Светодиодный драйвер для фонариков CN5711
- Цена: $1.59 (10 шт.)
- Перейти в магазин
В очередной раз пролистывая ленту предложений на Aliexpress, видел готовые светодиодные драйверы для фонариков на микросхеме CN5711. Именно о этой микросхеме и пойдет речь в данном обзоре.
Китайские готовые модули, которые используют этот драйвер имеют вот такой внешний вид:
На плате всего одна микросхема в корпусе SOP8, SMD резистор и подстроечный резистор для настройки тока светодиода.
Скачав даташит я сразу принялся читать его. Производитель гарантирует неплохие характеристики:
— Входное напряжение: 2,8В – 6В;
— низкое падение напряжения на самой микросхеме: 0,37В при токе 1,5А;
— выходной ток до 1,5А;
— точность установленного выходного тока: 5%.
Стоит пояснить что означает падение напряжения на самой микросхеме. На английском языке этот параметр называется «Dropout Voltage». Это напряжение, которое потребляет микросхема во время работы. В даташите указано, что при выходном токе 1,5А этот параметр составляет 0,37В. Что же это значит? Например, у вас есть вот такой светодиод CREE, мощностью 5Вт, которому необходимо обеспечить ток 1,5А.
Напряжение питания светодиода при таком токе может доходить до 3,6В. Значит, на вход микросхемы драйвера CN5711 необходимо подать напряжение на 0,37В больше, чем может падать на светодиоде. Как я уже говорил, это напряжение падает на микросхеме во время ее работы. Если подать еще больше, на микросхеме будет рассеиватсья еще больше тепла. Грубо говоря, разница между напряжением на входе микросхемы и тем, что падает на светодиоде должна быть как можно меньше. Если верить даташиту, то для достижения лучших результатов в плане эффективности преобразования эта разница должна составлять 0,37В.
По характеристикам светодиодный драйвер CN5711 подошёл для моей задумки. Нужно перевести обычный китайский фонарик на Li-Ion аккумуляторы. Заказывать одну готовую плату относительно дорого, а мне нужно три таких. Я пошёл другим путем. Нашел на Aliexpress продавца, у которого было с десяток заказов и рискнул сделать заказ. Хочу отметить, что есть и другие продавцы, у которых количество заказов и отзывов больше, но меня задушила жаба заплатить за доставку товара. Свой заказ я сделал 30.12.2020, а получил товар меньше чем через месяц, 22.01.2021. Посылку доставляла почта CAINIAO. В посылке десять микросхем вот в такой ленте:
Имеют вот такой внешний вид:
Внизу есть подложка для отвода тепла от микросхемы, она соединена с земляным контактом микросхемы:
В даташите есть и стандартная схема подключения драйвера:
Дальше, я уже сделал печатную плату для трех таких микросхем в программе EasyEDA и принялся проводить тесты.
На плате имеются три микросхемы. Слева входные разъемы (верхний контакт – общая земля, три нижних входы VCC), а справа выходные разъемы для каждого из трех светодиодов. Каждая микросхема настроена на свой выходной ток. Первый канал – 120мА, второй – 240мА, третий – 666мА (в последующих тестах число дьявола приведет к неудовлетворительным результатам). Для настройки были использованы резисторы номиналом 15К, 7,5К и 2,7К соответственно.
Подключается эта плата вот так:
В этой конструкции минус питания от аккумулятора подключается напрямую к светодиодам, он общий для всех светодиодов. А плюс разрывается кнопками для каждого канала.
Выходной ток светодиода задается резистором RISET. Он включается между выводом ISET микросхемы и землей. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше выходной ток. Выходной ток рассчитывается по формуле:
Чтобы рассчитать сопротивление резистора для нужного тока, нужно воспользоваться обратной формулой:
Для примера было рассчитано необходимое сопротивление резистора чтобы получить выходной ток 1А.
Для обеспечения хорошей стабильности и температурных характеристик производитель рекомендует использовать металлопленочные резисторы с допуском 1%. В своей конструкции я использовал обычные smd резисторы типоразмером 1206 с неизвестным допуском. При проверке мультиметром они показали хороший результат почти без отклонений.
А теперь тесты. Так как я собираюсь использовать данный светодиодный драйвер в фонарике, который будет питаться от одной Li-Ion банки, я протестировал каким будет выходной ток в зависимости от напряжения на аккумуляторе. Для теста был взят трехваттный теплый белый светодиод, купленный в местном радиомагазине. При токе 693мА на нём было падение напряжения 3,4В, а номинальный ток для трехваттных светодиодов составляет 750мА, так что он работает в более-менее щадящем режиме. При входном напряжении питания 5В КПД составляет 68%. Результаты тестов вышли не такими хорошими, как ожидалось, но это с какой стороны посмотреть. Важно упомянуть, что целью тестов не было определение КПД устройства, мне хотелось проверить насколько хорошо драйвер может держать ток на светодиоде при разряде аккумулятора.
