 W er mindre med øyet. enn en og en halv gang. Jeg hadde akkurat det samme med modulen på XP-G. 700 mA og 1400 mA, det samme med øyet, med en lux-meter - henholdsvis 3000 og 4000 papegøyer.
Hovedessensen til driveren er å opprettholde den samme strømmen på dioden, uavhengig av graden av batteriutladning. Derfor kan det ikke sies at en direkte stasjon eller en motstand på et tidspunkt er mer effektiv enn en driver - i neste øyeblikk vil batteriet gå lavt og strømmen og lysstyrken faller. En motstand er egnet når vi har en kilde med relativt konstant spenning – for eksempel en nettstrømforsyning eller en bilgenerator, og vi ikke trenger å få maksimal effektivitet fra LED-en.

ZDL 26-06-2010 13:17

Det er det jeg mener!!! Forskjellen i stråling og strømforbruk er ikke-lineær.
Generelt må jeg finne egenskapene til dioden.

Jeg fant ut modulen min, den kinesiske var bedre fokusert, så det virket som om den var lysere.

Jomfruen_stil 26-06-2010 13:31

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Eksperter forteller meg hvilken driver som kan produsere likestrøm, for eksempel 1 ampere, når den drives fra 1,5V til 8V. Og helst prisen. ?

ZDL 26-06-2010 14:52

Jomfruen_stil 26-06-2010 15:04

vaska 27-06-2010 20:12

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Og så produserer XGP R5 ved 3,5V, 1,4A 350 lumen, og ved 3,2V, 0,65A. - 175 lum.
Så hvis du mister 50 % av lysstyrken, kan du klare deg helt uten driver. Det er sant, helt i begynnelsen av utladningen er det en økning, og den maksimale diodestrømmen beregnes på den. Vi får ikke maksimal lysstyrke, men kretsen er ganske funksjonell med svært akseptable parametere, etter min mening.

Faktisk er en strøm på 2C mer enn fire ampere! Og du, slik jeg forstår det, fokuserte spesifikt på den nederste grafen.
Nå om høsten og lysutbyttet. Les her: http://www.candlepowerforums.com/vb/showpost.php?p=3115908&postcount=354 Tallene stemmer ikke litt med dine antakelser.

Bare prøv å koble XP-G direkte til 18650 én gang, og fortell meg så hvor mange sekunder det varte.
Egentlig er tilnærmingen din ikke veldig klar for meg. Du startet en tråd for å konsultere og be om råd. Nyttige tips De kastet det på deg, men du har alltid noen form for innvendinger, og du begynner å krangle med folk som forstår emnet klart bedre enn deg, hvoretter du foreslår en annen dårlig gjennomtenkt løsning, og ser fullstendig bort fra informasjonen som forummedlemmene brukte. en viss tid som er lagt ut spesifikt for deg. Hvis du har din egen mening om alt, hvorfor spørre om råd, men hvis du spør, så vær litt mer lojal mot de som svarte, og tenk i det minste på hva de skrev til deg, ellers ser det ut til at du lever i monologmodus.

Jomfruen_stil 27-06-2010 20:31

Jeg hadde en XR-E, som jeg drev direkte. Strømmen er to ampere, den rakk aldri å brenne ut. Jeg slo den imidlertid ikke på lenge - i 10, kanskje 20 sekunder.
Jeg ville naturligvis ikke brukt en slik lommelykt hele tiden. Det er bare at det jeg hovedsakelig trengte fra denne lommelykten var kroppen

I prinsippet, hvis du er nysgjerrig, kan du gjenta eksperimentet -)
Men - først etter ZDL

ZDL 27-06-2010 21:22

Jeg brukte 2,5 på litt CREE og i løpet av noen få sekunder eksploderte ingenting og fortsatte å fungere.
Nå har jeg satt sammen en lykt for utstilling. At
den mest KREE, 1 ohm motstand, 2 CR2 elementer. Strømforbruk 1 a. Jeg skal kjøpe flere elementer og se hvor lang tid det tar å lade ut.
Ja, og jeg tenker på hvordan man lager en pulsstrømstabilisator med en driftsspenning på 3-9V.
JEG HAR IKKE BATTERIER, jeg kan ikke feste en diode til batteriet, jeg ville ha festet den med en gang.

ilkose 27-06-2010 23:51

sitat: Jeg brukte 2,5 på litt CREE og i løpet av noen få sekunder eksploderte ingenting og fortsatte å fungere.

