Driver de casă pentru LED-uri de mare putere. Drivere de joasă tensiune și drivere pentru lanterne Drivere de casă pentru lanterne LED

Prima parte este despre reglarea și repararea unei lanterne, introductivă. Aici vom lua în considerare structura generală a lanternei medii, parametrii LED-urilor puternice și un pic de matematică obositoare asociată cu acestea.

Deci, aveți o lanternă LED, dar este arsă sau nu sunteți mulțumit de luminozitate sau doriți să o transformați într-o lanternă cu armă. Ce optiuni ai? Să ne dăm seama.

Proiectarea unui felinar sferic în vid.

Marea majoritate a lanternelor constau din următoarele părți:

corp - un tub obișnuit cu capete filetate;
baterie - trăiește în interiorul carcasei;
butonul de final - înșurubat în corp pe un filet și folosit pentru a aprinde lanterna. Uneori, lanterna poate fi echipată cu un al doilea fundal cu un buton de la distanță;
Capul lanternei este înșurubat în corp și are o sticlă de protecție în față. Uneori această parte este pliabilă (ca în fotografie, în două părți), alteori nu;
element emițător de lumină - o unitate LED, un model de fascicul de lumină, un radiator LED și un driver LED combinate într-o singură unitate. Uneori este produs integral cu capul felinarului.

Element emițător de lumină.

Același ansamblu poate avea modele diferite. Capetele pentru lanterna Ultrafire WF-502B sunt foarte frecvente, chiar sunt vândute în diferite tipuri, diferite puteri, cu o grămadă de funcții etc.
De exemplu, fasttech.com. Lanternele cu acest tip de element sunt bune pentru că poți cumpăra mai multe module pentru diferite sarcini și pur și simplu le poți schimba.

Vom lăsa LED-ul în pace deocamdată, merită o considerație separată mai jos, și șoferul, în principiu, dar acum ne vom uita la detaliile rămase.

Există trei tipuri de modelare a fasciculului de lumină:

1. obiectiv- cea mai simplă și mai puțin eficientă opțiune, deoarece nu toată radiația cristalului este colectată în fasciculul de lumină. Foarte des lentila poate fi mutată, schimbând focalizarea fasciculului luminos, care este singurul avantaj al acestei soluții.

2. colimator- o piesă din plastic transparent, realizată pentru a obține un fascicul cu parametri specificați. Pentru a face acest lucru, colimatorul este realizat astfel încât să corespundă unui anumit design al lentilei de pe LED, astfel încât nu va fi posibilă instalarea unui colimator de la un LED la un LED de alt design - parametrii fasciculul de lumină va fi diferit.

3. reflector- un design care provine din lămpi cu incandescență și este adaptat pentru LED-uri. Design simplu, fiabil și testat în timp. În general, reflectorul, ca și colimatorul, este optimizat pentru un anumit LED, dar cu o criticitate mai mică. Fotografia din dreapta arată că cristalul LED este reflectat de întreaga zonă a reflectorului.

În practică, înlocuirea LED-ului este destul de posibilă, la fel și înlocuirea reflectorului. Vin cu o suprafață netedă, care dă un fascicul mai dur, și cu o suprafață noduroasă; aceasta din urmă mi-a plăcut mai mult în interior.

Radiatorul de căldură, cunoscut și sub numele de carcasă, la care reflectorul este adesea înșurubat și în care este montat driverul LED. De obicei, este proiectat pentru a instala un LED pe un substrat - o placă de aluminiu pe care LED-ul este lipit. Fotografia prezintă toate componentele mecanice ale modulului. De la stânga la dreapta: reflector, radiator, arc pentru borna negativă (în contact cu corpul lanternei) și arc pentru borna pozitivă (în contact cu pozitivul bateriei). Ultimul arc este lipit de placa de driver LED.

Parametrii LED.

Principalii parametri în ceea ce privește calitatea luminii sunt spectrul de emisie și luminozitatea. , structural acest lucru este determinat de calitatea și trucurile fosforului. Din păcate, acest parametru poate varia foarte mult chiar și pentru diferite serii ale aceluiași producător. Și nici măcar Liao însuși nu știe ce împrăștie unchiul Liao în subsolul lui. Lanternele ieftine cu aproximativ o sută de lumeni sunt cu încredere inferioare în ceea ce privește calitatea luminii (cum detaliile obiectului iluminat sunt clar vizibile și cât de general sunt lizibile aceste detalii pentru ochi) chiar și cu lanterne cu halogen nu foarte puternice.

Tipii serioși reprezentați de Cree oferă următorul grafic pentru emisia LED-urilor lor din seria XM-L. Din păcate, acestea sunt valori medii; nu știm cu adevărat cât de uniformă este, dacă există scăderi acolo. Lungime de undă orizontală, putere de radiație relativă verticală.

Graficul arată trei curbe - pentru diferite temperaturi de culoare. Se poate observa că LED-urile cu o temperatură mai scăzută (roșu) pătrund în regiunea infraroșu (lungime de undă mai mare de 740 nm), dar foarte, foarte puțin și nu departe - doar câteva procente din putere sunt emise acolo. Acesta este motivul pentru care este imposibil să faci o lanternă IR decentă din orice lanternă LED albă prin simpla adăugare a unui filtru IR (așa cum se face cu ușurință cu o lanternă incandescentă). Formal va străluci, dar eficiența este inexistentă.
Temperatura de culoare este un parametru asociat direct legat de spectru. Temperatura de culoare este definită ca temperatura unui corp complet negru (un astfel de fetiș viclean al fizicienilor) la care emite radiații de aceeași nuanță de culoare ca radiația în cauză. Pentru lumina zilei este de 6500K, pentru lămpi cu incandescență 2700-4000K. Cu cât temperatura culorii este mai scăzută, cu atât lumina are mai mult galben.

Conform observațiilor personale, cu LED-uri cu o temperatură de culoare mai scăzută, detaliile obiectelor iluminate sunt mai bine vizibile. Cel puțin pentru mine. Dezavantajul LED-urilor alb cald este puterea lor de lumină mai mică - sunt mai puțin strălucitoare decât omologii lor mai „sofători”.

Al doilea lucru care ne interesează este luminozitatea LED-ului. Indicat în documentație ca luminozitate la un anumit curent prin LED. De exemplu, pentru XM-L deja menționat, este indicată luminozitatea diferiților curenți. De exemplu, XM-L T6 la 700mA (2W) are un flux luminos de 280 lumeni (400 lm/A), la 1A are 388 lm (388 lm/A), la 1,5A - 551 lm (367 lm/A). ), la 2A - 682 lm (341 lm/A). Luminozitatea specifică în funcție de curent este indicată între paranteze. Scade cu 17% atunci când curentul crește de la 700mA la 2A. Adică, cu cât curentul este mai mare, cu atât este mai mică această luminozitate specifică, adică cu atât eficiența este mai mică. Apropo, este sincer clar din program.

Un alt parametru important al unui LED este puterea acestuia. Aceasta este puterea maximă care poate fi pompată în el. Desigur, la maxim va trăi mai puțin decât la o putere mai mică, așa că este mai bine să-l „subalimentați” puțin. La rândul său, puterea determină curentul maxim prin LED. De regulă, puterea și curentul prin LED sunt legate printr-o relație neliniară, deoarece depind și de căderea de tensiune pe diodă. Iată pentru XM-L: pe orizontală căderea de tensiune directă, pe verticală curentul prin diodă.

