Фонари, осветительная техника
Изобрел драйвер светодиода...
Илюха-ха 19-06-2010 21:25
Всем привет.
Хотел немного рассказать о проделанной работе.
Все началось с того, что у меня скопилось довольно много китайских фонарей, работающих от лития. При том, что у них у всех неплохой конструктив - хорошей электроники нет ни в одном. И судя по посещению DX ничего интересного у ускоглазых товарищей не предвидется.
Короче решил колхозить самодельный драйвер, и такой чтобы устроил меня на 100%.
Всем известно, что литиевые аккумуляторы имеют наряду с достоинствами, один серьезный недостаток - а именно диапазон рабочих напряжений (2.7 - 4.2В). А светодиоду подавай, в зависимости от тока 3.1 - 3.5 В. То есть нужен повышающе-понижающий драйвер этого самого диода (или buck-boost).
Давно известны SEPIC преобразователи, но они великоваты, и КПД не очень. Ища оптимальное решение, зашел на сайт Linear, и нашел ее родимую LTC3454. Это преобразователь buck-boost как раз заточенный на питание светодиода 3Вт. от 1 лития (правда от 2х банок запитываться не выйдет, 6В макс. напр).
У нее мизерный корпус 3х3мм и требуется минимум обвеса. Конечно можно было сделать преобразователь на ней одной, но это не наш метод, и типовая схема немного обросла - в ней прописался микроконтроллер. Ввиду того что обе микросхемы мелкие - драйвер получился одноплатный.
Плату и прогу я разрабатывал довольно долго. Наконец родил. Функционал ИМХО получился достаточно богатый. Все что пришло в голову, запихал в прогу.
Если у кого будут какие дельные идеи, их тоже вероятно можно будет реализовать. Как видно на фото, разъем программирования доступен снаружи, поэтому прошивку можно наворачивать.
Пока из всех своих фонарей заапгрейдил только Uniquefire HS-802, т.к. его легко разбирать, я его люблю за убойную дальнобойность
.
Илюха-ха 19-06-2010 21:26
Расскажу все-таки про функционал.
Драйвер имеет 9 режимов. 7 постоянных, строб и SOS. Постоянные режимы я выбрал таким образом - следующий режим в 2 раза мощнее предыдущего.
Соответственно 0.062Вт, 0.125Вт, 0.25Вт, 0.5Вт, 1Вт, 2Вт, 3.3Вт.
Это так называемый пользовательский режим. Есть еще режим конфигурации где все можно настроить под себя.
1) Можно отключать ненужные режимы, т.е. фонарь в зависимости от настроек может иметь от 1 до 9 режимов.
2) Можно отключать/включать вольтметр, есть 3 порога напряжения (3.6В, 3.2В, 2.8В) по достижении которых фонарь однократно мигает.
3) Можно отключать/включать ограничитель - когда напруга становится ниже 2.8В, становятся недоступны мощные режимы, по достижении 2.63В (не 2.7В, так как учитывается просад), фонарь вырубается ( на случай незащищенных аккумуляторов)
4) Можно менять очередность перебора режимов Мощный->Слабый, или наоборот Слабый->Мощный.
5) Можно отключать/включать запоминание последнего режима яркости.
Ну кажись все перечислил.
Я тут все расписывал не хвастовства ради, а мне подумалось, раз получалась хорошая вещь, может сопалатникам тоже был бы интересен сей девайсик?
Илюха-ха 19-06-2010 21:27
Да чуть не забыл, КПД получился весьма приятный. В самом тяжелом режиме (3.3Вт при 3В на входе) КПД получается около 73 процентов. На более слабых режимах, и при большем напряжении выходит 82-88%. КПД замерял непосредственно подключившись проводами к драйверу, т.К кнопка фонаря и резьба, конечно внесли бы погрешность.
Сейчас я отлавливаю мелкие глючки прошивки, но думаю через некоторое время смог бы сделать несколько экземпляров на продажу.
Virgo_Style 19-06-2010 22:48
Очень интересно. А если есть возможность поднять ток ампер до 2-3 - то вообще было бы изумительно.
UPD: глянул datasheet, похоже, что возможности нет. Обидно
Только вопрос цены меня тревожит
rareuser 19-06-2010 22:49
Шикарно!
Palitch 19-06-2010 22:52
Желчно осведомлюсь-а как это на морозе фунциклирует?
