Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
dds7sdd
Прорезались зубы
Сообщения: 207
Зарегистрирован: Чт дек 07, 2017 13:48:44

Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение dds7sdd »

Господа!

Неблагодарным и нерациональным делом переделки китайских фонарей на литий не занимался только ленивый. Вот видимо мой родственник всё же поборол мою лень и мне пришлось таки заняться этим...

Дано:

Вот такое г-но

Изображение

- 44 параллельно включенных светодиодов с падением напряжения 2,78В (рабочее 3-3.7В) на каждом и током 40 мА (6.5Вт);
- li-ion АКБ 18650 3000mA - 2 шт.;
- сетевая зарядка 5.5В 2А..

Все подобные переделки осуществляются параллельным соединением АКБ и использованием модуля заряда TP4056.
В качестве ограничителя тока - низкоомный резистор.
Ну и собственно по мере разряда АКБ пропорционально падает яркость свечения фонаря.

Цель:

Я же хочу получить равномерное свечение фонаря на всем интервале разряда АКБ 4.2 - 2.5В.

То бишь нужен либо стабилизатор напряжения, либо стабилизатор тока.

В случае стабилизатора напряжения необходимо обеспечить стабильное напряжение 3.7 В. Ток в таком варианте составит 1.76А (6.5Вт рабочий режим светодиодов).

В случае стабилизации тока необходимо обеспечить стабильный ток 1.76А на уровне 6.5Вт.

И здесь поднимается проблема с оперируемым низким напряжением. Любой преобразователь имеет минимальную разность напряжений вход-выход при которой он может работать, то бишь падение напряжения.
У линейных стабилизаторов (в случае LDO) от 0.1В, у импульсных - от 0.5В. При этом минимальные рабочие напряжения у большинства доступных - 2.5В.

Реализация

При напряжении 4.2-2.5В (параллельное подключение АКБ) обеспечить необходимый ток (1.76А при 3.7В) может только импульсный повышающий преобразователь с минимальным рабочим напряжением 2-2.5В.
Таким является народный MT3608.

Изображение

Но экскременты с оным показали КПД порядка 50%, сильный перегрев (90-110С) и нестабильность (особенно при 2.7-2.5В...
Возможно есть другие повишайки с напряжением пинания 2В, ХЗ..

Резюме - нужен повышающий преобразователь с мин. входным напряжением от 2В и максимальным током от 1.5А.

Если соединить АКБ последовательно при напряжении 8.4В

Можно использовать понижающий или линейный стабилизатор, или импульсный. С линейными LDO не шибко охота связываться из-за КПД и нагрева, а вот с импульсными гораздо лучше но не на столько, что бы быть удовлетворенным.

Использовал LM2596S с регулировкой тока.

Изображение

Вроде как по даташиту может работать от 3В и при полном разряде АКБ (5В) удерживает стабильные 3.7В (1.76А), но при этом КПД составил 75%, сильный нагрев и регулятор тока в нём на LM358 от 5В не работает (из-за линейного стабилизатора 78l05 в цепи питания LM358).
Да и как то глупо повышать напряжение в 2 раза, что бы потом его понижать в 2 раза!

Вывод
Все это полумеры на говномодулях... Полагаю есть нормальные стабилизаторы с низким падением, ну хотя бы те же что в повербанках например, ну или решения, о которых я не знаю и хотел бы узнать.

ВОПРОС

Подскажите, пожалуйста, варианты с стабилизацией напряжения\тока для напряжения питания 4.2-2.5В, 6.5Вт и как альтернатива 5-8.4В, 6.5Вт.
Реклама
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43893
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение АлександрЛ »