Căderea de tensiune pe un LED este de obicei de ordinul a 3 volți pentru un LED alb și depinde de curentul prin LED. Să ne uităm la grafic: la 200mA avem o cădere de 2.7V, la 700mA - 2.9V, la 1A - 2.97V, la 1.5A - 3.1V, la 2A - 3.18V.

Dacă luați LED-uri complicate de tip MC-E cu patru cristale, acestea vor fi 350mA - 3.1V, 700mA - 3.5V. Cristalele foarte puternice de 10-20 W vor avea o cădere de tensiune de aproximativ 10V, și chiar mai puternice... ei bine, poate chiar mai mult.

Apropo, dacă convertim luminozitatea specifică în funcție de curentul acestor XM-L-uri în luminozitate în funcție de putere, obținem că la un curent I = 700 mA și o cădere de tensiune U = 2,9 V, consumul de energie este de 2,03 W, iar fluxul luminos 280lm, adică 138 lm/W. Continuăm mai departe și obținem 130, 118,5 și 107 lm/W pentru curent de 1, 1,5 și, respectiv, 2 A. Diferența este de 29%. Așa că vă băgați mințile despre ce mod să alegeți.

Ce ne oferă cunoașterea? Cel puțin o înțelegere a ce fel de putere ar trebui să aibă un anumit LED, ce poate fi obținut din el și ce alt LED poate fi folosit pentru a înlocui un LED ars de lanternă. Dar imaginea nu va fi completă fără cunoștințe despre alimentarea cu LED-uri.

Alimentare pentru lanterna.

De regulă, lanternele folosesc fie baterii cu litiu (tensiune nominală 3V, la fel ca cea maximă și scade ușor când sunt descărcate), fie baterii cu litiu (tensiune nominală 3,7 V, iar minim și maxim sunt de aproximativ 3,2 și 4,2 V, puteți citi despre baterii, există informații despre tipuri și diferențele dintre acestea).

Apropo, aș evita dacă se poate bateriile ca cele din fotografia de mai sus. Calitate scăzută și capacitate mult supraestimată (din cei 2500 mAh declarati ar fi bine dacă ar fi 1800). Este mai bine să luați celule de marcă de la Samsung și altele. Bateriile bune pot fi obținute din bateriile laptopului lor - chiar și cele torturate de Narzan, vor fi mai bune decât cele chineze. Deși, chiar și chinezii au celule normale „înăuntru”.

Uneori, bateriile AA sunt folosite în lanternele cu LED-uri, dar nu sunt bune la furnizarea curentului necesar pentru alimentarea LED-urilor puternice. Adică, dacă lanterna are încă baterii AA, atunci nu va fi deosebit de posibil să remediați problema cu luminozitatea scăzută.

Șoferii.

Marea majoritate a lanternelor au la bord un LED cu o putere de aproximativ 3 W. Adică are o cădere de tensiune de aproximativ 3 V și un curent de aproximativ 1 A. Pentru a alimenta astfel de lanterne, este suficientă o baterie Li-Ion (sau Li-Po). Astfel de lămpi pot conține orice circuite de driver, chiar și surse obișnuite de curent de amortizare a tensiunii. Când instalați baterii cu litiu, veți avea nevoie de până la două dintre ele, iar eficiența va scădea catastrofal. Este bine că driverele LED cu pulsații normale au înlocuit aproape complet sursele de curent ieftine. Lanternele care folosesc mai multe celule sau baterii trebuie să aibă un driver de puls.

Puteți determina care driver se află în fața dvs. prin prezența unei bobine. Dacă există, probabil că este driver de puls. Cât de bun este și ce intervale de tensiune de intrare tolerează? Aici va trebui să căutați documentația pentru microcircuitul folosit în acesta. De exemplu, pentru driverul din mijloc din fotografia de mai sus (scuze, a ieșit prost), sub o lupă se pot vedea marcajele microcircuitului 2541B și am reușit să găsim documentație pentru el (în chineză), are o intrare tensiune de 5 până la 40 volți, dar eficiența nu este indicată. În total, dacă luăm un LED de top cu o eficiență de 30-40% și un driver de puls bun (eficiența va fi de aproximativ 90% într-un caz ideal), obținem o eficiență a lanternei de 27-36%. Nu prea rau.

Și un exemplu driver liniarîn aceeași fotografie în colțul din dreapta jos. Toate componentele electronice se reduc la o diodă de protecție și mai multe surse de curent liniar de funcționare paralelă. Puteți estima eficiența acestuia ca raport dintre tensiunea de ieșire și tensiunea de intrare. Dacă alimentam circuitul de la o baterie, obținem o tensiune maximă de 4,2V, o tensiune nominală de 3,7V. Cel mai probabil nu va atinge minimul - șoferul are nevoie de o cădere minimă de tensiune de jumătate de volt pentru a funcționa. Deci, considerăm 3/4,2 = 70%. Cu toate acestea, deoarece se va închide fără a utiliza bateria, trebuie utilizat cu o pereche de baterii cu litiu (2 până la 3V). Atunci randamentul va fi 3/6=50%. Nu foarte creț, având în vedere eficiența cristalului este de 20-30% și, drept consecință, eficiența întregii lanterne este de 10-15%. Sper că este clar că driverele liniare ar trebui evitate?...

Driverele sunt adesea instalate în lanterne care suportă mai multe moduri de operare- putere maxima, medie, redusa si tot felul de intermitent. În fotografie există un astfel de șofer în stânga jos. Mai mult, la modelele ieftine aceste moduri sunt comutate prin deschiderea scurtă a circuitului. Adică apăsați ușor butonul - lanterna se stinge și când este eliberată funcționează într-un mod nou. Nu le suport; pentru mine, niciun comutator de mod nu este mai bun decât acesta.

Nu întotdeauna, dar în unele modele este posibil să înțărcați lanterna de la acest comportament și să o convertiți pentru a funcționa cu un buton de la distanță (sub forma unei lanterne cu armă). Dar acesta este un subiect separat.

Salut Habr!

Vreau să spun povestea cum am dat peste un far chinezesc Cree XM-L LED și ce s-a întâmplat cu ea în continuare.

fundal

Cândva, am comandat o lanternă cu LED strălucitor de pe un site chinezesc. Lanterna s-a dovedit a fi destul de ergonomică (deși ar fi putut fi mai ușoară), dar șoferul ei a lăsat de dorit.

Strălucea destul de puternic, dar șoferul avea doar 3 moduri - foarte luminos, luminos și stroboscopic, comutarea între care se făcea apăsând un buton. Pentru a pur și simplu aprinde și stinge lanterna, a fost necesar să treci prin aceste 3 moduri de fiecare dată. În plus, această lanternă, când a fost aprinsă, a descărcat bateria până la ultima - așa că câteva dintre cutiile mele 18650 au intrat într-o descărcare profundă.

Toate acestea au fost incomode și enervante, așa că la un moment dat am decis să-mi fac propriul șofer pentru asta, despre care vom discuta în continuare.