Chixpux 20-06-2010 12:57
Судя по ТТХ драйвер замечательный. Особенно радует возможность вырубить нафиг все режимы. На слабых режимах каким образом яркость снижается? Если ШИМ то сколько частота?
Kimik 20-06-2010 01:05
Как с памятью режимов? А то заказывал с деэкстрима фонарики с памятью так лучшеб они были без памяти: включаешь фонарь выбираешь режим выключаешь его, включаешь через 5 сек следующий режим, режим запоминается когда фонарик не трогаешь минуты 2, меня это раздражает.
Alex1i 20-06-2010 05:54
Проделанная работа впечатляет. Ваши бы драйверы на конвейер.
Hocum 20-06-2010 10:18
Хм...а хорошее однако качество пайки.
Сколько будет стоить данный девайс?
(1 шучка, 10, 30, партия ?)
Я вижу в палате количество инициативных товарищей достигло критической массы.
Может запустим проект создания драйвера под Cree XM ???
А то это чудо зимой выйдет, а драйверов под него ждать и ждать...
Готов поучавствовать в любом кипеже 
...
Саша Удав 20-06-2010 10:25
Минимальный диаметр я так понимаю миллиметров 17 - 18?
Вы не написали каким образом режимы переключаются. Надеюсь без кручения башки фонаря? Меня кое-где такой вариант как-раз не устраивает, так что видимо теперь есть кому написать по поводу нового драйвера
dsche 20-06-2010 10:27
Интересует - это слабо сказано
Сформулируем так: куда нести деньги?
По поводу функционала, навскидку, два соображения:
1. Переключение режимов организовано по кратковременному размыканию цепи (как у L-mini) или по кратковременному замыканию (как у GD)? Я за второй вариант, могу обосновать
2. Вольтметр это оч.хорошо, но нужно вспомнить про LiFePo4 (ток отсечки заметно ниже) В теме Мегаторча я предлагал реализовать выбор (LiIon | LiFePo4 | Primary) джамперами - как думаете, реально?
Илюха-ха 20-06-2010 10:57
quote:Желчно осведомлюсь-а как это на морозе фунциклирует?
По даташиту, микрухи от -40. Испытаний в морозилке пока не проводил.
quote:Если ШИМ то сколько частота?
Меня ШИМ тоже бесит. Здесь его нет в принципе, яркость регулируется током.
quote:Как с памятью режимов?
При выключении фонаря, примерно через 1 секунду происходит запоминание последнего режима.
quote:Сколько будет стоить данный девайс?
Тут можно прикинуть. Детали и плата получаются в сумме около 300 руб.
Ввиду того, что паяется все вручную (кто сам паял ATTINY в MLF корпусе меня поймет), думаю цена будет около 750 руб.
Удешевление по деталям начнется, если будет партия более 150 шт.
Удешевление работы - то есть автоматическая пайка - думаю начнется при партиях от 1000 шт. Такой заказ можно сразу в Китай отправлять - у них дешевле выйдет.
Думаю в пределе цена может добраться до 450 руб. Хотя если выбить у поставщиков комплектухи квоты, то еще ниже.
Так как сейчас я дорабатываю алгоритмы и ловлю глюки, то могу собрать парочку плат по себестоимости, при условии что коллеги мне будут рассказывать через форум о найденых косяках.
ЗЫ. Забыл упомянуть, когда заказывал платы, заложил 3 диаметра 16,18,20мм.
Илюха-ха 20-06-2010 11:22
quote:Переключение режимов организовано по кратковременному размыканию цепи (как у L-mini) или по кратковременному замыканию (как у GD)?
Переключение по короткому размыканию. В режиме конфигурации - перебор режимов - короткое размыкание, изменение текущей настройки - длинное размыкание.
Не очень понятно как можно реализовать по короткому замыканию.
quote:Вольтметр это оч.хорошо, но нужно вспомнить про LiFePo4 (ток отсечки заметно ниже) В теме Мегаторча я предлагал реализовать выбор (LiIon | LiFePo4 | Primary) джамперами - как думаете, реально?
Наверное речь идет о напряжении отсечки? Кстати какое оно? Джамперами нереально конечно, но если будет нужно, можно добавить пункт меню.
Virgo_Style 20-06-2010 11:38
Даже максимальная цена примерно на уровне зарубежных аналогов, что вполне неплохо.