При питании драйвера от полностью заряженного аккумулятора все выглядит более-менее хорошо. При 4,2В на входе ток на светодиоде был 683мА на первом канале, что укладывается в диапазон погрешности 5%, заявленный производителем. На втором и третьем канале 245мА и 121мА соответственно.
При снижении входного напряжения до 3,7В (номинальное напряжение Li-Ion аккумулятора) выходной ток упал до 600мА, что не укладывается в диапазон погрешности. Тут мне показалось странным, что микросхема не может обеспечить необходимый выходной ток. Если подумать логически, то чем меньше выходной ток выдает микросхема, тем меньше падение напряжения на самой микросхеме (Dropout Voltage). Странно, что на ней падает большое напряжение и до светодиода доходит уже значительно меньшее напряжение.
При 3,3В ток уже составляет 340мА, упал в два раза от установленного. На самом деле, не удивительно, что при 3,3В входного напряжения ток так сильно проседает, ведь вольт-амперная характеристика светодиода не линейна и имеет лавинообразную кривую, которая может изменятся от светодиода к светодиоду. Говоря по-простому, немного снизив напряжение питания светодиода, потребляемый им ток может упасть в разы. Да еще и собственное потребление микросхемы. Но я решил протестировать ради интереса и для того, чтобы посмотреть как ярко будет светить мой светодиод.
С другими каналами ситуация другая. На втором канале при установленном токе снижение началось при 3В, а на третьем при 2,7В, полностью разряженном аккумуляторе. По проведенным тестам составил таблицу, чтобы представить результаты в более простом виде.
Красным цветом выделено существенное снижение тока потребляемого светодиодом, которое превышает допустимую погрешность больше чем на 5% (да, я знаю, что напряжения на аккумуляторе уже недостаточно чтобы обеспечить необходимый ток на светодиоде, но при 3,7В ток уже ушел за диапазон погрешности).
Так же я решил проверить заявленное производителем низкое падение напряжения на микросхеме (Low Dropout Voltage). Для проведения опыта был выбран первый канал, так как там самый большой настроенный выходной ток и он самый важный в моем фонарике.
При входном напряжении 3,65В, напряжение на светодиоде было 3,327В (ток 600мА), КПД составляет 91%, но ток просел значительно. Падения напряжения на микросхеме в данном случае составляет 0,323В. В эту цифру входит как собственное потребление энергии микросхемой так и то, что она превращает в тепло. А она работает в линейном режиме, ток на входе равен току на выходе. Но она не смогла обеспечить установленный выходной ток, значит напряжение потребляемое самой микросхемой превысило мои ожидания и она не превратила никакого лишнего напряжения, а лишь использовала для своей работы. Я не думал, что при токе в два раза ниже от возможного она будет потреблять так много. Ведь в даташите указано, что при 1,5А она будет потреблять 370мВ. Так же я протестировал данный параметр и для нескольких других значений входного напряжения.
При напряжении на входе 3,347В, напряжение на светодиоде составляет 3,16В (ток 378мА, КПД=94%). Падение напряжения – 0,187В.
При напряжении на входе 3,023В, на светодиод приходит 2,938В (ток 176мА, КПД=97%, а ведь неплохо для линейного драйвера, если разница вход-выход невелика). Падение напряжения – 0,085В.
Казалось бы, всего-то 85мВ падает на микросхеме. Но с увеличением входного напряжения эта цифра тоже увеличивается. И увеличивается больше, чем я думал. Это я все к чему веду… При напряжении на светодиоде 3,4В ток составляет 693мА. Во втором случае напряжение на входе светодиодного драйвера было меньше, чем то, что необходимо для достижения установленного тока (666мА), но на микросхеме упало 187мВ. Что на мой взгляд немного многовато. Если смотреть на заявленное производителем собственное падение напряжения на микросхеме 370мВ при токе и на то что я получил, то кажется, что полученная цифра слишком велика и на самом деле должна быть меньше. Ток ведь при этом всего 378мА. Если Вам не совсем понятно о чем идет речь, сейчас я покажу вам таблицу.
Смотря на полученные цифры напрашивается вывод, что данный светодиодный драйвер лучше не использовать вместе с Li-Ion аккумулятором или только с полностью заряженным и с выходным током не более 350мА, это только мое личное мнение. Ведь даже при не сильно разряженном аккумуляторе ток на светодиоде значительно падает, а соответственно и яркость. Так при 3,3В трехваттный светодиод может потребить почти как одноваттный.
