Анекдот (вместо эпиграфа).
Профессор читает лекцию студентам:.
как видите, это технологическое решение простое, понятное и очень надежное.
По этим причинам он не используется.
На практике они используют другую технологию, которую мы будем изучать в ближайшие пару месяцев.
Этот в целом дорогой фонарь был доставлен практически в идеальном внешнем состоянии, что говорит о его явно безвременной кончине.
И дважды умер изнутри.
Первый раз он умер, когда сгорела электроника драйвера тока - вполне естественно для экстремальных режимов при максимальных нагрузках.
После чего, видимо, над ним поработал «умельец», включив питание напрямую на кристалл – в результате сгорел сам светодиод. 
Производители старательно подпилили маркировку транзисторов и микросхем, вероятно, из чувства стыда за неоптимальный выбор комплектующих.
Но при этом не удосужились залудить медные ободки на плате переключателя (слева, показано красной стрелкой), и на «копейке» платы драйвера – которые контактируют с алюминиевым корпусом.
Мне пришлось сделать это самому, чтобы предотвратить разрушение металлов в образующейся гальванической паре.
Перегоревший кристалл демонтировали с помощью промышленного фена.
Вместо него я припаял только что купленный OS-Star-5W Warm White 3000K 300Lm, рассчитанный на ток 0,7А с падением напряжения 6В на светодиоде.
В фонаре он будет использоваться на пониженной мощности, чтобы продлить срок службы светодиода и аккумулятора фонаря.
Тестирование нового кристалла.
Его радиатор «копейки» также был припаян к подложке для улучшения теплоотдачи, но как выяснилось позже, при выбранном рабочем токе 0,2А фонарь практически не нагревается.
Вольтметр (слева) показывает падение напряжения на светодиоде, подключенном к лабораторному источнику питания через ограничительный резистор.
Восстановление драйвера запутанно и бессмысленно, а как показано ниже, даже вредно с точки зрения надежности и эффективности при использовании фонаря в повседневных целях.
Поэтому монету очистили от радиодеталей и использовали резистор сопротивлением 10 Ом, чтобы ограничить ток светодиода примерно до 0,2А на полных батареях.
На фото рядом два резистора по 5,1 Ом, похожие на те, что упакованы в термоусадку.
Там они соединены последовательно, потому что.
резистора на 10 Ом у меня под рукой не оказалось.
После отмывки флюса и сборки светодиодной сборки фонарик был отправлен на испытания.
Аккумуляторы 18650 не «оригинальные», выдранные из бэтблока старого ноутбука.
Тем не менее, некоторый запас мощности в них еще остался.
Перед началом пробега их зарядили до напряжения 4,12в каждый.
Потребление тока измерялось каждый час.
После 7 часов непрерывной работы напряжение аккумуляторов упало до 3,6в, что говорит о том, что они еще не полностью разряжены, но уже близки к этому.
При этом фонарик достаточно ярко освещает помещение, а на улице четко освещает более чем пятьдесят метров.
Таким образом, изделие восстанавливается и соответствует пожеланиям заказчика.
Расчеты и обоснование В оригинале использовался светодиод с падением напряжения 3в.
В сводной таблице указан ток светодиода в различных режимах работы фонаря, а также ток потребления от источника питания.
Основной источник информации с форума , и отсюда этот обзор 
На основе этих данных можно рассчитать коэффициент энергосбережения аккумулятора в оригинальной конструкции фонаря:
Ке = Исд / Ипит
Получаем (округленно) для режимов:
- максимум — 2,05
- средний - 1,78
- минимум - 1,63
Те.
по существу характеризуют экономию энергии, достигаемую за счет использования импульсного драйвера питания светодиодов.
На вновь установленном светодиоде падение напряжения уже 6в; Конструктивно он состоит из двух трехвольтовых секций, соединенных последовательно.
Это означает, что количество света, излучаемого при том же протекающем токе, в два раза больше исходного трехвольтового.
Ток потребления схемы с резисторным ограничителем составляет от 0,21 до 0,13 А в зависимости от степени разряда аккумуляторов.
Но с учетом удвоения излучаемого света световой поток даже на разряжающихся аккумуляторах заметно больше, чем у исходной схемы в минимальном (экономном) режиме.
Для резисторного ограничителя ток, потребляемый от аккумуляторов, и ток светодиода одинаковы.
Но можно рассчитать КПД как отношение мощности, подаваемой на светодиод, к общей мощности, потребляемой всей цепью.
Итак, КПД высоконадежного фонаря с резистором вместо импульсного драйвера, на полностью заряженном аккумуляторе составляет - 74% , а на разряжающем - 81% .
Для расчета эффективности в оригинальной конструкции с импульсным питанием предположим, что падение напряжения на светодиоде составляет 3,1 В, а ток светодиода не меняется по мере разряда аккумулятора.
Оказывается, при малой мощности для повседневных нужд оптимально подобрать правильный светодиод и использовать простой и надежный резистор ограничения тока.
Такой подход обеспечивает большую эффективность использования энергии аккумулятора по сравнению с питанием через импульсный драйвер.
А еще длительный ресурс безотказной работы, обусловленный надежностью схемы, и тем, что в недогруженном режиме светодиод прослужит в разы дольше.
Небольшое объяснение Драйвер рассчитал КПД в схеме без учета увеличения тока потребления по мере разряда аккумуляторов.
Поэтому реальный КПД с генератором импульсов на установленных аккумуляторах будет несколько меньше значений, указанных в последней таблице.
С помощью драйвера ток светодиода поддерживается постоянным, а соответственно и его яркость.
Поэтому по мере разряда аккумуляторов потребляемый от них ток начинает увеличиваться.
Батареи будут разряжаться все быстрее и быстрее.
С резистором ситуация прямо противоположная - ток потребления уменьшается при разряде аккумуляторов и т.д. позволяет проработать на одном заряде примерно в полтора.
два раза дольше, чем если бы он был с драйвером.
Конечно, это достигается ценой некоторого снижения яркости, но в такой ситуации лучше иметь хоть немного света, чем его вообще не иметь.
Я рассматривал вариант использования стабилизатора проходного тока на микросхеме или полевого транзистора вместо резистора, но также отказался от него, поскольку срок службы батареи сокращается по сравнению с резисторной схемой.
Выбор резистора был обусловлен разумным компромиссом между минимально необходимой освещенностью при разряженных аккумуляторах и желанием максимально продлить срок службы аккумулятора фонаря.
Вот чего удалось добиться – с установленными аккумуляторами фонарик позволяет читать книжный текст, и обеспечивает вполне приемлемую освещенность для ориентирования на улице, «пробивая» десятки метров.
Теги: #Сделай сам или Сделай сам #Электроника для начинающих #Гаджеты #Носимая электроника #светодиодный фонарик #LED драйвер
-
Служба Поддержки «Лаборатории Касперского»
19 Oct, 24 -
Полиция Обыскала Дом Владельца Wikileaks.de
19 Oct, 24 -
Бинокли Darpa Превзошли Дифракционный Предел
19 Oct, 24 -
Какой У Вас Индекс Массы Тела?
19 Oct, 24 -
Обновите Дополнительный Sdk Sony.
19 Oct, 24