А вот максимальный ток 1А уже несколько несовременен
Будут ли драйверы корректно работать при параллельном соединении и нет ли возможности сделать драйвер "два в одном"? Двухэтажный, двухсторонний (с пружиной или выступающим контактом) или пожертвовав режимами?
Уж очень с драйверами для MCE/P7/SST дело обстоит тоскливо...
И размеры мне кажутся не вполне удачными... насколько мне известно, в основном применяется 17мм. 16 в фонарь на АА чаще всего не полезет, 18 тоже мало куда полезет, 20 тем более. А в крупные фонари типа маглайтов можно поставить драйвер чуть не в кулак размером, там места достаточно
dsche 20-06-2010 11:40
quote:Originally posted by Илюха-ха:
Не очень понятно как можно реализовать по короткому замыканию.
Ну вот GD именно так сделан, с треда на CPF
Turning on the light on and then quickly off will cycle the light to the next level when it is turned on the next time. We will call this "tapping".
Tapping the light will cycle to the next level the next time it is turned on.
Мне такой вариант больше нравится, но если технически сложно - можно и по размыканию (это у меня личный загон, похоже)
quote:Originally posted by Илюха-ха:
Наверное речь идет о напряжении отсечки? Кстати какое оно? Джамперами нереально конечно, но если будет нужно, можно добавить пункт меню.
Да, о напряжении конечно, сорри
У LiFePo4 напряжение отсечки от 2 до 2.5 может быть, но поскольку они вообще к переразряду менее чувствительны - можно просто помаргиваниями сигнализировать наверное
Tymmmi 20-06-2010 11:45
офигеть никогда не думал что все это можно сделать самому, круто, респект!
Саша Удав 20-06-2010 12:38
Супер, хочу !!! под пока ещё не появившийся ХМ. Платки разного диаметра это хорошо, может надо по периметру запасец места до деталей оставить - тогда можно будет легко бормашинкой 0.5-1 мм срезать по месту. Мне лично не западло - промышленных объёмов не предполагается, а один-два можно и вручную. (хотя может 17 мм было-бы получше)
P.S. Это видимо будет хит сезона
Hocum 20-06-2010 12:40
Поддерживаю Virgo_Style, встану в очередь на тестирование, оплату и покупку драйвера который выдаст поболе 1А
Hocum 20-06-2010 12:42
И еще, а как насчет ADDtek А705 ?
Суть посути это развитие 7135ой.
Реально сделать драйвер используя 4-8 таких микрух?
Der Alte Hase 20-06-2010 12:54
quote:Originally posted by Hocum:
Поддерживаю Virgo_Style, встану в очередь на тестирование, оплату и покупку драйвера который выдаст поболе 1А
Присоединяюсь...
Илюха-ха 20-06-2010 13:18
Насчет диаметра платы - элементы не вылезают за диаметр 15.5 мм.
Поэтому из 18 легко сделать надфилем 17.
На AMC7135 делать не буду, т.к. это линейный регулятор тока с соответствующим КПД, и регулировать яркость можно только ШИМом.
Можно или нет использовать несколько LTC3454, нужно подумать. 2 источника тока, параллелить по идее можно, но по схеме катод диода не на земле, а на встроенном датчике тока. Не слетит ли крыша у датчика при таком включении?
Подобный преобразователь, будет жрать 2-8А. По опыту, снимать более 1.5А с обычного 18650 тяжко.
Можно просто рассматривать вариант на 2-4 аккумулятора с другой микросхемой драйвером (просто понижающих DC-DC сейчас как грязи), но с тем же мозгом.
Der Alte Hase 20-06-2010 13:35
quote:Originally posted by Илюха-ха:
По опыту, снимать более 1.5А с обычного 18650 тяжко.
Мне под LiMn 26650...
dmn42 20-06-2010 15:41
Яка прелесть. Взял бы парочку.
Alex1i 20-06-2010 15:58
Есть предложение добавить металлическую напайку на центральный контакт для уменьшения износа от контакта с батареей.
Саша Удав 20-06-2010 16:28
quote:добавить металлическую напайку на центральный контакт
Да, в идеале хотя-бы серебрянную
, я такие из советского реле выломал (диаметр 4мм), одну уже напаял (на подарочный фонарик), но запас для себя оставил Илюха-ха 20-06-2010 17:08
Да, согласен, напайка вещь клевая. Во-первых плата не царапается, во-вторых контакт может быть лучше.
Я себе кстати сделал напайку, на фото не показана.
Она возвышается на 1.5мм, и позволяет юзать незащищенные 18650 без пипки.
