LINUX.ORG.RU

Нужна консультация у электрического инженера

 , , , ,


1

2

Задача: фонарик с литиевой батарейкой, зарядкой от юсб и выключателем, выключатель выключает только освещение, но не зарядку.

Решение: https://i.ibb.co/yntGHtg/2022-06-17-10-46-35.png

Вопрос: что я нарисовал неправильно? Решение не проверялось, я не знаю будет оно работать или нет, я слишком нуб в электронике.

★★★★★

В общем конечно правильно, но зачем резисторы, если уже есть линейный стабилизатор? А еще есть импульсные источники питания светодиодов, посмотри LED driver ic.

aiqu6Ait ★★★★
()
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

¯\_(ツ)_/¯
Потому что я нуб.
Вижу что диоду нужно 2.8В и 20мА и так и клепаю.
А как надо?

Импульсные не смотрел т.к. хочется исключить любую пульсацию в принципе.
Или я чего-то не того опасаюсь?

Goury ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: Goury (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от Goury

В общем за переключателем сделай например вот так

http://led-obzor.ru/stabilizator-toka-na-lm317-dlya-svetodiodov

но я бы использовал импульсные драйверы (не в теме уже давно какой выбирать, погуглай сам), у них тепловыделение сильно меньше.

aiqu6Ait ★★★★
()

С точки зрения простого пользователя фонариков отмечу, что один жырный светодиод в разы лучше множества мелких (Cree XML какой-нибудь).

token_polyak ★★★★★
()
Последнее исправление: token_polyak (всего исправлений: 1)
9 августа 2022 г.

светодиоду нужен ток. а не напряжение… его питают от стабилизатора тока, что следит не за напряжением на выходе как обычный стаб. напряжения, а за падением напряжения на внутреннем или внешнем резисторе от тока проходящего через этот резистор и светодиод. напряжение на выходе там устанавливается автоматически. если ток мал регулятор напряжение поднимает, пока ток не станет заданным и наоборот.

то есть балластные резисторы только снижают кпд(греясь и выделяя тепло), и светодиод(или их цепочка) включаются непосредственно на выход регулятора тока. но именно ТОКА, а не напряжения.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от alysnix

А какой-нибудь конкретный регулятор тока со схемой подключения посоветуешь?

А в предыдущей итерации я уже наткнулся на баг: lm317 из литиевой батареи ну никак не может выжать нужное напряжение, а когда она разряжается — ещё меньше становится.

Goury ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Goury
  1. у тебя lm317 включен как регулятор напряжения, а его надо включить как регулятор тока, и настроить на номинальный ток светодиодов

вот схема как такие трехногие регуляторы напряжения сделать регуляторами тока.

https://audio-cxem.ru/shemyi/istochniki-pitaniya/stabilizatory/stabilizator-toka-na-lm317.html

балластные резисторы выбросить, тогда не будет на них падения напряжения.

напряжение батареи тут неизвестно вроде. оно должно быть выше напряжения на переходе светодиода, иначе он не откроется.

то что я сейчас говорю это аналоговый источник тока на lm317. но и он не оптимален для больших токов, поскольку на регуляторе падает напряжение и он снижает кпд. для настольной лампы это еще нормально, но для прожекторов - уже нет.

потому для питания светодиодов разработаны микросхемы импульсного регулирования тока… идея та же, что и с аналоговым регулятором, но там регулируется ширина или частота импульсов заряжающих конденсатор, от которого питаются светодиоды.

поскольку у тебя фонарик, то нужен высокий кпд, но пока можно сделать и как я сказал - выкинуть резисторы, включить lm317 регулятором тока, выставить его верно. и попробовать.

alysnix ★★★
()
Последнее исправление: alysnix (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Goury

также нельзя включать светодиоды тупо параллельно, можно только с небольшими выравнивающими последовательными резисторами.

за счет неидентичности характеристик, ток через них будет неравный и они будут светить по разному.

лучше число диодов уменьшить, заменив их на более мощные. идеально - один светодиод, запитанный через регулятор тока с батареи.

alysnix ★★★
()

Решение не проверялось, я не знаю будет оно работать или нет, я слишком нуб в электронике.

ты обьясни зачем - тебе «решение». если тебе на дачу надо, но смысла разрабатывать схему нет - просто купи такой фонарик, или платку со всем готовым и не мучайся.

если надо по учебе…то почему ты нуб? учись давай.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от Goury

CN5711(до полутора ампер) это аналоговый регулятор с низким падением напряжения…

https://mysku.club/blog/aliexpress/84836.html

то есть, чем меньше разница между напряжением батареи и напряжением на светодиоде (см паспорт светодиода), тем выше кпд всей конструкции.

обычная литевая - 3.6-3.7в. на светодиоде падает - на твоем - 2.8в, итого порядка 0.9 в разницы. это будет падать на драйвере. данный драйвер работает от 0.37вольт на нем падения и до 6 вольт вроде. то есть как раз что что надо.