Основной недостаток, который я смог выявить, это большое потребление напряжения самой микросхемой, что не дает передать на светодиод больше напряжения при разряженном аккумуляторе. Лично у меня возникает мысль использовать изготовленную конструкцию вместе с повышающим преобразователем напряжения, например на MT3608, о целесообразности чего прошу написать Вас в комментариях, если вы дочитали до этого момента.
В интернете я нигде не нашёл каких либо тестов и обзоров на драйвер CN5711, был лишь только один даташит и неожиданное увеличение популярности драйвера на Aliexpress. Надеюсь, что я смог донести до Вас результаты теста и может быть, этот обзор поможет Вам в выборе светодиодного драйвера для портативного фонаря. Изначально он задумывался лишь для того, чтобы показать возможное решение при переделке светодиодных фонарей небольшой мощности, но из этого получилась критика микросхемы.
Я бы не стал рекомендовать данный светодиодный драйвер для устройств, которые питаются от одного Li-Ion аккумулятора, в котором важно чтобы до светодиода доходило максимально возможное напряжение от аккумуляторной батареи. Когда она разряжается, светодиод начинает значительно тусклее светить. Советую обратить внимание на такие микросхемы как AMC7135, у них падение напряжения составляет всего 120мВ, а так же их версии с возможностью регулировки выходного тока, но это уже совсем другая история. Если у Вас есть идеи сделать еще тесты с этими светодиодными драйверами или другие идеи и предложения, пишите их в комментариях. Большое спасибо за внимание.
UPD Под спойлером мои эксперименты с MT3608
Китайские готовые модули, которые используют этот драйвер имеют вот такой внешний вид:
На плате всего одна микросхема в корпусе SOP8, SMD резистор и подстроечный резистор для настройки тока светодиода.
Скачав даташит я сразу принялся читать его. Производитель гарантирует неплохие характеристики:
— Входное напряжение: 2,8В – 6В;
— низкое падение напряжения на самой микросхеме: 0,37В при токе 1,5А;
— выходной ток до 1,5А;
— точность установленного выходного тока: 5%.
Стоит пояснить что означает падение напряжения на самой микросхеме. На английском языке этот параметр называется «Dropout Voltage». Это напряжение, которое потребляет микросхема во время работы. В даташите указано, что при выходном токе 1,5А этот параметр составляет 0,37В. Что же это значит? Например, у вас есть вот такой светодиод CREE, мощностью 5Вт, которому необходимо обеспечить ток 1,5А.
Напряжение питания светодиода при таком токе может доходить до 3,6В. Значит, на вход микросхемы драйвера CN5711 необходимо подать напряжение на 0,37В больше, чем может падать на светодиоде. Как я уже говорил, это напряжение падает на микросхеме во время ее работы. Если подать еще больше, на микросхеме будет рассеиватсья еще больше тепла. Грубо говоря, разница между напряжением на входе микросхемы и тем, что падает на светодиоде должна быть как можно меньше. Если верить даташиту, то для достижения лучших результатов в плане эффективности преобразования эта разница должна составлять 0,37В.
По характеристикам светодиодный драйвер CN5711 подошёл для моей задумки. Нужно перевести обычный китайский фонарик на Li-Ion аккумуляторы. Заказывать одну готовую плату относительно дорого, а мне нужно три таких. Я пошёл другим путем. Нашел на Aliexpress продавца, у которого было с десяток заказов и рискнул сделать заказ. Хочу отметить, что есть и другие продавцы, у которых количество заказов и отзывов больше, но меня задушила жаба заплатить за доставку товара. Свой заказ я сделал 30.12.2020, а получил товар меньше чем через месяц, 22.01.2021. Посылку доставляла почта CAINIAO. В посылке десять микросхем вот в такой ленте:
Имеют вот такой внешний вид:Внизу есть подложка для отвода тепла от микросхемы, она соединена с земляным контактом микросхемы:В даташите есть и стандартная схема подключения драйвера:Дальше, я уже сделал печатную плату для трех таких микросхем в программе EasyEDA и принялся проводить тесты.На плате имеются три микросхемы. Слева входные разъемы (верхний контакт – общая земля, три нижних входы VCC), а справа выходные разъемы для каждого из трех светодиодов. Каждая микросхема настроена на свой выходной ток. Первый канал – 120мА, второй – 240мА, третий – 666мА (в последующих тестах число дьявола приведет к неудовлетворительным результатам). Для настройки были использованы резисторы номиналом 15К, 7,5К и 2,7К соответственно. Подключается эта плата вот так:
В этой конструкции минус питания от аккумулятора подключается напрямую к светодиодам, он общий для всех светодиодов. А плюс разрывается кнопками для каждого канала.Выходной ток светодиода задается резистором RISET. Он включается между выводом ISET микросхемы и землей. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше выходной ток. Выходной ток рассчитывается по формуле:
Чтобы рассчитать сопротивление резистора для нужного тока, нужно воспользоваться обратной формулой:Для примера было рассчитано необходимое сопротивление резистора чтобы получить выходной ток 1А. Для обеспечения хорошей стабильности и температурных характеристик производитель рекомендует использовать металлопленочные резисторы с допуском 1%. В своей конструкции я использовал обычные smd резисторы типоразмером 1206 с неизвестным допуском. При проверке мультиметром они показали хороший результат почти без отклонений.