А вариант DC-DC Buck-boost (DC DC понижающе- повышающий) вы не рассматривали?
Вот, например:
https://aliexpress.ru/item/1005008428919779.html
СпойлерИзображение
Параметр:
Входное напряжение: 1,8 В-5,5 В постоянного тока (рекомендуется 2 В или более)
Выходное напряжение: 3,3 В/4 В/5 В (регулирование короткого замыкания)
Максимальный рабочий ток: 3А
Обычный/режим энергосбережения опционально
Защита от короткого замыкания на выходе
Встроенная защита от перегрева

https://aliexpress.ru/item/1005009706738748.html
СпойлерИзображение
Модуль повышения:
Входное напряжение: 2,7-13 В постоянного тока
Выходное напряжение: можно установить фиксированный выход постоянного тока 3,3 В/5 В/9 В/12 В, регулируемое выходное напряжение 3-14 В может быть изменено; заводской фиксированный выход 5 В по умолчанию
Реклама
Krismi70
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1206
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2024 14:08:43

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Krismi70 »

по-хорошему, сначала надо к светодиодам припаять 44 резистора (хоть по 20 Ом), а только потом что-то считать и хотеть (а то можно все 1,5 А получить в одном светодиоде)....и опять же не 40 мА, а 20...
----------
китайские фонари и работают на параллельных светодиодах в расчёте на дохлые батарейки, а поставишь хорошую, то и выгорят вскоре...
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25896
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Муркиз »

По хорошему надо использовать стабилизатор тока, а не напряжения, и импульсный для экономии.
А также не использовать гирлянду мелких светодиодов, а для той же экономии ставить один мощный специализированный прожекторный светодиод с таким же под него специализированным драйвером.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Thinnnfor
Вымогатель припоя
Сообщения: 597
Зарегистрирован: Пн июн 03, 2024 22:29:24

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Thinnnfor »

Да и литий наверное не стОит садить ниже 3В.
Реклама
u37
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1231
Зарегистрирован: Пн май 01, 2017 20:01:45

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение u37 »

Вообще, всё нетак, но главное - напряжение на белом (синем) светодиоде должно быть 3.0 вольта (при номинальном токе). Посему, нужен или ИТ, или, хуже, стабилизатор на 3.0 вольта.
Стабилизатор тока с низким падением, это типовое или микросхема стабилизатора для фонарика или просто транзистор ОЭ. Есть извесное правило, которого никто не знает, что ток коллектора = ток базы * H21э. Т.к. H21э меняется мало, то вся схема получается из транзистора и резистора в базе, причем этот вход можно использовать и для управления вкл/выкл. Во время разряда ток конечно будет меняться, но процентов на 30 за несколько часов свечения - заметить это снижение невозможно. Так сделал на паре фонариков, замечаний небыло.
Реклама
Аватара пользователя
>TEHb<
Друг Кота
Сообщения: 5742
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение >TEHb< »

A705 или аналоги. Вот сразу стабилизатор тока для светодиода, падение миливольт сто.
"Привет!" - соврал он.
Аватара пользователя
Querist
Мучитель микросхем
Сообщения: 490
Зарегистрирован: Пн янв 01, 2018 17:00:18
Откуда: Россия

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Querist »

dds7sdd
li-ion АКБ при напряжении 3,3 В практически разряжены, не стоит их разряжать ниже этого напряжения, дольше прослужат. У светодиодов в вашем фонаре хорошо если номинальный ток достигает 10мА.
Соедините АКБ параллельно. Поставьте в фонарь микросхему линейный стабилизатор тока для светодиодов CN5711. Ток стабилизации у нее регулируется от 30мА до 1,5А. Китайцы продают готовые платки с этой микросхемой дешево.
Больших вложений и траты времени этот фонарь не заслуживает и когда он выйдет из строя, купите родственнику нормальный.
AQ29
Прорезались зубы
Сообщения: 201
Зарегистрирован: Сб июл 30, 2011 21:00:24

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение AQ29 »

Надо делать импульсный стабилизатор тока, тогда ограничительные резисторы не нужны, не будет пустой траты энергии.
При такой небольшой мощности 6,5 ватт стабилизатор тока должен быть холодным.
Вроде как хорошо подходит обратноходовой источник. Он простой, работает в широком диапазоне питающего напряжения, но это уже разработка.
Krismi70
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1206
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2024 14:08:43

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Krismi70 »