берешь литиевую батарею, драйвер CN 5711, светодиод с падением на нем напряжения не более 3.7(батарея) - 0.37в(драйвер) = 3.4 вольта. и делаешь фонарь на ток не более полутора ампер(надо брать светодиод с нужным номинальным током).

если мощных диодов нет и ты в тайге - параллелишь немощные с выравнивающим резистором. номинал резистора считаешь по закону ома.

надо больше света - просто делаешь несколько таких схемок.

схема с lm 317 работать вроде не будет вообще, на ней вроде падает порядка 1.7в? то есть чтобы запитать 2.8 в диоды надо 1.7+2.8 = 4.5 вольт. а батарея твоя видимо 3.7в. то есть надо брать аккумулятор с более высоким напряжением что для лития - нестандарт, либо делать повышение напряжения. это уже лишнесложно и не наш путь.

остается только CN5711 и его аналоги.

судя по количеству диодов(40) у тебя ток - 20*40 = 800 ма. драйвер надо сажать на теплоотвод, поскольку на нем рассеется 0.8 ампер * 0.9 вольт = 0.72 ватта, что перегреет такой маленький чип.

============== кстати! без особой потери в качестве, ты поможешь выкинуть регуляторы вообще, поскольку падение нем всего 0.9 вольта и заменить резистором, на котором должно упать при токе 800ма 0.9 вольта. ловко применяя закон ома (его надо выучить!) имеем R= U/I = 0.9/0.8 = 1.1 ома. короче бери 1 ом резистор на полватта и парься. это вместо регулятора тока или lm317 твоей.

alysnix ★★★
()
Последнее исправление: alysnix (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от alysnix

бери 1 ом резистор на полватта и парься.

и НЕ парься! … сильно быстро писал.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от alysnix

Резисторы из схемы уже выброшены, батарейка угадай какая (tp4056 там не просто так припаян) и больше 4.2 вольт она ну никак не даёт.
Так что ну вот никак на lm317 не получится.

зачем

Хочу сделать цацку с кучей маленьких светодиодиков.
Несклько больших не катит, т.к. цацка длинная, готовые тоже не катят т.к. цацка особой формы.
И не по учёбе, а просто хобби новое осваиваю.
В школе меня только паяльником неправильно владеть научили, потом переучиваться пришлось.
Переучился вот, теперь учусь электроны через кремний гонять в нужном направлении.

Испульсный регулятор как-то не оч хочется использовать ввиду импульсности.
Разве что если очень высокочастотный, но лучше если без этого получится обойтись.

схема с lm 317 работать вроде не будет вообще, на ней вроде падает порядка 1.7в? то есть чтобы запитать 2.8 в диоды надо 1.7+2.8 = 4.5 вольт.

Покупал эти микрухи у тайваньцев (Юнисоник), при 3.9В в батарее стабильно даёт 2.425В на выходе чего хватает чтобы еле-еле зажечь китайские светодиоды на 2.8В (Фошан Нейшнстар), хотя в даташите и написано что они меньше 2.6 не заводятся. Но таки заводятся и сосут по 75 микроампер на рыло и это даже видно без микроскопа, но не при ярком освещении.

драйвер надо сажать на теплоотвод

Ну это понятно, но какая нужна площадь меди и сколько под ним сверлить дырок?

короче бери 1 ом резистор на полватта

Звучит не солидно.
Хочется чтобы оно светило равномерно и одинаково независимо от напряжения батарейки.

Goury ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: Goury (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от Goury

Звучит не солидно. Хочется чтобы оно светило равномерно и одинаково независимо от напряжения батарейки.

ну если ты такой солидный, то бери китайский драйвер, может сразу платку как в статье…

короче, китайский драйвер настраиваешь на свои 800 ма, а выравнивающие резисторы считаешь из расчета падения на них 0.1 вольта при токе 20 ма. тем самым компенсируешь разброс зажигания диодов в 0.1в, что вполне достаточно.

alysnix ★★★
()
Последнее исправление: alysnix (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Goury

А что будет с данной схемой если вдруг случайно 2 светодиода из параллельной связки выйдут из строя? Какой ток пойдет на все остальные и что с ними произойдет после этого? В целом схема правильная, именно на этих компонентах многие и делают, правда не знаю есть ли смысл так возиться когда с Китая готовые платы для этих задач возят брикетами и стоят они дешево.

Dima_228
()
Ответ на: комментарий от Dima_228

На свалку отправим. Каковы шансы выхода светодиода из строя?
Они миллионы часов отрабатывают не заикаясь. Готовые платы — это колхоз.

Goury ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Goury

А какой-нибудь конкретный регулятор тока со схемой подключения посоветуешь?

NCP1529 или SY8009 (импульсные step-down).