Det er veldig avslørende, jeg akselererte en gang bilen, tråkket til gulvet, og ingenting eksploderte, det fungerer. Men seriøst, jeg koblet på en eller annen måte 18650 direkte til omstarten (selvfølgelig er det ikke en så god sammenligning, maksstrømmen er 700 ifølge dataarket) den varte i 1 sekund og ble evig blå.

ilkose 27-06-2010 23:54

sitat: At
den mest KREE, 1 ohm motstand, 2 CR2 elementer. Strømforbruk 1 A

sitat: JEG HAR IKKE BATTERIER, jeg kan ikke feste en diode til batteriet, jeg ville ha festet den med en gang.

Det var her det mest interessante skjedde. Det er 18650 batterier i bærbare datamaskiner, du kan gå der bærbare datamaskiner repareres og be om en krukke.

Jomfruen_stil 28-06-2010 12:01

sitat: Opprinnelig skrevet av ilkose:

Hvor mye av disse 1 a er igjen i motstanden?

pnvkolya 28-06-2010 09:18

sitat: Hvor mye av disse 1 a er igjen i motstanden?

Um... Du mente sannsynligvis volt eller watt?

Det er riktig, hvis motstanden ikke er parallelt med LED-en, så som jeg forstår det, gikk alt som gikk fra batteriet og alt til dioden, når det gjelder ampere, er det ingen andre kretser.

ilkose 28-06-2010 10:50

Virgo_Style mente dette billedlig. Jeg ønsket å presse på at det blir tap. 3 watt effekt vil forsvinne av motstanden.

vaska 28-06-2010 11:07

sitat: Opprinnelig skrevet av ilkose:

3 watt effekt vil forsvinne av motstanden.

En ampere i kvadrat og multiplisert med en ohm = 1 watt.

ZDL 28-06-2010 16:08

Så la den spre seg hvis lysstyrken og varigheten av gløden passer deg. Siden en motstand + batteri er mye billigere enn min dritdyre driver, som er designet for å fungere kun med litiumbatterier, og produserer 1,5 watt for 123 batterier og det er ennå ikke kjent om de er stabilisert.

KAR2009 28-06-2010 16:32

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:
Siden en motstand + batteri er mye billigere enn min dritdyre driver

Jomfruen_stil 28-06-2010 16:36

Kan jeg se en lenke til en dyr sjåfør?

ZDL 28-06-2010 18:03

sitat: Opprinnelig postet av KAR2009:

Her i EU koster 1 stk CR2 mellom 6,5 og 7,5 Euro. Totalt, for 2 stykker må du betale ca 14 euro, dvs. over 500 gni. I UltraFire WF-606A Cree Q5-lommelykten (3 W), er levetiden til 1. CR2 ca. 20-30 minutter med et strømforbruk på 1,82 A.

Wow dine priser. Takk for informasjonen, nå har jeg noe å sammenligne med.

Virgo_Style, jeg tok modulen fra hendene mine. Selgeren sa at dette er solarforce 0.8-4.2 3-modus. Det jeg hadde til hensikt at han skulle forlate ble skrevet i dette emnet.

Jomfruen_stil 28-06-2010 18:56

Og forresten,

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Siden motstanden + batteriet er mye billigere enn min dritdyre driver, som er designet for å fungere kun med litiumbatterier, og produserer 1,5 watt for 123 batterier

Og du?

andori 28-06-2010 20:59

sitat: Siden en motstand + batteri er mye billigere enn min kjipt dyre driver.....