AQ29 писал(а):тогда ограничительные резисторы не нужны
и как ток будет распределяться в более горячих и более холодных, не считая технологического разброса ????
при параллельном соединении в теории нужны всегда....
Аватара пользователя
АлександрЛ
Друг Кота
Сообщения: 43893
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Откуда: Нерезиновая

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение АлександрЛ »

Krismi70 писал(а):и как ток будет распределяться в более горячих и более холодных, не считая технологического разброса ????
Так же, как и сейчас, когда нет никакой стабилизации...
Krismi70
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1206
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2024 14:08:43

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Krismi70 »

АлександрЛ писал(а): когда нет никакой стабилизации
так если там общий ток на 44 светика 200 мА, то как-нибудь не сгорит... :)
речь же как должно быть, а не как сделали китайцы....понятно, что это сильно изменяет себестоимость изготовления....))))...
==============
когда-то на зарядке 3 А на выходе поставил два 6 А диода впараллель, начал перегреваться один....добавил каждому по 0,1 Ом, падения на диодах стало одинаковым до 1 мВ (соответственно и распределение тока поровну)....
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25896
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Муркиз »

К чему все эти вопли в пустоту ? Автора не они интересовали.
Krismi70
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1206
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2024 14:08:43

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Krismi70 »

Муркиз писал(а):К чему
если не решить вопрос с этими параллельными диодами, то остальное не имеет смысла...
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25896
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Муркиз »

Светодиоды, как и стабилитроны, параллельно не работают !

И решать тут нечего.
Аватара пользователя
>TEHb<
Друг Кота
Сообщения: 5742
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение >TEHb< »

Ну а вот тут включены. Это данность.
Ещё у них светоотдача весьма так себе.
"Привет!" - соврал он.
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25896
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Муркиз »

Ну, некоторые для повышения светоотдачи и вилки в розетку суют...
AQ29
Прорезались зубы
Сообщения: 201
Зарегистрирован: Сб июл 30, 2011 21:00:24

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение AQ29 »

[uquote="Krismi70",url="/forum/viewtopic.php?p=4772852#p4772852"]
AQ29 писал(а):тогда ограничительные резисторы не нужны
и как ток будет распределяться в более горячих и более холодных, не считая технологического разброса ????
при параллельном соединении в теории нужны всегда....[/uquote]
Задавать ток каждого светодиода хорошо, но это значительно усложняет конструкцию – 44 резистора плюс ещё дополнительные потери на резисторах.
ТС пишет, в фонаре все светодиоды соединены параллельно. Скорее всего, у светодиодов параметры очень близки, разброс токов получается небольшой и усложнение ни к чему.
Когда-то разбирался с осветителем для микроскопа, очень слабо светил, проблему решил простой доработкой.
В осветителе стояли 52 светодиода, где-то по 4 последовательно в группе, а все эти группы соединены параллельно. Проверял при разной яркости, все группы светодиодов светят одинаково, по крайней мере, на глаз неразличимо, зачем тут резисторы. Возможно, светодиоды подбирают по параметрам.
Фонарь можно проверить, на выделяющиеся по яркости светодиоды поставить резисторы или заменить – простое решение.
Krismi70
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1206
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2024 14:08:43

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение Krismi70 »

AQ29 писал(а):Скорее всего, у светодиодов параметры очень близки
да, китайцам делать нечего, как подбирать.... :)
Для примера у меня есть древняя лампочка на 48шт 5мм светодиодов вплотную к друг другу, тоже по 4 последовательно и 12 групп впараллель....так вот чётко выгорел внутренний круг, а наружный круг из двух рядков ещё как-то горит....т.е. горячие внутри на себя забрали ток и отгорели....
-----
можно делать дёшево, а можно как надо.....особенно, если хочется подойти к предельным параметрам, как автор там насчитал....
Аватара пользователя
sstvov
Друг Кота
Сообщения: 3545
Зарегистрирован: Вс окт 24, 2010 16:02:46
Откуда: Ижевск

Re: Подскажите вариант стабилизатора для фонаря с АКБ

Сообщение sstvov »

Да ну его нахрен, купить готовый фонарь да и всё.
Ответить

Вернуться в «Питание»