Lanternă cu șofer vechi

Iată o lanternă, probabil că mulți s-au ocupat de altele asemănătoare

Așa arată driverul original

Sarcina tehnică

După cum știți, pentru a obține un rezultat bun, orice dezvoltare trebuie să aibă o specificație tehnică bună, așa că voi încerca să o formulez pentru mine. Deci șoferul ar trebui:

Puteți porni/opri apăsând scurt un buton (buton fără blocare). Poate că acesta este motivul principal pentru care toate acestea au început.
O ajustare lină (în trepte) a luminozității, de la cel mai strălucitor - „turbo”, la „lumina lunii”, când dioda abia strălucește. Luminozitatea ar trebui să se schimbe uniform.
Amintiți-vă de luminozitatea setată în timpul opririi.
Monitorizați încărcarea bateriei, avertizând când este aproape descărcată (aproximativ 3,3V) și oprindu-se când este complet descărcată (aproximativ 2,9V). Pentru baterii diferite, acești parametri pot fi diferiți. În consecință, tensiunea de funcționare ar trebui să fie în intervalul 2,7 ~ 4,5 V.
Aveți 2 moduri speciale - far de urgență și stroboscop (de ce nu?)
Să poată porni/oprește LED-ul din spate (acest lucru este important când mergi pe bicicletă noaptea, iese ceva ca o lumină laterală).
Au protecție împotriva inversării polarității și a electricității statice. Nu este necesar, dar va fi un plus frumos, deoarece în întuneric puteți plasa din greșeală bateria pe partea greșită.
Să fie de dimensiuni mai mici decât șoferul original, dar să aibă aceleași locuri. Șoferul chinez este pur și simplu uriaș; a-l mări nu va fi ușor.

Ei bine, dacă lanterna este modificată, de ce să nu construiți în ea un încărcător cu un conector micro-USB? Am mereu la îndemână un astfel de cablu și încărcare USB, dar trebuie să-mi caut propria sursă de alimentare.

Fier

Am ceva experiență cu Arduino, așa că s-a decis să fac un driver pentru familia MK-urilor AVR. Sunt disponibile pe scară largă, ușor de programat și au moduri de putere redusă (sleep).

Microcontrolerul Attiny13a a fost ales drept „creierul” șoferului - acesta este unul dintre cele mai ieftine MCU-uri de la Atmel (acum absorbit de Microchip), are tot ce este necesar la bord - GPIO pentru conectarea unui buton și a unui LED, un timer pentru generare un semnal PWM, un ADC pentru măsurarea tensiunii și EEPROM pentru salvarea parametrilor. Este disponibil doar 1 KB de memorie flash (dar de cât este nevoie pentru o lanternă), precum și 64 B de memorie RAM și aceeași cantitate de EEPROM.
Attiny13 este disponibil în mai multe opțiuni de pachet, în special în DIP-8, care poate fi conectat direct la o placă de dezvoltare obișnuită cu un pas de 2,54 mm.

Deoarece sunt doar 3 fire care merg de la spatele la capul lanternei, butonul este forțat să facă scurtcircuitare la masă (vom vorbi despre imposibilitatea scurtcircuitării la pozitiv mai târziu), va trebui să comutați LED-ul pe pozitiv - ceea ce înseamnă că aveți nevoie de un comutator de câmp pe canal P. Ca astfel de tranzistor, am luat AO3401, dar puteți lua SI2323, este mai scump, dar are o rezistență mai mică pe canal deschis (40 mOhm, în timp ce AO3401 are 60 mOhm, la 4,5 V), prin urmare driverul se va încălzi Mai puțin.

De la cuvinte la acțiune, pregătesc o versiune preliminară pe o placă

Deocamdată este alimentat direct de la programator, cu o tensiune de 5 V (de fapt mai puțin din cauza pierderilor în cablul USB). În loc de LED-ul XM-L, deocamdată am conectat un LED obișnuit pe picioare și am instalat un tranzistor slab cu o tensiune de prag ridicată.
Apoi a fost desenat un circuit în Altium Designer, pe care l-am adăugat cu polaritate inversă și protecție ESD.

Descrierea detaliată și scopul tuturor componentelor

Componente necesare:

C1 - condensator de decuplare pentru alimentarea cu microcontroler, ar trebui să fie în jur de 0,1 uF, carcasă 1206 sau 0805, coeficient de temperatură X7R

R1-R2 este un divizor de rezistență pentru măsurarea tensiunii bateriei, puteți seta orice evaluări, raportul principal aici este (750K/220K, factor de divizare 4,41) și curentul de scurgere, care va fi mai mare dacă creșteți ratingurile (la valorile curente). este de aproximativ 4 μA). Deoarece se utilizează un ION intern (1,1 V, conform fișei de date poate fi în intervalul 1,0 V - 1,2 V), tensiunea maximă la ieșirea divizorului nu trebuie să fie mai mare de 1 V. Cu un divizor 750/220, tensiunea maximă admisă la intrarea divizorului va fi de 4,41 V, ceea ce este mai mult decât suficient pentru toate tipurile de baterii cu litiu.
Am calculat divizorul folosind acest calculator.

R3 - protecția ieșirii portului microcontrolerului împotriva scurtcircuitului (dacă brusc PB1 este tras la VCC, un curent mare va curge prin pin și MK-ul se poate arde)

R4 - trage RESET MK la sursa de alimentare; fără acesta, sunt posibile reporniri de la interferențe.

Q1 - Tranzistor cu efect de câmp cu canal P într-un pachet SOT-23, am instalat AO3401, dar puteți utiliza oricare altul cu un pinout adecvat (de exemplu SI2323)

R7 este rezistența de limitare a curentului de poartă. Deoarece poarta tranzistorului are o anumită capacitate, atunci când această capacitate este încărcată, un curent mare poate trece prin pin și pinul se poate defecta. Îl puteți seta în regiunea de 100-220 ohmi (nu ar trebui să mergeți mai departe, tranzistorul va începe să rămână într-o stare pe jumătate închisă pentru o lungă perioadă de timp și, ca urmare, se va încălzi mai mult) .

R6 - rezistor de tragere a poarta la sursa de alimentare. În cazul în care PB0 intră într-o stare de impedanță ridicată, se va stabili un 1 logic prin acest rezistor la poarta lui Q1 și tranzistorul va fi oprit. Acest lucru se poate întâmpla din cauza unei erori în codul sau modul de programare.

D2 - dioda de „blocare” - vă permite să alimentați MK de la condensator pentru o perioadă de timp în timpul unei „scăderi” a tensiunii (când LED-ul se aprinde pentru o perioadă scurtă de timp la luminozitate maximă) și, de asemenea, protejează împotriva inversării polarității.
Puteți instala orice diodă Schottky într-un pachet SOD323 cu o cădere minimă de tensiune; eu am instalat un BAT60.

Inițial, protecția împotriva polarității inverse a puterii a fost realizată pe un tranzistor cu efect de câmp (acest lucru poate fi văzut pe plăcile realizate prin pradă). După deslipire, a apărut o caracteristică neplăcută - când sarcina a fost pornită, a avut loc o cădere de tensiune și MK a repornit, deoarece dispozitivul de câmp nu limitează curentul în direcția opusă. Am lipit mai întâi un condensator electrolitic de 200uF între VCC și GND, dar nu mi-a plăcut această soluție din cauza dimensiunii ei. A trebuit să dezlipesc tranzistorul și să pun o diodă în locul lui, deoarece SOT-23 și SOD-323 au dimensiuni similare.