1. Det skal være veldig gode kontakter overalt og ganske tykke ledninger. For eksperimenter er det bedre å bruke lodding overalt. Da vil strømmer begynne å flyte og lysdiodene vil lyse. Hvis du bare lener ledningen mot batteriet, kan du enkelt få en kontaktmotstand på 0,2 ohm eller mer. For 2xCR2 kan du sette sammen en lineær strømstabilisator, og effektiviteten vil alltid være mer enn 70 % (ved strømmer >1A). En byttestabilisator er en kompleks enhet, og 85 % er nesten grensen. Så hvis du er komfortabel med å kaste 1/10 batterier, så består en hjemmelaget driver av 1 mikrokrets, en LED og en kraftig feltbryter.

ZDL 28-06-2010 22:19

Er dette tilfeldigvis den som dsche ga bort gratis?

Selv om solarforce i alle fall ikke kvalifiserer som "dyrt".

Nei, jeg kjøpte den for 600 rubler. Det jeg skrev om. Jeg forventet mer for disse pengene.

sitat: Opprinnelig postet av Virgo_Style:
Og forresten,

1,5 watt er selvfølgelig ikke nok... men med motstand hvor mye ble det?
Av en eller annen grunn fikk jeg nøyaktig halvparten så mye fra strømforsyningen og uten motstand - 0,25A ved 3V.
Og du?

Jomfruen_stil 28-06-2010 22:59

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Nei, jeg kjøpte den for 600 rubler.

~20 dollar?! Mamma kjære. Da forstår jeg deg. Trolig overbetalt fire ganger

Jomfruen_stil 28-06-2010 23:08

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

En motstand er fortsatt enklere, er det ikke?

Det ville være en god idé å bestemme hvilken egenskap vi diskuterer.

Rett og slett - en motstand.
En motstand er mer pålitelig.
Billigere å produsere er en motstand.
Billigere å betjene - driver.
Mer funksjonell er driveren.
Tillater bruk av forskjellige typer strøm - driver.

Selv om noen punkter fortsatt kan avklares hvis du legger til innledende data. For en rekke strømkilder er direkte kjøring rett og slett umulig, og for en rekke andre vil det være ineffektivt.

andori 28-06-2010 23:12

sitat: Opprinnelig postet av ZDL:

Jeg har 2 CR2 elementer + en 1 ohm motstand.
Andory, en motstand er fortsatt enklere, er det ikke?

Lettere. Bare lysstyrken synker i prosessen og skinner ikke lenge. Faktisk et leketøy i 30 minutter. Med tanke på den heftige prisen på CR2, er det vanskelig å betrakte dette som en fullverdig lommelykt. I alle fall vet jeg ikke helt hvordan jeg skal bruke det og til hva.

Da ville en motstand vært en mer fornuftig løsning.
Og sjåførene "for en krone" er ganske anstendige.
Utladningskurven gjør at LED-en kan drives med en strøm på 800-1000mA (XRE)
og XP-G er enda større (men trenger en kraftigere driver)
og det blir færre problemer.

Jomfruen_stil 29-06-2010 09:15

sitat: Opprinnelig postet av dsche:

Dette er ikke en 600-driver, men en D26-modul. Vel, det koster faktisk $20. På forespørsel fra toppstarteren ble Cutters R5 (+350 diode +50 kolofonium) installert i stedet for R2. Native R2 ble overført sammen med modulen.

Fra tid til annen får jeg følelsen av at Topicstarter forteller løgner på ørene våre. Og dette er akkurat det øyeblikket...

ZDL 29-06-2010 15:05

Du er ond, jeg vil forlate deg...
I går ventet jeg til det var mørkt og testet den i felt. Den kinesiske er naturlig nok den svakeste, R5 + driver er lysere (tilsynelatende må du bruke 1,5a til R5.) Vel, R2, 2 CR2-elementer gjennom en motstand på den første, er den lyseste. Strålen er synlig alene, og hvis du ser langs den veldig vanskelig å se, må du se litt fra siden. Generelt er det bare for show.

rkromanrk 30-06-2010 02:08

sitat: Du er ond, jeg vil forlate deg

Jeg har hatt lyst til å si dette lenge (min kone hater meg bare for denne setningen...): "Og jeg advarte deg!!!"

andori 01-07-2010 01:04

sitat: Opprinnelig skrevet av rkromanrk:

Jeg foreslår at du også suger denne borgerlige WOW:

Transformatoren kan vikles direkte på batterikroppen. det vil se enda kulere ut

rkromanrk 01-07-2010 01:21

sitat: Transformatoren kan vikles direkte på batterikroppen

Så vidt jeg forstår stabiliserer ikke DETTE strømmen, men øker bare spenningen???...