Где вот только этими напайками разжиться оптом?
Илюха-ха 20-06-2010 17:18
Кстати когда то на драйвер делал напайку из жести от севшей батарейки.
Корпус раскурочивал, вырезал кружочек, обтачивал и напаивал.
Конечно колхоз, но контакт был хороший, т.к батарейки чем-то покрывают от окисла, по идее никелируют.
vaska 20-06-2010 18:25
Весьма достойное изделие за маленьким исключением: все-таки, как показывает опыт, от единичного литий-иона, питающего единичный СИД, практичнее выходит линейный стабилизатор на МОПе с малым сопротивлением насыщения. То, что яркость фонаря начинает падать начиная от разряда банки до 3,3 В не сильно огорчительно, поскольку при таком остаточном напряжении в ней остается процентов десять базовой емкости, которые как раз и стоит оставить на аварийное догорание. Средний КПД такой линейной схемы выходит на уровне 90%, никаких высокочастотных помех. А дешевизна исполнения вообще вне конкуренции. Давно доказано StasikOFF!
А по самому преобразователю у меня есть ощущение, что если немного повозиться с топологией платы (в частности, попытаться сделать пошире и покороче силовые проводники), то можно еще скостить от трех до пяти процентов КПД.
Tymmmi 20-06-2010 19:04
хотя с выходом новых диодов 1А уже однако моловато будет
dmn42 21-06-2010 11:14
Защиту от перегрева можно как-нибудь приделать?
О.. И софт-старт хочется при включении яркости выше 50%, чтобы глаза успели немного привыкнуть.
Chixpux 21-06-2010 11:43
Защита от перегрева нафиг не сдалась при нормальном охлаждении. А вот софт старт - прикольно. И между режимами плавное переключение - совсем хорошо.
Virgo_Style 21-06-2010 12:13
Надо же, как мысли сходятся. Тоже подумывал о софтстарте, только для комфорта не глаз, а кнопки
Чтобы непосредственно в момент замыкания ток был поменьше.Илюха-ха 21-06-2010 16:52
quote:практичнее выходит линейный стабилизатор на МОПе
С этим согласен. Почти у всех фонарей с DX тупо стоит понижающий преобразователь либо импульсник либо LDO. Ниже 3.3В уже скорее тлеют чем светят.
По опыту, если из лития жрать 1А, то просад может быть до 0.5В. Т.е. если было 3.8В, то уже с этого напряжения начнется падение яркости.
А buck-boost будет высасывать до последнего.
quote:немного повозиться с топологией платы
Боюсь уже некуда укорачивать и утолщать.
quote:Защиту от перегрева можно как-нибудь приделать
В микроконтроллере датчик температуры есть, по определенному порогу яркость можно рубить, только сам контроллер далеко от горячего корпуса.
А мерить температуру воздуха внутри самого модуля не факт что правильно.
quote:А вот софт старт - прикольно
Хороший софт старт не получится, т.к. яркость настраивается магазином резисторов а не ШИМ. Количество уровней сильно ограничено.
TheHemul 21-06-2010 16:55
quote:Originally posted by Илюха-ха:
По опыту, снимать более 1.5А с обычного 18650 тяжко.
А если с не совсем обычного, а с AW?
По спецификации 5.2A с защищенного, и 8.8А с IMR
Hocum 21-06-2010 17:36
quote:Originally posted by Илюха-ха:
Хороший софт старт не получится, т.к. яркость настраивается магазином резисторов а не ШИМ. Количество уровней сильно ограничено.
Ну хотя б включение по принципу Low-Low2-Low3-Mid-Hi-Hi2...
savelikal 21-06-2010 22:32
А нельзя сделать переключение режимов, зависимое не только числа нажатий кнопки, но и от длительности паузы? Ну типа подменю?Там 3 быстрых нажатия включают одно, а 3 с 1,5 сек паузой уже другое..
Tymmmi 22-06-2010 04:37
чем сложнее меню тем легче в нем запутаться)
Илюха-ха 23-06-2010 12:10
С софт стартом гемора много - толку ИМХО мало.
quote:переключение режимов, зависимое не только числа нажатий кнопки, но и от длительности паузы
Вы не представляете какую схему управления я себе вначале разрисовал на бумаге. Понял, что в комплекте с фонарем надо будет носить шпаргалку. Короче сделал максимально просто.