А теперь тесты. Так как я собираюсь использовать данный светодиодный драйвер в фонарике, который будет питаться от одной Li-Ion банки, я протестировал каким будет выходной ток в зависимости от напряжения на аккумуляторе. Для теста был взят трехваттный теплый белый светодиод, купленный в местном радиомагазине. При токе 693мА на нём было падение напряжения 3,4В, а номинальный ток для трехваттных светодиодов составляет 750мА, так что он работает в более-менее щадящем режиме. При входном напряжении питания 5В КПД составляет 68%. Результаты тестов вышли не такими хорошими, как ожидалось, но это с какой стороны посмотреть. Важно упомянуть, что целью тестов не было определение КПД устройства, мне хотелось проверить насколько хорошо драйвер может держать ток на светодиоде при разряде аккумулятора.
При питании драйвера от полностью заряженного аккумулятора все выглядит более-менее хорошо. При 4,2В на входе ток на светодиоде был 683мА на первом канале, что укладывается в диапазон погрешности 5%, заявленный производителем. На втором и третьем канале 245мА и 121мА соответственно.
При снижении входного напряжения до 3,7В (номинальное напряжение Li-Ion аккумулятора) выходной ток упал до 600мА, что не укладывается в диапазон погрешности. Тут мне показалось странным, что микросхема не может обеспечить необходимый выходной ток. Если подумать логически, то чем меньше выходной ток выдает микросхема, тем меньше падение напряжения на самой микросхеме (Dropout Voltage). Странно, что на ней падает большое напряжение и до светодиода доходит уже значительно меньшее напряжение.
При 3,3В ток уже составляет 340мА, упал в два раза от установленного. На самом деле, не удивительно, что при 3,3В входного напряжения ток так сильно проседает, ведь вольт-амперная характеристика светодиода не линейна и имеет лавинообразную кривую, которая может изменятся от светодиода к светодиоду. Говоря по-простому, немного снизив напряжение питания светодиода, потребляемый им ток может упасть в разы. Да еще и собственное потребление микросхемы. Но я решил протестировать ради интереса и для того, чтобы посмотреть как ярко будет светить мой светодиод.
С другими каналами ситуация другая. На втором канале при установленном токе снижение началось при 3В, а на третьем при 2,7В, полностью разряженном аккумуляторе. По проведенным тестам составил таблицу, чтобы представить результаты в более простом виде.
Красным цветом выделено существенное снижение тока потребляемого светодиодом, которое превышает допустимую погрешность больше чем на 5% (да, я знаю, что напряжения на аккумуляторе уже недостаточно чтобы обеспечить необходимый ток на светодиоде, но при 3,7В ток уже ушел за диапазон погрешности).Так же я решил проверить заявленное производителем низкое падение напряжения на микросхеме (Low Dropout Voltage). Для проведения опыта был выбран первый канал, так как там самый большой настроенный выходной ток и он самый важный в моем фонарике.
При входном напряжении 3,65В, напряжение на светодиоде было 3,327В (ток 600мА), КПД составляет 91%, но ток просел значительно. Падения напряжения на микросхеме в данном случае составляет 0,323В. В эту цифру входит как собственное потребление энергии микросхемой так и то, что она превращает в тепло. А она работает в линейном режиме, ток на входе равен току на выходе. Но она не смогла обеспечить установленный выходной ток, значит напряжение потребляемое самой микросхемой превысило мои ожидания и она не превратила никакого лишнего напряжения, а лишь использовала для своей работы. Я не думал, что при токе в два раза ниже от возможного она будет потреблять так много. Ведь в даташите указано, что при 1,5А она будет потреблять 370мВ. Так же я протестировал данный параметр и для нескольких других значений входного напряжения.
При напряжении на входе 3,347В, напряжение на светодиоде составляет 3,16В (ток 378мА, КПД=94%). Падение напряжения – 0,187В.
При напряжении на входе 3,023В, на светодиод приходит 2,938В (ток 176мА, КПД=97%, а ведь неплохо для линейного драйвера, если разница вход-выход невелика). Падение напряжения – 0,085В.