ZDL 01-07-2010 10:27

sitat: Opprinnelig skrevet av rkromanrk:

Så vidt jeg forstår stabiliserer ikke DETTE strømmen, men øker bare spenningen???...

Ja, stabiliseringen skyldes dioden. Omformeren er svak og kan ikke brenne ut dioden.
Jeg fant det samme opplegget på Internett. Transistor KT315. transformator 20 omdreininger ledning 0,2, ingen motstand. Deklarert ytelse opp til 0,6 V. Hvis du bruker en geraniumtransistor, så opp til 0,2 volt.

KAR2009 14-07-2010 05:10

Jeg beklager at jeg tar opp dette emnet igjen. Før jeg la meg ønsket jeg å teoretisk beregne hvor mye lys en lommelykt ville skinne på ett 18650-element, for eksempel med en kapasitet på 2400 med beskyttelse utløst på 2,8 V og ved å bruke en 1,3 Ohm begrensende motstand som "driver" (hentet fra en ekte kinesisk lommelykt). For LED tar vi standard Cree 7090 XR-E Q5. Vi neglisjerer motstanden til ledningene og den interne motstanden til 18650-batteriet.
Kretsen består av 3 elementer koblet i serie: et batteri, en motstand og en LED. Følgelig er strømmen gjennom alle elementene den samme. Spenningen på batteriet er lik summen av spenningen på lysdioden og motstanden.

Spenning over motstanden Ur=I*R.

Spenningen på batteriet avhenger av dets restkapasitet. For enkelhets skyld anser vi at avhengigheten i 2,8...4,2 V-regionen er lineær. Vi antar at et helt utladet batteri har 2,8 V. Følgelig avhenger spenningen ved 18650 av gjeldende restkapasitet C og totalkapasiteten B: U=2,8+C*(4,2-2,8)/B=2,8+C*1,4/ B

Som et resultat får vi at før beskyttelsen utløses, vil en 18650 med en kapasitet på 2400 mAh fungere i omtrent 16 timer. I dette tilfellet vil lommelykten i begynnelsen skinne sterkt (I=0,64A, ca. 170 lm), og på slutten vil strømmen i kretsen være ca. 30 mA, dvs. ca 10 lumen per LED.
Som du kan se av alt dette, er ikke driftstiden uten en vanlig driver av dette designet imponerende.

Addisjon. Hvis vi som et kriterium for driftsvarighet tar et fall i lysstyrken til 50 % av startverdien, kan vi fra tabellen konstruere avhengigheten av LED-lysstyrken i lumen av strømmen i Ampere: L(I)=1 /(0,0027615/I+0,0014839). Denne tilnærmingen beskriver lysstyrken til LED-en med en nøyaktighet på 1 lumen i strømområdet fra enheter på milliampere til 1,5 A.
Ved å legge til funksjonen J(t) - verdien av strømmen i kretsen (A) etter t sekunder og L(I) til MatCad-oppgaven får vi en graf over avhengigheten av LED-lysstyrken i lumen på tid i minutter :

Opprinnelig var lysstyrken ca. 170 lm. Fra grafen kan du se at 85 lumen vil være på omtrent 200 minutter eller 3 timer og 20 minutter.

andori 14-07-2010 19:12

Med en PWM-driver uten induktorer på 20 mA får vi de samme 10 lumen i 120 timer.

John Jack 14-07-2010 20:05

Og vi trenger 170 lumen i fire timer

andori 14-07-2010 20:53

For andre får vi 300 lumen i en hel time. Symptomene er åpenbare, og (multi-modus) sjåføren, som en medisin, er ekstremt økonomisk gjennomførbar.