Надо последовательно к диодам поставить резистор, и точку между резистором и диодами подключить к FB. Номинал резистора подобрать таким чтобы при номинальном токе диодов на FB попадало 0.6v (у обоих микросхем V_FB = 0.6v).

Аналогично можно и с линейными понижайками делать, но там потерь больше.

Добавь в схему защиту от переразряда аккумулятора, а то TP4056 переразряженный аккумулятор откажется заряжать.

Tanger ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Tanger

NCP1529 или SY8009 (импульсные step-down).

понижающий имеет смысл ставить если у него один диод.

а для 40 диодов тогда уж ставить повышающие, хотя бы чтоб иметь две цепочки диодов по 20 штук. получается 56 вольт.

Надо последовательно к диодам поставить резистор, и точку между резистором и диодами подключить к FB. Номинал резистора подобрать таким чтобы при номинальном токе диодов на FB попадало 0.6v (у обоих микросхем V_FB = 0.6v).

уточнения для автора. FB это feedback у регулятора, то есть нога обратной связи. регулятор устроен так, что он сравнивает напряжения на этой ноге(относительно земли) с образцовым внутренним источником напряжения(0.6в) и при отклонении увеличивает или уменьшает длительность импульсов, кормящих накопительный конденсатор через индуктивность. таким образом на конденсаторе регулируется напряжение, к которому подключена нагрузка.

чтобы стабилизировать ток через нагрузку, а не напряжение не ней, ток должен протекать через нагрузку(диоды), потом некий резистор R, потом уходить в землю. вот с точки между диодами и R надо брать напряжение на ногу feedback. тогда это будет стабилизатор тока. падение напряжения на R должно быть 0.6 в. если нам нужно 800 ма, то R = 0.6/0.8 ом = 0.75 ом. с рассеиваемой мощностью в полватта. на резисторе будет рассеиваться 0.6*0.8 = 0.48 ватта. это чистые потери снижающие кпд.

чтобы повысить кпд, надо ставить повышающий преобразователь и диоды ставить последовательно, хотя бы частично.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от alysnix

понижающий имеет смысл ставить если у него один диод.
а для 40 диодов тогда уж ставить повышающие, хотя бы чтоб иметь две цепочки диодов по 20 штук. получается 56 вольт.

Согласен. Если есть возможность сделать несколько последовательных групп - лучше сделать с повышайкой.

Не понимаю почему ТС не хочет использовать импульсные преобразователи. Походу энергоэффективность его совсем не волнует.

Tanger ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Tanger

Не понимаю почему ТС не хочет использовать импульсные преобразователи. Походу энергоэффективность его совсем не волнует.

импульсный сложнее в деталях и для его настройки или проверки нужен осциллограф, опять же нужно где-то найти или мотать дроссель 2.2 мкгн.

а для проверки и наладки аналогового регулятора достаточно мультиметра.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от alysnix

опять же нужно где-то найти или мотать дроссель 2.2 мкгн.

Саму микросхему тоже надо где-то найти. Если снять с платы - то и индуктивность там будет. Если покупать - прикупить вместе.

и для его настройки

Что имеется ввиду? Схема подключения отличается только наличием индуктивности.

Насколько я понимаю, неправильная емкость/индуктивность может повлиять на КПД и шумность выхода, что не должно быть критичным для нагрузки в виде светодиодов.

P.S. На практике на свою плату испульсные преобразователи не добавлял, только планы имею.

Tanger ★★★★★
()

Боюсь ошибиться, но должно работать.

sparkie ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Tanger

Саму микросхему тоже надо где-то найти. Если снять с платы - то и индуктивность там будет. Если покупать - прикупить вместе.

сама микруха на али стоит 70 рублей 10 штук.

alysnix ★★★
()
Ответ на: комментарий от Tanger

А потерянные нервы там так и вообще бесплатно раздают.
Я лучше у нормального поставщика компонентов закажу.
Там хотя бы привезут понятно что и ждать не больше пары месяцев.

Goury ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: Goury (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Tanger

А индуктивность на том же али - 50р 20шт.

три шкуры дерут!

alysnix ★★★
()

А l200c - стабилизатор тока и напряжения никто не прикручивал, он до 2 Ампер и с защитой от перегрева. Всяко лучше чем Lm-ки?

Я несколько зарядок универсальных на них делал, но с линейным питанием. Как они в импульсниках себя ведут не знаю. А так минимум обвязки для неё нужно.

Frost ★★★
()
Последнее исправление: Frost (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от Goury

https://m.aliexpress.ru/item/33019973317.html?spm=a2g0o.search.search_results.4.64263e4fUgVuhO&sku_id=67202542112

По 40 рублей их можно на всю жизнь накупить. Я бушные вообще брал, ещё дешевле.

Frost ★★★
()
Последнее исправление: Frost (всего исправлений: 1)
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.