Короткое/длинное нажатие есть только в режиме настройки, и то сделано все прозрачно. Коротко нажал - перешел в след пункт, длинно-изменил значение текущего.
Я сейчас на недельку сгонцаю в деревню отдохнуть, ну и конечно потестю девайс на природе, потом сварганю 2 платы для бета тестеров.
Заодно оцените удобство/неудобство менюшки.
dsche 23-06-2010 08:59
А чего так ма?
С радостью бы поселил на отпуск один такой в свой двухдиодный фонарь - проверил бы на земле и под водой
ВЕЛЬСКИЙ 23-06-2010 19:58
quote:Originally posted by Илюха-ха:
Ниже 3.3В уже скорее тлеют чем светят.
По опыту, если из лития жрать 1А, то просад может быть до 0.5В. Т.е. если было 3.8В, то уже с этого напряжения начнется падение яркости.
А buck-boost будет высасывать до последнего.
Светики, и ниже 3.3 В, в частности ХПГ при 0.8 А. падает 3-3.1 В., прекрасно светят, 270-280 лм.
Литий обычный 18650 защищенный, при токе разряда 1 А, просад всего ок. 0.2 В.
Поэтому линейный тут рулит.
А высасывать... Так ниже 3.1-3.3 В из лития и высасывать уже нечего.
В примере 1 литий- 1 кристалл с номинальными токами, применение импульсника сомнительно и не оправдано.
Исключение - когда необходимы повышенные токи диодов, больше 1-1.5 А.
Илюха-ха 23-06-2010 22:04
Возможно хороший литий и проседает на 0.2В. У меня сплошь китай с DX. Держат нагрузку они по разному. Просад в 0.5В неоднократно был замечен.
MauserFL 23-06-2010 23:20
+1
просад был мною тоже замечен на 0.5В при токе в 1А
Advocate7777 16-07-2010 14:36
Супер. Вот это действительно руки откуда надо растут.
andory 16-07-2010 20:01
quote:Originally posted by Илюха-ха:
У меня сплошь китай с DX. Держат нагрузку они по разному. Просад в 0.5В неоднократно был замечен.
На контактах исправного аккумулятора 18650 такого не бывает. При токе 1А 0.1-0.2В встречается, но никак не больше, тем более в массовом порядке. На аккумуляторе от сотового тел. при 1А падает всего 0,3В, и это при вчетверо-впятеро меньшей емкости. Другое дело окисленные слабые контакты и пружины, но это все исправляется в первую очередь. Фонарик, где почти пятая часть аккумулятора вылетает в никуда, мало кого заинтересует, тем более самодельный.
Хотелось-бы увидеть в драйвере отдельный индикатор разряда аккумулятора, необходимость и реализацию можем обсудить.
Линейный драйвер в данном случае мог-бы показать аналогичные результаты, а, например, от 123 батареек (1 или 2) работоспособность не заявлена, а хотелось-бы.
dmn42 06-10-2010 12:27
Проект помрэ?
MIKAlex 25-02-2011 20:51
Добрый День!!!
Очень интересует две Ваши вещи, т.е.актуальны ли предложения:
1-Налобник Spark ST6-200NW (наличие и цена на сегодня).
2-Ваше изобретение forummessage/109/65 (наличие и цена на сегодня).
С уважением Александр.
P.S. К стати не в курсе фирма Spark "умерла" или просто проблемы с сайтом http://www.spark001.com/ .
MIKAlexFeod
Dmitriyrus 26-02-2011 02:19
Ха-ха... Как то вы слишком оптимистичны, что здесь написали.
Тема эта, к всеобщему сожалению, мертва. Напрочь.
mucanto 03-06-2011 10:32
http://www.avrlab.com/node/112 смотри на моё чудо!
КПД с этой микрой максимальный получается!
vaska 03-06-2011 11:36
quote:Originally posted by mucanto:
КПД с этой микрой максимальный получается!
Вообще-то даже в даташите на ампере не более 0,85, так что про "максимальный" лучше не заикаться Тем более, что топология платы слабенькая с точки зрения импульсника, работающего на мегагерце, ну и еще присутствует несколько факторов, не способствующих высокой эффективности.
А вообще при питании от одного лития все-таки лучше линейника по реальной эффективности пока ничего не найти
Udavilov 25-07-2011 12:29
Реализовать бы возможность внезапного ослепления. чтобы при нажатии кнопки была яркая максимальная мощь. кстати производсто наладили?