În total, circuitul conține doar 10 componente care sunt necesare pentru instalare.

Componente optionale:

R5 și D1 sunt responsabili pentru iluminarea de fundal (LED2). Valoarea minimă a R5 este de 100 ohmi. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât LED-ul din spate luminează mai slab (se aprinde în mod constant, fără PWM). D1 - orice LED din carcasa 1206, am pus verde pentru ca vizual sunt mai strălucitori la aceiași curenți decât alții.

D3 și D4 sunt diode de protecție (TVS), am folosit PESD5V0 (5.0V) într-un pachet SOD323. D3 protejează împotriva supratensiunii prin alimentare, D4 - prin buton. Dacă butonul este acoperit cu o membrană, atunci nu are prea mult sens. Probabil că are sens să folosești diode de protecție bidirecționale, altfel, când polaritatea este inversată, curentul va curge prin ele și se vor arde (vezi caracteristicile I-V ale unei diode de protecție bidirecționale).

C2 - condensator de tantal în cazul A (asemănător cu 1206), este logic să îl instalați atunci când driverul este instabil (tensiunea de alimentare a micronului poate scădea la curenți mari de comutare a LED-urilor)

Toate rezistențele au dimensiunea 0603 (pentru mine aceasta este o limită adecvată pentru lipirea manuală)

Totul este clar cu componentele, puteți realiza o placă de circuit imprimat conform diagramei de mai sus.
Primul pas pentru aceasta este construirea unui model 3D al viitoarei plăci, împreună cu găurile - IMHO, în Altium Designer, aceasta este cea mai convenabilă modalitate de a determina geometria PCB-ului.
Am măsurat dimensiunile vechiului driver și orificiile lui de montare - placa ar trebui să fie atașată de ele, dar să aibă dimensiuni mai mici (pentru versatilitate, în cazul în care trebuie construită altundeva).
Un minim rezonabil aici s-a dovedit a fi undeva în jur de 25x12,5 mm (raport de aspect 2:1) cu două găuri cu un diametru de 2 mm pentru atașarea la corpul lanternei cu șuruburi originale.

Am realizat modelul 3D în SolidWorks, apoi l-am exportat în Altium Designer ca STEP.
Apoi am așezat componentele pe placă, am făcut contactele în colțuri (acest lucru îl face mai comod de lipit și mai ușor de conectat la pământ), am plasat Attiny13 în centru, tranzistorul mai aproape de contactele LED-urilor.
Am direcționat urmele de putere, am plasat componentele rămase după cum a fost necesar și am dirijat urmele semnalului. Pentru a facilita conectarea încărcătorului, i-am plasat contacte separate care dublează contactele bateriei.
Am făcut toate cablările (cu excepția unui jumper) pe stratul superior - astfel încât să pot face placa acasă folosind LUT.
Lățimea minimă a urmelor de semnal este de 0,254 mm / 10 mil, urmele de putere au o lățime maximă acolo unde este posibil.

Așa arată o placă direcționată în Altium Designer

Altium Designer vă permite să vedeți cum va arăta placa în 3D (pentru aceasta trebuie să aveți modele pentru toate componentele, dintre care unele a trebuit să le construiți singur).
Poate că cineva de aici va spune că modul 3D pentru trasor nu este necesar, dar pentru mine personal aceasta este o caracteristică convenabilă care face mai ușoară plasarea componentelor pentru o lipire ușoară.

La momentul redactării, au fost realizate 3 versiuni ale plăcii - prima pentru LUT, a doua pentru producția industrială și a 3-a, versiunea finală cu unele corecții.

Fabricarea plăcilor

Metoda de casă

LUT este o tehnologie de fier cu laser, o metodă de producere a plăcilor de circuite folosind gravarea pe o mască obținută prin transferul tonerului de pe hârtie în cupru. Această metodă este excelentă pentru plăci simple cu o singură față - cum ar fi acest driver.
Există destul de multe articole despre această tehnologie pe Internet, așa că nu voi intra în detalii, ci vă voi spune doar pe scurt cum o fac.

Mai întâi trebuie să pregătiți un șablon care va fi imprimat pe hârtie termică. Export layer-ul superior_layer în PDF și obțin o imagine vectorială.

Deoarece placa este mică, este logic să luați o bucată de PCB cu dimensiuni de câteva ori mai mari și să faceți ceea ce se numește panelizare în industrie.
CorelDraw este foarte convenabil pentru aceste scopuri, dar puteți folosi orice alt editor de vectori.
Am plasat copii ale șabloanelor pe document, fac goluri de 0,5-1 mm între plăci (în funcție de metoda de separare, mai multe despre asta mai târziu), plăcile trebuie să fie amplasate simetric - altfel va fi dificil să le separați.

Selectez o bucată de PCB unilateral cu dimensiune ceva mai mare decât panoul asamblat, o curăț și o degresez (prefer să o frec cu o gumă și apoi cu alcool). Tipăresc un șablon pentru gravare pe hârtie termică (aici este important să nu uităm să oglindim șablonul).
Folosind un fier de călcat și răbdare, mângâind ușor hârtia, o transfer pe textolit. Aștept până se răcește și dezlipesc cu grijă hârtia.
Zonele libere de cupru (neacoperite cu toner) pot fi lăcuite sau sigilate cu bandă (cu cât suprafața de cupru este mai mică, cu atât are loc reacția de gravare mai rapidă).

Aceasta este panoul de acasă - un număr mare de plăci vă permite să compensați defectele de fabricație

Gravez plăcile cu acid citric într-o soluție de peroxid de hidrogen, aceasta este cea mai accesibilă metodă, deși destul de lentă.
Proporțiile sunt următoarele: pentru 100 ml de peroxid 3% există 30 g de acid citric și aproximativ 5 g de sare, totul se amestecă și se toarnă într-un recipient cu textolit.
Încălzirea soluției va grăbi reacția, dar poate provoca desprinderea tonerului.

Începe o magie chimică necunoscută: cuprul devine acoperit cu bule, iar soluția capătă o nuanță albastră.

După ceva timp, scot placa gravată și o curăț de toner. Nu îl pot spăla cu niciun solvenți, așa că îl îndepărtez mecanic - cu șmirghel cu granulație fină.

Acum tot ce rămâne este să cosiți placa - acest lucru va ajuta la lipire și va proteja cuprul de oxidare și va ușura lipirea. Prefer să cositoresc cu aliaj Rose - acest aliaj se topește la o temperatură de aproximativ 95 de grade, ceea ce îi permite să fie conservat în apă clocotită (da, poate să nu fie cea mai fiabilă compoziție pentru cositorit, dar este potrivit pentru plăci de casă) .

