Многорежимный преобразователь: вход 4-7В, выход 3 СИД по 1 Вт.

[melfer]

Ну вот и у меня вопрос по схемам.
Точнее, хм, задача решение которой мне нужно.
Фонарь разделен на 2 блока

1 блок – батарейки (2-3 комплекта по 4 АА акума), 8 светодиодов (простых, посажу их парами через резистор, проблем и вопросов нет), 1 тумблер (включает всю сеть, а именно 8 светодиодов + подает питание на второй блок).

2 блок – 3 сид (LXHL-NWE8) + собственно и задача.

Переключение в работе 3х сид желательно с помощью одной кнопки.
Действие от нажатия кнопки:
1 – не работают.
2 – включен один диод энергосберегающий режим.
3 - включен один диод на полную яркость и 2 в энергосберегающем режиме.
4 – все сид на полной яркости.

Нужна полная схема этого безобразия.

Да, скорее всего плата будет находится в 1ом блоке а кнопка уж точно во 2м, на всякий случай, длина провода между блоками ~900 мм.

«Буду очень благодарен
я с ножом ночей татарин»

ПС. на импульсном(сных) стабилизаторе(рах) интересует схема

 

[Dhaitya]

ПС. на импульсном(сных) стабилизаторе(рах) интересует схема

У вас не решена задача коммутации и не описаны требования к энергосберегающему режиму, который может быть реализован двояко - подключением СИД ч/резистор (неполный режим) и стабилизацией тока СИД. Если вы хотите одновременно реализовать экономичный режим на одном СИД и полную яркость на другом, вам потребуются 2 преобразователя. Мне не очевидна оптимизация режимов: реж. 2 и 3 разумнее организовать постепенным повышением тока всех 3-х СИД, если только 1 из них не предназначен д/работы с другой оптич. системой.
Т.е. невозможно определить, какой тип преобразователя вам необходим - понижающий, повышающий или 1:1.

Переключение в работе 3х сид желательно с помощью одной кнопки.
Действие от нажатия кнопки:
1 – не работают.
2 – включен один диод энергосберегающий режим.
3 - включен один диод на полную яркость и 2 в энергосберегающем режиме.
4 – все сид на полной яркости.

Варианты коммутации:
1. покупаете китайский фонарь с нажимным переключателем на 4 положения (180р), извлекаете переключатель. Коммутация производится напрямую или ч/МОП ПТ.
2. ротационный переключатель, >2Н3П. Коммутация - напрямую.
3. кнопка и счётная логика. Коммутация - МОП ПТ.
4. микроконтроллер. Коммутация - МОП ПТ.

Выбор - ?

 

[melfer]

->> Если вы хотите одновременно реализовать экономичный режим на одном СИД и полную яркость на другом, вам потребуются 2 преобразователя.

Хорошо, 2 преобразователя - согласен. раздница между 3 и 4 режимом - принципиальна.

Тип преобразования из условий. Т.е. полученный комплект батарей имеет характеристики : 4,8V 5 или 7.5 Ah. Соответственно необходимо 2 преобразователя. Хм, но с другой стороны можно отказатся от 2го режима. и тогда как я понимаю стабилизатор тока потребуется только на 2 сид которые работают паралельно.

Переключение - Вариант 4. микроконтроллер. Коммутация - МОП ПТ.

 

[Dhaitya]

Отказ от 2-го режима не упростит схему.
2-й стабилизатор появляется из-за двухканальности вашей схемы светоотдачи: 2 СИД в экономичном режиме и одновременно один - в полном режиме. (от 2-го стаб. можно отказаться, но КПД в режиме 3 составит 72-76%)

Тип преобразования из условий. Т.е. полученный комплект батарей имеет характеристики : 4,8V 5 или 7.5 Ah.

(точнее, от 4 до 6.2 В)
Это несущественно.
Условно делим на на 2 канала - 1 СИД (включ. в реж 2 -экон., 3 -полн., 4 -полн.) и 2 СИД (реж. 3 -экон., 4 -полн.) Тогда получаем: канал 1 - понижающ. преобразоват. со стаб. тока, канал 2 - повышающ. преобраз. на 2 последоват. СИД со стаб. тока. Или 1 SEPIC на все каналы, КПД меньше, чем в пред. варианте.

Переключение - Вариант 4. микроконтроллер. Коммутация - МОП ПТ.

Не ко мне. С микроЭВМ не работаю. Могу предоставить схему преобразователей и часть, производящую согласование с контроллером - управление опорными напряжениями и коммутацией.
Есть ли предпочтения по ИМС преобразователей?

