Фонарь со стабилизатором напряжения: вход 6В, выход СИД 1Вт.

Тема в разделе "Свет", создана пользователем Pozharnik, 14 ноя 2005.

  1. Внимание! Приводимая ниже схема имеет ошибки алгоритма и выбора компонентов: блок выключателей не оптимизирован, вместо регулируемого стабилизатора с единственным выходным резистором использованы два переключаемых резистора при неизменном напряжении стабилизатора.

    ...Это КР1158ЕН3,3А. Именно так она обозначена на корпусе. Стабилизирует 3,3 вольта, при максимальном токе, по-моему, 0,7А и ΔU=0,4 В. Может быть установлена на радиатор, для этого на корпусе есть специальный вывод (пластина).
    [​IMG]
    Описание выводов:
    1 INP Вход
    2 (4) GND Общий
    3 OUT Выход
    Приступаем к сборке. В схему я сразу решил заложить два режима «громкости света» и использовать мой любимый СИД «Барракуда» от Luxeon: 0103LXHLNW98. На «митинке» это диод я нашел «без нихрена» - то есть без корпуса, линзы, радиатора… Только сам СИД под SMD монтаж – 120 руб. («Со всей херней» в сборе будет 350 руб.) Там же КРЕН – 20 руб. Резисторы, проводки, переключатель вообще не учитываю, это копейки.
    Вот что получается:
    [​IMG]

    Размыкатель S2 – стандартный в «Альтурсе» (контакты, замыкаемые при повороте).
    Переключатель S1 – мини, движок выведен с обратной стороны корпуса.

    Осталось согласно схеме все смонтировать в «Альтурс»:
    [​IMG]
    [​IMG]
    [​IMG]

    Источник питания – «батареечный отсек» на 4 АА, можно использовать и аккумуляторы. Подключение через колодку от «Кроны».
    КРЕН припаяна теплоотводящей пластиной на лепесток минусового вывода «Альтурса», который выполняет функцию радиатора. Все смонтировано «навесухой».
    Светодиод установлен на цоколе от лампы накаливания, для этого в цоколь сначала впаяна П-образная пластинка (клемма от плоской» батарейки 3R12), потом на нее теплоотводом ставим диод, загибаем контакты, припаиваем «-» на цоколь, «+» через сопротивление 2,2 ом на центральный контакт, таким образом, одно сопротивление стоит внутри цоколя…

    ВСЕ! Теперь у нас есть 2 режима – экономный 50мА через диод и нормальный – 150мА. При этом КР1158 обеспечивает работу при разности напряжений вход-выход даже менее 1В, причем падение напряжения полностью является функцией тока нагрузки. Максимальное значение падения напряжения гарантируется при максимальном выходном токе. При более низких токах нагрузки оно уменьшается, то есть схема будет еще работать при напряжении на батареях, равном примерно 3,6 – 4,0 вольта. Это позволяет использовать 4 пальчиковых аккумулятора (как известно, их нельзя разряжать полностью), так что – увидели, что свет заметно ослаб – меняем аккумуляторы, на них уже не 1,2, а 0,9-1,0 вольта на каждом. Минимизирован также «СИД-Резистэффект»…

    Вместо КР1158ЕН3,3А можно (и даже лучше) использовать КР1195ЕН3А-Б, LT1084CT-3,3, или IRU1050-33CT, у них максимальный ток уже 5А, так что потенциально можно еще увеличить нагрузку, без перегрева и с сохранением всех параметров работы. Помните только, что у них другая цоколевка.
    Можно использовать и другие диоды, рассчитанные на меньший ток, например, GNL-5013UWC/15 (привычные многим 5-ти миллиметровые, тапа тех, что в «Тикке»), группируя их по 3-8 штук и подобрав для каждого индивидуальные гасящие сопротивления.

    А в идеале… вообще может стоит действительно отказаться от резисторов? Сразу регулируя НАПРЯЖЕНИЕ, которое поступит на СИД… Для этого можно использовать «регулируемые стабилизаторы положительного напряжения», серии все тех же КРххххЕНхх, IRUххххСТ. Coming soon…
     
  2. Ну, вообще-то, СТАБИЛИЗАТОРЫ повышающими и не бывают, ибо работают тупо загоняя "лишнее" в тепло, то есть просаживая на своем регулируемом сопротивлении.

    Однако, КРЕНка не лучший вариант... Лучше все-таки найти чего-нить импортное, с dU<0,3V при токе хотя бы 1А. У КРЕНок там 1В только при мизерной нагрузке, при более серьезной уже может вырасти и до 2В.

    Только не советую давать на этот "Люксеон без нихрена" больше 200 мА(а с таким "радиатором" - не больше 150мА) - поджарится или вообще сгорит. Это не тот Люксеон, который продается за 350 - в том кристалл на порядок лучше. Когда я по невнимательности коротнул резюк на нормальном Люксеоне и он у меня сгорел, я решил его реанимировать, поставив туда этот самый "кристалл без нихрена", ибо на Юноне они тоже стоят 120 рублей - получилась полная лажа - жрет как половина нормального Люксеона, светит как его четверть, а греется за двоих - полноценный Люксеон имеет намного лучшие параметры. Я уж молчу про то что юзать их без фирменной оптики - это вообще хреновая идея, ибо так же хорошо сфокусировать его другим отражателем практически нереально.