După cositorire, găurim placa (pentru contacte folosesc burghie din carbură f1.0, pentru jumperi - f0.7), găurim cu un Dremel în lipsa unei alte scule. Nu-mi place să tai PCB din cauza prafului, așa că după găurire am tăiat plăcile cu un cuțit utilitar - fac mai multe tăieturi de-a lungul unei linii pe ambele părți, apoi le rup de-a lungul tăieturii. Aceasta este similară cu metoda de tăiere în V folosită în industrie, dar tăierea se face cu un tăietor.

Așa arată placa gata de lipit

Când placa este gata, puteți începe să dezlipiți componentele. Mai întâi lipim chestiile mici (rezistoare 0603), apoi toate celelalte. Rezistoarele sunt adiacente aproape de MK, așa că lipirea lor în ordine inversă poate fi problematică. După lipire, verific dacă există un scurtcircuit în sursa de alimentare a driverului, după care pot începe să clipesc firmware-ul MK.

Drivere gata pentru descărcarea firmware-ului

Metoda industriala

LUT este rapid și accesibil, dar tehnologia are dezavantajele ei (ca aproape toate metodele „acasă” pentru fabricarea PP). Este problematic să faci o placă cu două fețe; șinele pot fi gravate, iar metalizarea găurilor poate fi doar un vis.

Din fericire, chinezii întreprinzători oferă de mult timp servicii de fabricare a plăcilor de circuite imprimate industriale.
Destul de ciudat, o placă cu un singur strat de la chinezi va costa mai mult decât una cu două straturi, așa că am decis să adaug un al doilea strat (de jos) la PCB. Urmele de putere și pământul sunt duplicate pe acest strat. De asemenea, a devenit posibilă realizarea unui radiator din tranzistor (poligoane de cupru pe stratul inferior), ceea ce va permite șoferului să funcționeze la curenți mai mari.

Stratul inferior al plăcii în Altium Designer

Pentru acest proiect, am decis să comand o placă de circuit imprimat de pe site-ul PcbWay. Site-ul web are un calculator convenabil pentru calcularea costului plăcilor în funcție de parametrii, dimensiunile și cantitățile acestora. După ce am calculat costul, am încărcat fișierul gerber creat mai devreme în Altium Designer, chinezii l-au verificat și placa a intrat în producție.

M-a costat 5 dolari să fac un set de 10 plăci TinyFL. Când vă înregistrați ca utilizator nou, obțineți o reducere de 5 USD la prima comandă, așa că am plătit doar transportul, care costă și undeva în jur de 5 USD.
Pe acest site este posibil să puneți proiectul în domeniul public, așa că dacă cineva dorește să comande aceste plăci, poate pur și simplu să adauge acest proiect în coș.

Câteva săptămâni mai târziu am primit aceleași plăci, doar frumoase realizate în mod industrial. Rămâne doar să le dezlipiți și să le umpleți cu firmware.

Program (firmware)

Principala dificultate care a apărut la scrierea firmware-ului driverului a fost legată de dimensiunea extrem de mică a memoriei flash - Attiny13 are doar 1024 de octeți.
De asemenea, deoarece schimbarea luminozității este lină, schimbarea ei uniformă s-a dovedit a fi o sarcină netrivială - pentru aceasta a trebuit să facem o corecție gamma.

Algoritm de control al șoferului

Șoferul este pornit prin apăsarea scurtă a butonului și oprit de același buton.
Modul de luminozitate selectat este salvat în timpul opririi.

Dacă în timpul funcționării faceți o dublă apăsare scurtă a butonului (dublu clic), LED-ul suplimentar se va aprinde/stinge.
Dacă o apăsați mult timp în timpul funcționării, luminozitatea lanternei se va schimba treptat. Apăsarea lungă repetă schimbă direcția (mai puternic/mai slab).

Șoferul verifică periodic tensiunea bateriei, iar dacă aceasta este sub valorile setate, avertizează utilizatorul despre descărcare, apoi se oprește pentru a evita descărcarea profundă.

O descriere mai detaliată a algoritmului de funcționare a driverului

Când MK-ul este alimentat, perifericele sunt configurate și MK intră în stare de repaus (dacă este definit STARTSLEEP). Când driverul este alimentat, ambele LED-uri clipesc de mai multe ori dacă este definit STARTBLINKS.
Vis. Attiny13 adoarme în modul de oprire (acesta este cel mai economic mod; conform fișei de date, consumul MK va fi de ~ 1 µA), din care poate ieși doar din cauza unei întreruperi. În acest caz, aceasta este întreruperea INT0 - apăsarea unui buton (setarea PC1 la 0 logic).
Pe PC1, tragerea internă de putere slabă trebuie să fie activată. ADC-ul și comparatorul sunt principalii consumatori de curent ai tuturor perifericelor, așa că trebuie de asemenea oprite. În timpul somnului, conținutul registrelor și RAM este salvat, astfel încât EEPROM nu este necesară pentru a reține luminozitatea.
După somn, perifericele și PWM sunt pornite, iar șoferul intră într-o buclă nesfârșită, în care sunt monitorizate apăsările butoanelor și este verificată periodic tensiunea bateriei.
Dacă butonul este apăsat, timpul de apăsare este înregistrat.
4.1. Dacă apăsarea este scurtă, este de așteptat un dublu clic (dacă este definit BTN_DBCLICK).
Dacă a fost, LED-ul suplimentar LED2 se comută
Dacă nu, atunci treceți la pasul 2 (somn)
4.2. Dacă îl apăsați mult timp (mai mult decât BTN_ONOFF_DELAY), modul de control al luminozității este activat. În acest mod:
- Inversează direcția de schimbare (mai mult/mai puțin) și schimbă procentul de umplere PWM în timp ce butonul este apăsat.
- Dacă valoarea maximă/minimă (RATE_MAX / RATE_MIN) este atinsă, LED-ul începe să clipească;
- Dacă n-clipirile au trecut (AUXMODES_DELAY) și butonul este încă apăsat, modul suplimentar este activat. Există două astfel de moduri - un stroboscop (se aprinde timp de 25 ms, frecvența 8 Hz) și un far de urgență (se aprinde la luminozitate maximă timp de 50 ms, frecvența 1 Hz). În aceste moduri, nu există nicio verificare a încărcării bateriei și pentru a ieși trebuie să țineți apăsat butonul pentru un timp.
Dacă este timpul să verificați tensiunea bateriei, citirile sunt citite de la ADC2 și rezultatul este comparat cu valorile prestabilite.
- Dacă valoarea ADC este mai mare decât valoarea BAT_WARNING, totul este în regulă
- Dacă BAT_WARNING este mai mic, utilizatorul este avertizat cu privire la descărcare, șoferul clipește LED-ul principal. Numărul de flash-uri va fi proporțional cu gradul de descărcare. De exemplu, cu valorile implicite, când este complet descărcată, lanterna va clipi de 5 ori.
- Dacă BAT_SHUTDOWN este mai mic, MK trece la pasul 2 (sleep).