 

[melfer]

Предпочтение преобразователей - легкодоступные в москве. Остальное по КПД и надежности. Думаю ваши предложения в данной тематике будут наилучшим выбором.

->>Могу предоставить схему преобразователей и часть, производящую согласование с контроллером - управление опорными напряжениями и коммутацией.

Предложение заманчивое - принимается.

->>Переключение - Вариант 4. микроконтроллер. Коммутация - МОП ПТ.

Возможно под сомнением в данном случае. Но однако сколь я понимаю схема преобразователей и контролера не меняется с заменой на третий вариант (кнопка и счётная логика). Так что терпит с решением.

 

[Dhaitya]

Предпочтение преобразователей - легкодоступные в москве.

Я консультирую по схемотехнике и механике. Маркетинг в мои интересы не входит.

1-й канал, понижение:
MAX887, 649, 651, 652, 1626, 1627, 1649, 1651, 1762, 1791, 1776, 1967, 1954, 8545, 8546, 8548, 8576, 8577, 8578, 8579:
MIC4685

2-й канал, повышение:
MAX641, 642, 643
1156ЕУ5
MIC2196
LM2578

Исходите из бюджета, т.к. схемотехника у всех приведённых ИМС примерно одинакова. Выбирайте и читайте документацию, затем продолжим работу.

Но однако сколь я понимаю схема преобразователей и контролера не меняется с заменой на третий вариант (кнопка и счётная логика).

Да.

 

[Dhaitya]

Часть I. Преобразователи.

Понижающий. Черновой вариант.

Предохранитель любой многоразовый на 0А5-0А75
С2, 4 - 47-220нФ
С3, 4 - 100-470мкФ
С6 - 0.47-2.2мкФ
С7 - 47-470нФ
R1 - 1k
R2 - 10k
R3 - 33-330k
R4 - 5-33k *
R5 - 1R-2R7, подбирается исходя из сопротивления канала открытого Т1: падение напряжение на R5 в режиме максимальной яркости должно соответствовать току 300mA ч/него.
R6 - 10-15R
R7 - 150-330k
L1 - 24-47мкГ на ток насыщения от 1А
D1 - любой диод Шоттки на значения от 1Ах15В
D2 - любой быстрый кремниевый, напр., КД521, -522, 1N150X, ...
Т1 - IRF7402, -7601, -7475 и любые другие N-типа, имеющие калибровку по сопротивлению канала на 4В5.

UVLI - вход останова, активный уровень - низкий.
VDD - положительный полюс питания цифровой части.
LA1 - вход переключения в режим максимальной яркости, активный уровень - высокий, возможна доработка д/плавной регулировки.


Повышающий. Черновой вариант.

Предохранитель любой многоразовый на 1А
С1, 3 - 47-220нФ
С2, 4 - 100-470мкФ
R1 - 2R2-5R1 неиндуктивный
R7 - 1R-2R7, подбирается исходя из сопротивления канала открытого Т2: падение напряжение на R7 в режиме максимальной яркости должно соответствовать току 300mA ч/него.
R8 - 10-15R
R10 - 150-330k
R11 - 10-33k *
R12 - 68k
R13 - 33k
R14 - 10k
R15 - 2k2
R16, 17 - 22-47k
R18 - 10k
L1 - 15-24мкГ на ток насыщения от 2А5
Т1 - IRF3706, -7459, -7402, -7601 и любые другие N-типа, имеющие калибровку по сопротивлению канала на 2В7 со значениями <50mR.
Т2 - IRF7402, -7601, -7475 и любые другие N-типа, имеющие калибровку по сопротивлению канала на 4В5.
Т3 - любой кремниевый маломощный PNP, напр., КТ361, 2N3906, ...
D1 - любой диод Шоттки на значения от 2Ах20В
D2 - любой быстрый кремниевый, напр., КД521, -522, 1N150X, ...

UVLO - выход останова по понижению питающего напряжения, активный уровень - низкий, переводится при BATT+ <4В.
LA2 - вход переключения в режим максимальной яркости, активный уровень - высокий, возможна доработка д/плавной регулировки.

 

[Dhaitya]

UVLI - вход останова, активный уровень - низкий.

LA1 - вход переключения в режим максимальной яркости, активный уровень - высокий, возможна доработка д/плавной регулировки.

UVLO - выход останова по понижению питающего напряжения, активный уровень - низкий, переводится при BATT+ <4В.
LA2 - вход переключения в режим максимальной яркости, активный уровень - высокий, возможна доработка д/плавной регулировки.

Цифровая ШД. Log.0<1V, log.1>3V8.
Вас интересует сама счётная логика? ...ИР1, ...ИЕ2 итд?