Казалось бы, всего-то 85мВ падает на микросхеме. Но с увеличением входного напряжения эта цифра тоже увеличивается. И увеличивается больше, чем я думал. Это я все к чему веду… При напряжении на светодиоде 3,4В ток составляет 693мА. Во втором случае напряжение на входе светодиодного драйвера было меньше, чем то, что необходимо для достижения установленного тока (666мА), но на микросхеме упало 187мВ. Что на мой взгляд немного многовато. Если смотреть на заявленное производителем собственное падение напряжения на микросхеме 370мВ при токе и на то что я получил, то кажется, что полученная цифра слишком велика и на самом деле должна быть меньше. Ток ведь при этом всего 378мА. Если Вам не совсем понятно о чем идет речь, сейчас я покажу вам таблицу.
Смотря на полученные цифры напрашивается вывод, что данный светодиодный драйвер лучше не использовать вместе с Li-Ion аккумулятором или только с полностью заряженным и с выходным током не более 350мА, это только мое личное мнение. Ведь даже при не сильно разряженном аккумуляторе ток на светодиоде значительно падает, а соответственно и яркость. Так при 3,3В трехваттный светодиод может потребить почти как одноваттный. Основной недостаток, который я смог выявить, это большое потребление напряжения самой микросхемой, что не дает передать на светодиод больше напряжения при разряженном аккумуляторе. Лично у меня возникает мысль использовать изготовленную конструкцию вместе с повышающим преобразователем напряжения, например на MT3608, о целесообразности чего прошу написать Вас в комментариях, если вы дочитали до этого момента.
В интернете я нигде не нашёл каких либо тестов и обзоров на драйвер CN5711, был лишь только один даташит и неожиданное увеличение популярности драйвера на Aliexpress. Надеюсь, что я смог донести до Вас результаты теста и может быть, этот обзор поможет Вам в выборе светодиодного драйвера для портативного фонаря. Изначально он задумывался лишь для того, чтобы показать возможное решение при переделке светодиодных фонарей небольшой мощности, но из этого получилась критика микросхемы.
Я бы не стал рекомендовать данный светодиодный драйвер для устройств, которые питаются от одного Li-Ion аккумулятора, в котором важно чтобы до светодиода доходило максимально возможное напряжение от аккумуляторной батареи. Когда она разряжается, светодиод начинает значительно тусклее светить. Советую обратить внимание на такие микросхемы как AMC7135, у них падение напряжения составляет всего 120мВ, а так же их версии с возможностью регулировки выходного тока, но это уже совсем другая история. Если у Вас есть идеи сделать еще тесты с этими светодиодными драйверами или другие идеи и предложения, пишите их в комментариях. Большое спасибо за внимание.
UPD Под спойлером мои эксперименты с MT3608
Расказ об использовании с MT3608
У меня появилась возможность поэкспериментировать связку MT3608 + CN5711.
Для проверки работоспособности взял два светодиода, один тот, что я использовал для проверки стабилизаторов, а второй из фонарика, который ждет переделки. Вот так все соединил с подключенным штатным светодиодом фонарика:
Наверное его производители наврали о мощности, или у меня недостаточно познаний о светодиодах, но светодиод потреблял ток 550мА, а падение напряжения было 3,9В, огого… Если кто-то догадывается почему такие странные числа, пожалуйста, объясните мне, буду очень благодарен.
Потом я подключил свой купленный светодиод:
Посадил его на термопасту на небольшой радиатор. Такого радиатора ему было очень недостаточно, он нагрелся до 72 градусов и проработал так всего 8 минут и 30 секунд, после чего со свистом из микросхем сгорел. Его пробило.
Все микросхемы пережили смерть светодиода и продолжали работать, но я вовремя все это дело выключил. Пока схема работала, я записывал показания температуры на CN5711 с измеряя её термопарой от мультиметра с использованием термопасты.
В коментариях указывали на ошибки при проэктировании платы, нужно было куда-то отводить тепло. В будущем переделаю плату на двустороннюю с использованием толстых медных проводников в качестве Via.
Теперь о нагреве повышающего преобразователя. Сама MT3608 в процессе работы нагрелась до 54 градусов. Дроссель так же до 54, а диод Шоттки до 63. Не критично. На выходе преобразователя было установлено выходное напряжение 4,1В. С полностью заряженным аккумулятором это значение поднимется. А так, КПД драйввера составляет 82%. Картину будет портить повышающий преобразователь напряжения, его КПД будет плавать. Если сделать предположение, что во время работы преобразователя при разряде аккумулятора КПД не опустится ниже 80% (может будет и меньше, не успел проверить), то КПД всей схемы будет 65%. Впустую потратится почти половина емкости, что очень критично. Но моей задачей стояла максимальная яркость не зависимо от напряжения на аккумуляторе.