Controlul luminozității LED

După cum știți, cel mai simplu mod de a controla luminozitatea este schimbarea ciclului de lucru PWM, în care LED-ul se aprinde la luminozitate maximă pentru un timp, apoi se stinge. Datorită caracteristicilor ochiului uman, LED-ul pare să strălucească mai puțin puternic decât dacă ar fi aprins constant. Deoarece LED-ul este conectat printr-un tranzistor cu efect de câmp pe canal P, pentru a-l deschide, trebuie să trageți poarta la pământ și să o închideți, invers, la alimentare. Timpul în care tranzistorul este pornit în raport cu timpul în care este oprit se va corela cu umplerea PWM.
Variabila ratei este responsabilă pentru ciclul de lucru al PWM, rata 255 = 100% PWM.
Cu o frecvență de ceas de 1,2 MHz și un temporizator prescaler de 1, frecvența PWM va fi egală cu 1200000/256 = 4,7 KHz. Deoarece aceasta este o frecvență audio (percepută de urechea umană), la un anumit ciclu de funcționare driverul PWM poate începe să scârțâie (mai precis, nu driverul scârțâie, ci firele sau bateriile). Dacă interferează, puteți crește frecvența de operare la 9,6 (CKSEL=10, CKDIV8=1) sau 4,8 MHz (CKSEL=01, CKDIV8=1), atunci frecvența PWM va fi de 8 sau 4 ori mai mare, dar consumul de energie a MK va crește de asemenea proporțional .

Se crede că dioda trebuie alimentată prin stabilizarea curentului prin ea, iar în acest mod va eșua rapid. Aici sunt de acord și spun că în lanterna mea (și în multe bentite cu un design similar) LED-ul nu este conectat direct la driver, ci mai degrabă fire lungi și subțiri merg la el, a căror rezistență, precum și rezistența internă a bateriei si rezistenta driverului, este limitat curentul maxim este in jur de 1,5 A, ceea ce este de 2 ori mai mic decat curentul maxim pentru acest LED (curentul maxim pentru Cree XM-L conform documentatiei este de 3 A).
Daca driverul tau este conectat la LED cu fire scurte si suportul bateriei are contacte bune, curentul la luminozitate maxima (rata=255) poate depasi 3A. În acest caz, acest driver cel mai probabil nu vă va potrivi, deoarece există riscul ca LED-ul să se defecteze. Cu toate acestea, puteți ajusta parametrul RATE_MAX până când sunt obținute valori acceptabile de curent. În plus, deși conform specificațiilor tranzistorului SI2323DS curentul său maxim depășește 4 A, este mai bine să setați pragul la 2 A, altfel driverul poate necesita răcire.

Corecție gamma

Ochiul uman percepe luminozitatea obiectelor neliniar. În cazul acestui driver, diferența dintre 5-10% PWM va fi percepută ca o creștere multiplă a luminozității, în timp ce diferența dintre 75-100% va fi practic invizibilă pentru ochi. Dacă creșteți luminozitatea unui LED în mod uniform, cu o rată de n procente pe secundă, luminozitatea va părea inițial să crească foarte repede de la zero la valoarea medie, apoi crește foarte lent de la mijloc la maxim.

Acest lucru este foarte incomod și pentru a compensa acest efect a trebuit să creăm un algoritm de corecție gamma simplificat. Esența sa este că treapta de schimbare a luminozității crește de la 1 la valorile minime PWM la 12 la valorile maxime. În reprezentarea grafică, aceasta arată ca o curbă, ale cărei puncte sunt stocate în rate_step_array. Astfel, luminozitatea pare să varieze uniform pe întreaga gamă.

Monitorizarea tensiunii bateriei

La fiecare n secunde (parametrul BAT_PERIOD corespunde intervalului în milisecunde), se măsoară tensiunea bateriei. Contactul pozitiv al bateriei, care este conectat la VIN și merge la divizorul de rezistență R1-R2, la punctul central al căruia este conectat pinul PB4 (alias ADC2 pentru multiplexorul ADC).

Deoarece tensiunea de alimentare se modifică odată cu tensiunea măsurată, nu va fi posibilă măsurarea utilizând Vref ca tensiune de referință, așa că am folosit o sursă internă de 1,1 V ca tensiune de referință. Pentru asta este exact un divizor - MK nu poate măsura o tensiune mai mare decât sursa de referință de tensiune (deci, o tensiune de 1,1 V va corespunde unei valori ADC de 1023 sau 255 dacă utilizați rezoluția de 8 biți). Trecând prin divizor, tensiunea la mijlocul său va fi de 6 ori mai mică decât intrarea, valoarea 255 nu va mai corespunde la 1,1 V, ci la 4,33 V (divizor cu 4,03), care acoperă domeniul de măsurare cu un marginea.

Ca rezultat, se obține o anumită valoare, care este apoi comparată cu valorile prestabilite ale tensiunilor minime. Când se atinge valoarea BAT_WARNING, LED-ul începe să clipească de un anumit număr de ori (cu cât este mai descărcat, cu atât clipește mai mult - BAT_INFO_STEP este responsabil pentru acest lucru, mai multe detalii în cod), iar când se atinge BAT_SHUTDOWN, șoferul este întors. oprit.
Nu văd niciun rost în a converti valoarea ADC în milivolți, pentru că Acest lucru irosește memorie suplimentară, din care există deja puține în Tinka.

Apropo, divizorul este principalul consumator de energie atunci când MK este în modul de repaus. Deci, un divizor cu 4,03 cu R1 = 1M și R2 = 330K va avea un R total = 1330K și un curent de scurgere la 4 V = 3 µA.
În timp ce tensiunea este măsurată, sarcina (LED-ul) este oprită pentru aproximativ 1 ms. Acest lucru este aproape invizibil pentru ochi, dar ajută la stabilizarea tensiunii, altfel măsurătorile vor fi incorecte (și este prea dificil să faceți corecții pentru ciclul de funcționare al pulsului etc.).

Efectuarea de modificări la firmware

Acest lucru nu este dificil de făcut, mai ales dacă aveți experiență cu Arduino sau doar C/C++.
Chiar dacă nu aveți o astfel de experiență, puteți personaliza aproape toți parametrii de funcționare prin editarea definițiilor fișierului antet flashlight.h.
Pentru a edita codul sursă, va trebui să instalați Arduino IDE cu suport pentru Attiny13(a) sau Atmel Studio - nu este mai complicat decât Arduino IDE, dar mult mai convenabil.

Arduino IDE

Mai întâi va trebui să instalați suportul Attiny13 în IDE. Instrucțiuni destul de detaliate sunt disponibile în articol.
Apoi, trebuie să selectați Tools>Board Attiny13(a) în meniu și Tools>Frequency 1.2MHz în meniu.
„Schița” este conținută într-un fișier cu extensia .ino; conține doar o linie de cod - aceasta este includerea unui fișier antet în proiect. În esență, această schiță este doar o modalitate de a compila firmware-ul prin Arduino IDE. Dacă doriți să faceți modificări în proiect, lucrați cu fișierul .cpp.
După deschiderea proiectului, trebuie să faceți clic pe caseta de selectare, compilarea va începe și, dacă are succes, va exista un link către fișierul *.hex în jurnal. Trebuie turnat în microcontroler conform instrucțiunilor de mai jos.

Atmel Studio

Proiectul pentru acest IDE este conținut în fișierul flashlight.atsln, iar sursele sunt conținute în fișierele flashlight.h conține definiții (setări), iar flashlight.cpp conține codul real.
Nu văd niciun rost să descriu conținutul codului sursă mai detaliat - codul este plin de comentarii.
După ce faceți modificări la cod, trebuie să apăsați F7, firmware-ul se va compila (sau nu, atunci compilatorul va indica unde este eroarea). Flashlight.hex apare în folderul de depanare, care poate fi încărcat în microcontroler conform instrucțiunilor de mai jos.