    Никель-кадмиевые аккумы можно убивать как угодно, все равно убить не получится. А вот никель-металлгидридным в фонаре вообще не место.
    А вообще, странно, что этому СИДу хватило 3,3 В... По даташитам они требуют от 3,6 минимум... Может все-таки КРЕНка выдает не 3,3В, а чуток больше? Кстати, если "землю" КРЕНки "поднять" резистором или, еще лучше, диодом(стабилитроном), то можно получить не только те самые 3,3 В, но и большие напряжения.

    В общем, вы реализовали то, о чем я писал раньше - стабилизатор напряжения с последующим выравниванием тока резисторами... Наиболее простой и надежный вариант, а при удачном подборе компонентов - еще и хорошо работающий... =)


    А какой смысл отказываться от резисторов? Что, от этого в данном случае КПД возрастет? Нет, не возрастет, ибо то что раньше грело резисторы будет греть КРЕНку и светодиоды.
    Питать светодиод напряжением нельзя в принципе, ибо светодиод кормится током, а не напряжением. Для этого и ставят резисторы - чтобы при ограниченном напряжении ограничить ток. Можно, конечно, последовать примеру нонеймовских китайских фонариков на 28 диодов - включить всё напрямую на батарейки без единого резистора - светить будет ярко, но светодиоды придется менять чаще батареек. Не, такой вариант не катит, ибо основная наша цель - сделать надежный свет, которому для качественной и долгой работы не нужно ничего кроме электричества. А чтобы светодиоды жили долго и работали хорошо, их нужно кормить номинальным(максимальным допустимым) током, и ни миллиампером больше, иначе получится лотерея "сдохнет-не сдохнет". Если хочется получить бОльшую яркость - лучше поставить больше диодов, чем загонять их в экстремальные режимы.
    Так что, от резисторов никуда не денешься. Хотя бы очень небольшие, но они должны быть, причем на каждом диоде свой.
     
  3. Тебе что, dU=0,4V мало? Это уже не советское старье (хотя там бывали суперустройства…)  Я ж дал марку и характеристики. КР1158ЕН в продаже идет 1998-2004 годов выпуска. У  «чего-нить» импортного (доступного) мне попадаются в основном характеристики похуже. И я же назвал альтернативы. Знаешь лучше – давай конкретно марку.

    Возможно, мне повезло – я никакой разницы не обнаружил. Ни вид и форма кристалла, ни яркость света не различаются. Я давал на него ток 0,3А. Все работает.

    Фонарь пошел на вторые сутки непрерывного разряда при максимальной мощности. Горит на балконе, при +12С. Если использовать алкалиновые АА нижнего ценового диапазона (10-12р), то при их емкости примерно 1,5 амперчаса я прогнозирую (4х1,5)/0,15=40 часов работы при максимальной мощности (ток 150мА). При экономном (50мА) – 5 суток ???
    Потому то я даю готовый набор компонентов. Чтобы если кто-то захочет повторить, не мучался выбором элементов.

    «А инструкции пишутся, уж как минимум не для радиоинженеров…» Один хороший радиоэлектронщик сказал… [​IMG]
    При 3,6В у тебя и будет 350мА. А у меня на 3,3 без резистора выдавал где-то190мА… Я решил чуть сбавить…

    Вот тут вы не совсем может правы. Не мне вас лечить, но у диода есть своя вольт-амперная характеристика.  Довольно крутая, правда, на интересующем нас участке. Если мы сможем предельно точно регулировать подаваемое напряжение, то тем самым точно попадем в определенные для этого случая токи, ну, с учетом разогрева кристалла плюс-минус 10-20 процентов, однако их можно заложить «в предел регуляции»…Реализуется это опять же на регулируемом стабилизаторе напряжения… Это НЕ ГОЛОСЛОВНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ! Дело в том, что в макете я уже это все собрал и оно работает. Осталось подобрать совсем уж точно номиналы некоторых компонентов…. Мы работаем над этим…

    С уважением.
     
  4. Ну, Вольт-амперная характеристика-то у него конечно есть(куда же она денется?), но надеяться на нее в серьезной разработке не стоит... Ибо она еще и Вольт-Ампер-Температурная... А это учесть в схеме питания существенно сложнее. Гораздо проще строить схему питания по принципу стабилизатора тока. В лабораторных условиях конечно можно ухитриться его и напряжением попитать, но это очень неустойчивый режим, устойчивость которого держится на внутреннем сопротивлении источника напряжения(возьми лабораторный регулируемый стабилизированный источник напряжения ампер на 5, поиграйся с температурой - и твой Люксеон на раз вылетит из режима равновесия и сгорит, либо просто погаснет).

    Вот именно для стабильности работы и нужно задавать напряжение на 0,2..0,4В больше рабочего напряжения светодиода, а остальное гасить резистором - это в простейшем варианте. А в более продуманном - нужен стабилизатор тока.
     

Поделиться этой страницей