К сожалению я не смог измерить ток на входе преобразователя чтобы продолжить измерения КПД схемы. Когда очищал с преобразователя термопасту, случайно замкнул выходы микросхемы металлическим предметом и он сгорел. Теперь буду ждать новую партию с Китая( Не делайте как я, используйте диэлектрические сухие предметы, например, зубочистку.
Несколько картинок о фонарике, для которого это все предназлачалось:
Созданый драйвер будет стоять вместо платы зарядки аккумулятора, поэтому такое ограничение по габаритам.
Для проверки работоспособности взял два светодиода, один тот, что я использовал для проверки стабилизаторов, а второй из фонарика, который ждет переделки. Вот так все соединил с подключенным штатным светодиодом фонарика:
Наверное его производители наврали о мощности, или у меня недостаточно познаний о светодиодах, но светодиод потреблял ток 550мА, а падение напряжения было 3,9В, огого… Если кто-то догадывается почему такие странные числа, пожалуйста, объясните мне, буду очень благодарен.
Потом я подключил свой купленный светодиод:
Посадил его на термопасту на небольшой радиатор. Такого радиатора ему было очень недостаточно, он нагрелся до 72 градусов и проработал так всего 8 минут и 30 секунд, после чего со свистом из микросхем сгорел. Его пробило.
Все микросхемы пережили смерть светодиода и продолжали работать, но я вовремя все это дело выключил. Пока схема работала, я записывал показания температуры на CN5711 с измеряя её термопарой от мультиметра с использованием термопасты.
В коментариях указывали на ошибки при проэктировании платы, нужно было куда-то отводить тепло. В будущем переделаю плату на двустороннюю с использованием толстых медных проводников в качестве Via.
Теперь о нагреве повышающего преобразователя. Сама MT3608 в процессе работы нагрелась до 54 градусов. Дроссель так же до 54, а диод Шоттки до 63. Не критично. На выходе преобразователя было установлено выходное напряжение 4,1В. С полностью заряженным аккумулятором это значение поднимется. А так, КПД драйввера составляет 82%. Картину будет портить повышающий преобразователь напряжения, его КПД будет плавать. Если сделать предположение, что во время работы преобразователя при разряде аккумулятора КПД не опустится ниже 80% (может будет и меньше, не успел проверить), то КПД всей схемы будет 65%. Впустую потратится почти половина емкости, что очень критично. Но моей задачей стояла максимальная яркость не зависимо от напряжения на аккумуляторе.
К сожалению я не смог измерить ток на входе преобразователя чтобы продолжить измерения КПД схемы. Когда очищал с преобразователя термопасту, случайно замкнул выходы микросхемы металлическим предметом и он сгорел. Теперь буду ждать новую партию с Китая( Не делайте как я, используйте диэлектрические сухие предметы, например, зубочистку.
Несколько картинок о фонарике, для которого это все предназлачалось:
Созданый драйвер будет стоять вместо платы зарядки аккумулятора, поэтому такое ограничение по габаритам.
Самые обсуждаемые обзоры
| +20 |
2421
146
|
| +26 |
1354
45
|
| +79 |
4374
106
|
А падение напряжения — это только лишь падение напряжения, а не сколько потребляет микросхема… Питается она напряжением от 2.8в до 6в, а потребляет она в Ваттах, в зависимости от тока диода и соответственно падения напряжения (грубо)
стабилитордрайвер с большим кпд?так что если нужен бОльший кпд — вкорячивать 2 лития последовательно, и тогда уже смотреть подходящие импульсные драйверы. forum.fonarevka.ru/forumdisplay.php?f=500
Да, заряд сложнее, но оно стОит.
Положим обычный фонарик на 1 А. Импульсный (синхронный!!) преобразователь будет иметь сопротивление ключей порядка 50 мОм, ещё столько-же на дросселе. При токе 1 А это даст потери в 0.1 В. Ещё 0.1(..0.15) В уронится на датчике тока. Итого,0.2 В потерь. Для работы преобразователя нужен ток на перезаряд затворов ключей, это ещё больше 10 мА потребления. Итак, 0.2 Вт на силовой части и более 40 мВт на управление. При этом на вЫходе будет 3.1 Вт. 3.1*100/(3.1+0.24). Причем, И эта цифра не достижима, т.к. места под нее…
или речь о бюджетных интегрированных драйверах?
… но у нее FB 0.6V и реально можно делать только CV стабилизатор (что не здорово, и пройдет только для «большого» тока)
А так, у китайцев есть 'аналогичное' для светодиодов, у них FB совсем маленький.
у китайцев в простых драйверах встречается QX9920 с внешним ключом и fb 0,25v. и то на мой взгляд многовато, для мощного драйвера с током 3А+ уже дофига потерь, особенно на диоде. а синхронных драйверов в фонарях я что-то вообще не встречал.