Pentru a descărca firmware-ul și a configura siguranța, folosesc programatorul USBASP în combinație cu programul AVRDUDEPROG. Programul este ca o interfață grafică pentru programul avrdude, există un calculator convenabil de siguranțe încorporat - doar bifați casetele de lângă biții necesari. În lista de controlere trebuie să-l selectați pe cel adecvat (în acest caz Attiny13(a), accesați fila Siguranțe și apăsați butonul de citire. Numai după ce valorile siguranțelor sunt citite din MK, le puteți schimba. După modificare, trebuie să apăsați program, noile siguranțe vor fi scrise în MK. Valorile adecvate ale siguranței sunt scrise în fișierul flashlight.h

Programator USBASP conectat la driver printr-un clip cu un cablu

Pentru a conecta USBASP la Tink, folosesc un clip pentru un SOIC cu 8 pini. Nu este un dispozitiv foarte convenabil; trebuie să te lupți aproximativ 10 minute înainte de a obține contactul (poate că tocmai am primit un clip defect). Există și adaptoare SOIC-DIP, în care un microcircuit este introdus înainte de lipire și firmware-ul este turnat în el - această opțiune este mai convenabilă, dar capacitatea de a programa driverul în circuit este pierdută (adică, actualizați firmware-ul după lipire MK la bord).
Dacă toate acestea lipsesc, atunci puteți pur și simplu să lipiți firele la pinii MK, care sunt apoi atașați la Arduino.

Calibrare

Curenții care trec prin driver și LED nu trebuie să depășească valorile maxime. Pentru un LED XM-L acesta este 3 A, pentru un driver depinde de tranzistorul folosit, de exemplu pentru SI2323 curentul maxim este de aproximativ 4 A, dar este mai bine sa conduci la curenti mai mici din cauza incalzirii excesive. Pentru a reduce curentul la luminozitatea maximă, utilizați parametrul RATE_MAX (#define RATE_MAX xx, unde xx este luminozitatea maximă de la 0 la 255).
Calibrarea ADC-ului nu este o procedură obligatorie, dar dacă doriți ca șoferul să urmărească cu exactitate tensiunea de prag, va trebui să o faceți.

Calculele nu vor oferi o precizie ridicată de măsurare, deoarece, în primul rând, valorile rezistenței pot varia în limitele toleranței (de obicei 1-5%), iar în al doilea rând, IONul intern poate avea o răspândire de la 1,0 la 1,2 V.
Prin urmare, singura modalitate acceptabilă este să setați valoarea în unități ADC (BAT_WARNING și BAT_SHUTDOWN), selectând-o experimental după cum este necesar. Acest lucru necesită răbdare, un programator și o sursă de alimentare reglată.
Am setat valoarea BAT_PERIOD din firmware la 1000 (verificând tensiunea o dată pe secundă) și am redus treptat tensiunea de alimentare. Când șoferul a început să avertizeze despre o descărcare, am lăsat valoarea actuală a BAT_WARNING după cum ați dorit.
Aceasta nu este cea mai convenabilă modalitate; poate că în viitor este necesar să se efectueze o procedură de calibrare automată cu salvarea valorilor în EEPROM.

Ansamblu lanternă

Când placa a fost gata și firmware-ul a fost încărcat, a fost în sfârșit posibil să o instalezi în locul vechiului driver. Am dezlipit driverul vechi și am lipit unul nou în locul lui.

Noul driver este conectat în locul celui vechi conform acestei scheme

După ce am verificat dacă a existat un scurtcircuit în sursa de alimentare, am conectat alimentarea și am verificat funcționalitatea. Apoi am montat placa de încărcare (TP4056), pentru aceasta a trebuit să găurim puțin orificiul conectorului de încărcare cu un Dremel și am fixat-o cu lipici fierbinte (a fost important aici ca lipiciul să nu se scurgă în conector, ar fi greu să-l scoți de acolo).

Nu am fixat placa cu șuruburi, deoarece firele din carcasă se rupseseră de la strângeri repetate, ci pur și simplu am umplut-o cu lipici și, de asemenea, am sigilat firele la punctele de lipire, astfel încât să nu se destrame. Am decis să acoperiți șoferul și încărcătorul cu lac acrilic transparent, acest lucru ar trebui să ajute împotriva coroziunii.

Testarea și calculul costurilor de producție

După toate operațiunile, puteți începe să testați driverele. Curentul a fost măsurat cu un multimetru convențional, conectându-l la circuitul de alimentare.

Consumul de energie al vechiului șofer (măsurat la 4,04 V):

În timpul somnului - nu se măsoară
Mod maxim: 0,60 A
Mod mediu: 0,30 A
Strobe: 0,28 A

Consumul de energie al noului driver (măsurat la 4,0 V):

În modul de repaus, consumă aproximativ 4 µA, ceea ce este mult mai mic decât curentul de auto-descărcare al unei baterii litiu-ion. Curentul principal în acest mod trece prin divizorul rezistenței.
La modul minim, „lumina lunii” este de aproximativ 5-7 mA, dacă presupunem că capacitatea unei celule de 18650 este de aproximativ 2500 mAh, atunci se dovedește că 20 de zile de funcționare continuă. MK-ul în sine consumă undeva în jur de 1,2-1,5 mA (la o frecvență de funcționare de 1,2 MHz).
În modul maxim, „turbo”, consumă aproximativ 1,5 A, în acest mod va funcționa aproximativ o oră și jumătate. LED-ul la astfel de curenți începe să se încălzească foarte mult, așa că acest mod nu este destinat funcționării pe termen lung.
Far de urgență - consumă în medie aproximativ 80 mA, în acest mod lanterna va funcționa până la 30 de ore.
Lumină stroboscopică - consumă aproximativ 0,35 A, va funcționa până la 6 ore.

Problema de preț

Dacă cumpărați componente în Chip și Deep, va costa aproximativ 100 de ruble (60 de ruble Attiny13, ~40 de ruble pentru restul vrac). Este logic să comandați din China dacă faceți mai multe piese - atunci va fi mai ieftin pe bucată; chinezii vând de obicei în loturi de 10 bucăți.
Scândurile vor costa în jur de 300 de ruble pentru 10 bucăți (fără livrare) dacă le comandați în China.
Conectarea și aprinderea unui driver îmi ia aproximativ o oră.

Concluzie

Lanterna chineză a devenit mult mai convenabilă, deși acum am plângeri cu privire la mecanica ei - partea din față este prea grea, iar focalizarea nu este deosebit de necesară.
Pe viitor am de gând să fac o versiune a acestui driver pentru lanterne cu un buton de pornire (cu lacăt). Adevărat, sunt confuz de abundența de astfel de proiecte. Crezi că merită să faci încă unul din astea?

Prim-plan al șoferului (versiunea 2_t)

UPD: S-a adăugat suport pentru Arduino IDE.