 

[Dhaitya]

Цифровая шина предоставленных мною схем 4-разрядная, полностью совместима по уровням с ТТЛ и КМОП логикой.
Никакие устройства согласования не требуются, т.е. выводы UVLI, LA1, LA2, UVLO могут быть использованы д/обмена с контроллером или счётной схемой на дискретных элементах.
Разумно использовать серии 1554 или 1561, ИР1 и ЕИ2 были упомянуты д/примера, поскольку простота задачи подразумевает значительное количество возможных решений - сдвиг на регистре с самообнулением, счёт по кольцу со сбросом, счётчики-дешифраторы с микропрограммой итд.
Можете набросать эскиз, а я напишу отзыв и поправки.
(д/сглаживния дребезга кнопки используйте 1006ВИ1 или что-то подобное)

...если да то по терменологии с...

Безусловно, только стандартная терминология по ГОСТ 17021-88.

 

[melfer]

Предположим что логика будет CD4015B - простой сдвижной регистр на 4+4 канала (из них используем только 4)
2 и 4я позиция открывают транзисторы т1 и т1 и преводят диоды в режим полной яркости - ясно (примерно ясно, мне этот фонать нужен и для того еще чтобы понять как и что работает).

Но вот это вот все,
->> UVLI - вход останова, активный уровень - низкий.
->> UVLO - выход останова по понижению питающего напряжения, активный уровень - низкий, переводится при BATT+ <4В.
мене пока не до конца понятно. Следует ли из этого что логическое 1 (V>4) в первой и третьей позициях необходимо инвертировать?
И что есть "останова"?

Пока в голове у меня только вот такой вот вопросительный приметив....

 

[Dhaitya]

Рассмотрим таблицу истинности.

4015 понимаю как 561ИР2, тогда:
7- к +питания
5 - UVLI
4 - LA1
3 - к UVLO ч/диод анодом к UVLO
10 - к LA2 и к 15
13 - к 6 и14
9 - к 1 и к выходу таймера
(проверить логику!)
Кнопка "Сброс" покидает схему, счётные входы регистра - к выходу таймера, вход таймера - кнопка "Функции".

UVLO - выход останова по понижению питающего напряжения, активный уровень - низкий, переводится при BATT+ <4В.

UVLO - вход/выход: выход монитора MAX64X имеет открытый сток, что позволяет использовать монтажное "или" и управлять Т3 с помощью внешнего устройства.

Следует ли из этого что логическое 1 (V>4) в первой и третьей позициях необходимо инвертировать?

пока ещё ничего инвертировать не нужно.

И что есть "останова"?

Не знаю. Возможно, "остановка" с пропущенной "к", возможно, сигнал "останов" в исполнении чукчи из анекдота.

 

[melfer]

примерно так?

Вопрос - вывод VDD на схеме понижающего преобразователя?
пока не понимаю его смысла.

 

[Dhaitya]

примерно так?

Именно так, если только исключить настойчивость, с которой вы ставите на вход счёта кнопку и подключить 100к между Vss и входами сброса. На RESET может потребоваться начальный сброс, тогда вводите диодное "или" на входы сброса, чтобы его можно было произвести как с выв. 13, так и со стартовой RC-цепи.

Вопрос - вывод VDD на схеме понижающего преобразователя?

Отдельное питание цифровой части. Во избежание ВЧ-помех. Т.е. выв. 16 регистра соединяется с BATT+ ч/RC or RL-цепь.

 

[melfer]

насколько я понял из даташита на 4015 начальный сброс на резет не нужен.

в даташите на LMC555 написано что требуется отрицательный импульс на тригер, как его получить? просто кинуть кнопку на землю как-то глупо по моему? поставиль кнопку на прерывание от VDD? или как?

В общем учусь и спрашиваю

 

[Dhaitya]

насколько я понял из даташита на 4015 начальный сброс на резет не нужен

Он может стать нужен; вы легко определите это по стабильности схемы на стадии макета. Тогда его можно будет добавить.

...написано что требуется отрицательный импульс на тригер, как его получить?

Отрицательный перепад.
Выв.2 - к VDD ч/10-100к (в завис. от типа таймера) и к кнопке на замыкание, 2-й выв. кнопки - к Vss.

Ещё можно попробовать заменить таймер RC-цепочкой: к счётным выв. регистра - конденсатор 1мкФ, 2-й его выв. - к VDD, параллельно конденсатору - последовательная цепочка из кнопки и резистора 300R-3k3; от точки соединения счётных входов, конденсатора и кнопки - резистор 10-220к к Vss. Стабильность устанавливается подбором времени заряда конденсатора, т.е. его ёмкостью и сопротивлением резисторов.