хотя много раз были мысли соорудить на чём-нить типа RT8120A, и костылём в виде подтяжки FB вверх на полвольта, чтобы результирующая была меньше 0.1в. тогда можно и 8-10А вдуть. в такого мутанта например) https://aliexpress.com/item/item/1005001625190017.html 6V 12A
Да, собрать неинв. усилитель с Ку, скажем, +5..10 и запитать от вЫходного — тогда и устойчивость не пострадает и функция ШИМ / (полного) отключения сохранится.
Вот бы классно было вместо ШИМа…
Если подсветку делать, то глаза меньше устают.
Чтобы они не уставали, надо >600 гц, чтобы с ШИМом этого достичь, придется нехилый фильтр городить.
На малой яркости я ШИМ вижу без всяких камер просто глазами. Никаких килогерцев там нет.
Не помню точно — вроде несколько сотен герц, на фонаревке это есть.
ШИМ на большой яркости — да — не заметен, ибо частота большая, проблемы на малой яркости.
Либо дельта-модуляцию использовать либо хитрые фильтры, без них видно очень хорошо.
Но дело тут ни в этом, а именно в том как реализована bit-bang ШИМ в мк.
И она действительно разная на разных яркостях.
Его то элементарно сделать, как в фонарях — используя AMC (линейник) + ATTINY.
А набрать нужный ток, можно использовав пак этих линейников.
использовать с двумя последовательно включёнными полностью заряженными аккумуляторами, выходное напряжение превысит допустимое, думаю, из микросхемы выйдет волшебный китайский дым
ток минимум 0.5А
не подскажите куда рыть?
это нужно для отвертки.
движок там работает напрямую от аккумма 4.2В. Хочется поставить преобразователь который будет поддерживать на двигателе 4.0-4.2В. при падении напряжения аккума до 2.7В
буду искать сепик.
И дропаут не для питания самой микросхемы. Это падение на внуреннем сопротивлении.
грубо говоря
питание берется между + и — , дропаут ка падение на проводах разница между плюсом входа и плюсом выхода (в варианте с общим минусом)…
Аналогично
Где можно купить такие платы?
Всо так и есть — в идеальном мире. Но наш мир далек от идеала. При токе 666 мА, падение напряжения на микросхеме будет порядка 0.15 В. 3.4+0.15=3.55, что только на 150 мВ ниже питающего. НО — батарейка имела напряжение 3.7 В на холостом, нагрузив ее током больше половину ампера — ее напряжение село немножечко. Плюс нескольких процент неточностей в микросхеме — вот и питание недостает, чтобы поддерживать ток 666 (!) мА.
Согласно даташиту, зависимость потери напряжения на микрсхеме от тока будет что-то такое:
ток минимум 0.5А
не подскажите куда рыть?
батарейным/портативным логичнее все-таки испульсные ставить… кпд от батарейки лучше, нагрев меньше.
Что в АК47 коммутируюцца линейники амс7135 тинькой, и от прошивки зависит будут ли амски тупо включацца регулируя ток ступенями 0,35А, или используя шим более плавно, зато со всеми прелестями шима?
зы. минус не мой.
))
Плюс мой.
ток минимум 0.5А
не подскажите куда рыть?
сейчас батарейка напрямую к нему подключается.
Хотелось бы чтобы при падении напряжения батарейки, напряжение на движке оставалось в районе 4.0-4.3В
Вот думаю может быть както можно драйверу для фонарика приподнять выходное напряжение с 3.3 до 4.2…
Но отлично для питания от 5в.
Тс — для 1 а надо взять 3 АМС и будет счастье с высоким КПД.
В том то и проблема — напряжение на грани срыва стабилизации. А напряжение батареи будеть снижатся во время работы.
Зато АМЦ с ее 0,1в будет показывать отличные результаты по КПД.
И снова — те «ее 0.1В» — идеализация. Судя по даташитту — скорее 0.12-0.15В. И ето — типичная стойность, значить — у некоторых будеть и все 0.2В. Плюс 3.3 на диоде — вот уже 3.45-3.50В. Тоесть, ниже того напряжения — стабилизация тютюююю… А нижная граница для лиития — 3В, даже 2.5В у некоторых. Или теряете часть возможностей батарейки, или нету стабилизации тока.
Неудобную кнопку заменил мини выключателем. Теперь только вкл-выкл.
Плата драйвера ссылка
Выключатель ссылка
Плату установил на радиатор. На дальнем плане плата, стоявшая изначально.
Могу только поделится в двух своей историей, как я купил ПЛОХИЕ платы-драйвера для фонариков, а через 10 лет переделал их в ХОРОШИЕ. Вот фото:
Это повышающий преобразователь (до 20в, как потом выяснилось) + регулировка яркости, 3-4 режима с жутким мерцанием. И очень сильным нагревом платы. Что я ни пробовал — КПД было ужасным, и поэтому эти платы провалялись больше 10 лет.