O lanternă veche cu un stilou Duracell aduna praful pe un raft de mult timp. Funcționa cu două baterii AAA pentru un bec incandescent. A fost foarte convenabil când trebuie să străluciți lumina într-un slot îngust din corpul unui dispozitiv electronic, dar toată comoditatea de utilizare a fost anulată de „zhorul” bateriilor. Ar fi posibil să arunci această raritate și să cauți în magazine ceva mai modern, dar... Aceasta nu este metoda noastră...© Pentru că Ali a cumpărat un cip de driver LED, care a ajutat la transformarea lanternei în lumină LED. Modificarea este foarte simplă, pe care o poate stăpâni chiar și un radioamator începător care știe să țină un fier de lipit în mâini... Deci, pentru cei interesați, bine ați venit la Cat...

Cipul de șofer a fost achiziționat cu mult timp în urmă, cu mai bine de un an, iar linkul către magazin duce deja la „gol”, așa că am găsit un produs similar de la alt vânzător. Acum acest driver costă mai puțin decât l-am cumpărat. Ce fel de „bun” cu trei picioare este acesta, haideți să aruncăm o privire mai atentă.
Mai întâi, iată un link către fișa de date:
Microcircuitul este un driver LED capabil să funcționeze de la tensiune joasă, de exemplu, o baterie AAA de 1,5 V. Cipul de driver are o eficiență (eficiență) ridicată de 85% și este capabil să „suge” bateria aproape complet, până la o tensiune reziduală de 0,8V.
Caracteristicile cipului driverului

sub spoiler

Circuitul driverului este foarte simplu...

După cum puteți vedea, pe lângă acest microcircuit „bug”, este necesară doar o singură parte - un șoc (inductor) și inductanța șoculului este cea care setează curentul LED.
Pentru o lanternă, în locul unui bec, am selectat un LED alb strălucitor care consumă un curent de 30 mA, așa că a trebuit să înfășurez un șoc cu o inductanță de 10 μH. Eficiența driverului este de 75-92% în intervalul 0,8-1,5V, ceea ce este foarte bun.

Nu voi da aici un desen al plăcii de circuit imprimat, pentru că nu are rost; placa poate fi realizată în câteva minute, pur și simplu zgâriind folia în locurile potrivite.

Sufocul poate fi înfășurat sau luat gata făcut. L-am înfășurat pe o gantere care mi-a venit la îndemână. Când îl faceți singur, trebuie să controlați inductanța folosind un contor LC. Ca carcasă pentru placa de șofer, am folosit o seringă de unică folosință de doi cc, în interiorul căreia există suficient spațiu pentru a pune toate componentele necesare. Pe o parte a seringii există un dop de cauciuc cu un LED și un tampon de contact, pe cealaltă parte există un al doilea tampon de contact. Dimensiunea piesei de seringă este selectată în funcție de locație și este aproximativ egală cu dimensiunea unei baterii AAA (roz, așa cum se numește popular)

De fapt, asamblarea lanternei

Și vedem că LED-ul strălucește puternic de la o baterie...

Lanterna stilou asamblată arată așa

Strălucește bine și greutatea lanternei a devenit mai mică, pentru că se folosește doar o baterie, și nu două, așa cum era inițial...

Iată o scurtă recenzie... Folosind un cip de driver, puteți converti aproape orice lanternă rară pentru a fi alimentată de o singură baterie de 1,5V. Dacă aveți întrebări vă rugăm să întrebați...

Plănuiesc să cumpăr +73 Adauga la favorite Mi-a placut recenzia +99 +185

Driver pentru lanternă LED: gamă largă de produse

Luminile LED, ca orice alte surse de lumină electrică (lămpi, lămpi etc.), pot funcționa complet și neîntrerupt dacă există un balast - un șofer. Datorită unui dispozitiv atât de modern și inovator, dispozitivele pot funcționa aproape pentru totdeauna. Magazinul online specializat ForLed oferă o gamă largă de produse. De la noi oricine poate cumpăra un driver pentru o lanternă, precum și toate componentele necesare pentru aceasta. Lumea modernă este epoca LED-urilor și de aceea sursele de alimentare sunt la mare cerere și cerere. În plus, șoferul lanternei îndeplinește o serie de funcții importante.

În primul rând, datorită acesteia, consumatorii economisesc în mod semnificativ bani la achiziționarea de noi dispozitive electrice, care sunt de câteva ori mai scumpe decât șoferul în sine;

În al doilea rând, cu ajutorul lor, luminile LED pot funcționa complet și neîntrerupt aproape pentru totdeauna.

Catalogul de produse al magazinului online ForLed oferă o gamă colosală de balasturi care diferă ca producător, tensiune de intrare (de la 1-3V la 7-30V), curent de ieșire (de la 300 mA la 5000 mA) și tip (liniar, pulsat și impuls). În orice caz, fiecare sursă de alimentare autonomă prezentată se distinge prin calitate impecabilă, fiabilitate, siguranță, durată lungă de viață și ușurință în operare. Un astfel de dispozitiv este capabil să asigure pe deplin funcționarea completă și neîntreruptă a dispozitivului de iluminat. Puteți cumpăra un driver pentru o lanternă LED de orice format din magazinul online ForLed la un preț corect și accesibil. Pe lângă sursa principală de alimentare, catalogul conține componentele necesare pentru aceasta.

Drivere pentru lanterne cu LED: la ce ar trebui să acordați atenție

Pentru a alege sursa de alimentare autonomă potrivită, trebuie să cunoașteți principalele caracteristici ale lanternei, și anume:

Tensiune în V;

Valoarea maximă a curentului în mA;

Cum este alimentată sursa de lumină: baterie sau baterii;

Mecanism de control: glisor magnetic, putere convențională, buton tact fără fixare etc.;

La fel și diametrul și înălțimea șoferului.

Balastele prezentate în sortiment pot avea mai multe moduri de luminozitate, pot conține informații despre descărcarea bateriei și, de asemenea, diferă în memoria modului. Astfel de soiuri fac driverele mai funcționale și mai ușor de utilizat. Există mai multe tipuri de moduri standard (neextinse): strobe, mediu și maxim. În magazinul online ForLed, toată lumea se poate familiariza cu gama mai detaliat și poate cumpăra drivere pentru lumini LED în Ucraina la un preț favorabil. Dacă aveți întrebări sau trebuie să obțineți sfaturi profesionale, managerii responsabili sunt întotdeauna gata să vă ofere asistență calificată: vă vorbesc mai detaliat despre caracteristicile unui anumit șofer și, de asemenea, sugerează modelul corect de sursă de alimentare. In plus, catalogul de produse contine toate componentele necesare pentru lanterne.

Driver de comutare pentru alimentarea LED-urilor: avantaje de utilizare

Puteți cumpăra un driver pentru orice tip de lanternă LED: liniară, boost sau puls din magazinul online ForLed. Ultimul tip a devenit mai răspândit datorită nivelului său ridicat de eficiență (aproximativ 95%), precum și a compactității sale. Dispozitivele de acest tip sunt capabile să creeze impulsuri de curent de înaltă frecvență la ieșire, ceea ce are un efect benefic asupra surselor de lumină LED. Puteți cumpăra un astfel de șofer de lanternă modern și funcțional în Ucraina de la noi la un preț accesibil și rezonabil.