Потом, можно сказать случайно, я начал разбираться с их схемой… сделана эта плата на основе повышающего преобразователя FP5138. Ничего особенного он из себя не представляет. Даже встроенного мосфета нет. Только рабочий диапазон напряжения питания интересен — примерно от 3 до 15в. А регулировкой яркости занимается отдельный процессор, который тупо разрывает цепь светодиода с разной скважноститью. А ток тупо всегда максимальный — около 1 ампера…
В процессе изучения номиналов деталей и черчения схемы, выяснилось, что адски греется в этом устройстве стабилизатор тока процессора на 5 вольт!!! А остальная часть схемы холодная! Вобщем после составления схемы выкинул я из неё лишнее, нашёл делитель напряжения, который задаёт ток. И теперь у меня в руках отличные, холодные, повышающие стабилизаторы тока, которые можно настроить на любой ток от 20 мА до 1А с выходным напяжением до 20в. И напряжением питания от 3.2...15в.
Это уже переделанная схема (с выкинутым процессором):
Это я к тому, что если заморочится с изучением вопроса, то из любой повышайки можно сделать хороший стабилизатор тока. И с гораздо лучшим КПД, чем у линейных стабилизаторов.
Линейники работают только на понижение.
Куда ж дальше понижать от 1шт 18650? Это не выгодно, и автор сам пишет, что у него уменьшение яркости с разрядом аккумулятора. Нафиг такое нужно?
Стабилитрон — защита от обрыва.
Недавно переделывал подсветку фоторамки с CCFL на диодную, ленту брал от матрицы ipad2, повышайка с 12 до 18,5вольт 20мА
— сначала я сказал, что ТАКИМ ОБРАЗОМ можно переделать любой импульсный преобразователь в стабилизатор тока светодиодов.
— вы ответили, что «если у шим контролера нет функции стабилизации по току то сделать довольно сложно», но я вам повторил, что у этого стабилизатора нет функции стабилизации тока, а есть только напряжения, но тем не менее он может стабилизировать и ток.
— вы не верите, и наверное будете доказывать, что есть. Но тогда мы вернёмся к тому же самому, с чего я и начал «любой импульсный преобразователь можно переделать в стаблизатор тока для светодиодов». Потому что у них у всех есть вход FB!!!
P.S. У тех импульсных преобразователей, которые стабилизируют чисто ток, наверняка входы часто называются тоже FB. Вот только к ним вместо делителей напряжения или высокоомных «типа шунтов», подключаются настоящие шунты с сопротивлением около 0.1 Ом!!!
Все — вопрос гледной точки…
Надо ставить бак-буст. ( повышайка-понижайка) а они и очень дорогие и кпд снижен. Фонари на таких драйверах на пальцах можно перечислить, и еще пальцы останутся.
Или ставить повышайку и 6-12 в светодиод.
Но тут в качестве шутка использован резистор до десятка ом. Возможно ли использовать в качестве шунта резистор 0,1 или 0,2 ома, а вместо транзистора компаратор, чтобы уменьшить падение напряжения на шунте? Допустим, минимальный ток будет 120мА, а максимальный 750мА. Тогда на шунте будет падение 12мВ или 75мВ? Или идея не имеет права на жизнь?
Обычно ставят ОУ, а схему с транзистором я показывал почти 8 лет назад, только с другим преобразователем :)
ток минимум 0.5А
не подскажите куда рыть?
Я бы на ней сделал параметрический стабилизатор напряжения для питания микросхем. А именно, к базе транзистора — этот стаб, другим концом к +, К базе же стабилитрон. Вход — коллектор, выход эмиттер. Вместо этой микросхемы, учитывая малость тока, я ставил просто полевой транзистор без каких либо элементов. Два ноги вместеи готов стабилизатор тока
a.aliexpress.com/_9gu45q
Брал «two gear» два режима без строба.
Только стабилизация для 6в светодиода будет примерно от 6.5 в.
Даже турбопыхалка софирн СП32, первой редакции, брала 7А (по данным БЛФ -9А)
это самое большое -среднетоковые.
Лучше уже со светодиодом.
www.electronics-lab.com/1-5v-battery-powers-white-led-driver/
И это:
www.diodes.com/part/view/ZXSC380
На последнюю микруху вот даташит. Но не стоит рассчитывать на то, что они смогут раскачать мощный светодиод. Максимум несколько обычных 20мА светодиодов в параллель.
Разница напряжений вход-выход микросхемы превысила мои ожидания. Ток светодиода снизился, миксрохема не смогла его удержать из-за большего падения напряжения на ней.