Преобразователь для LED XM-L T6 с высоким КПД.

[TurboShurik]

Подскажите пожалуйста, как сделать преобразователь напряжения с максимально высоким КПД, не менее 90%! На входе 6 - 8.4 вольт (последовательно два аккумулятора Li-ion 18650), на выходе 3,3в 2,2А (на питание трех параллельно соединенных светодиодов CREE XM-L T6).

Навыками в электронике я не владею, только начинаю интересоваться. Вот захотелось мне сделать свой программируемый драйвер для китайской вело-фары. Чтобы реализовать свои настраиваемые режимы яркости, вывести кнопки управления на руль, иметь возможность кратковременного включения полной яркости и т.д.

Собственно, имеется китайская вело-фара, в ней три светодиода на одной звезде, два входа питания (соответственно на один светодиод и на два подключенных параллельно).

Примерная схемка которую хочется реализовать (заменив линейный стабилизатор с жутким КПД на хороший преобразователь, и обычный светодиод с резистором на 3 шт CREE XM-L T6):

По ссылке можно покликать в симуляторе.

Все у меня уперлось в преобразователь напряжения, купил три вот таких регулируемых преобразователя:

 

Но максимальное КПД, которое один из них выдал: 55%. Хотя производители заявляют КПД до 95%. Может они и правы, так как если понижать не до 3.3в, а до 6.6в – то КПД у меня получился 87%. Но когда на аккумуляторах напряжение опускается ниже 7,5 вольт – напряжение на выходе падает и два последовательно подключенных диода затухают (притом, что заряд аккумулятора еще более 50%). Да и еще для микроконтроллера это слишком много, для него макс. 5,5в питание. Попробовал ему стабилизатор поставить на 5в, но он почему-то этими 5-ю вольтами не может закрыть MOSFET транзистор.

Родной китайский драйвер по моим замерам показал КПД 81%. Но все элементы на нем старательно зашлифованы и все обозначения стерты. Хочется что-то хотя-бы не ниже этого значения. Фару планирую использовать для вело-марафонов на большие дистанции (более 1000 км в зачете времени), и тащить с собой лишний килограмм электричества не сильно хочется.

В гугле можно найти много разных преобразователей и Led драйверов. Но все они или на питание от одного аккумулятора, и/или разработчика не сильно волновал КПД преобразователя, или микроконтроллер с транзистором к нему не знаю каким боком присунуть.

Так как имеются готовые блоки аккумуляторов на 7,4в – другое напряжение питания не рассматривается.

Смотрю, к примеру, на преобразователь LM2596 (http://cxem.net/calc/lm2596_calc.php). Чтобы попробовать нужно снова потратить время и деньги, но покажет ли он больший КПД, чем те вышеупомянутые продающиеся в сборе?

Буду рад любому совету и помощи, ибо начинаю отчаиваться!

Изменено 17 октября, 2018 пользователем TurboShurik

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Ставьте светодиоды последовательно и к ним - повышающий преобразователь. Параллелить - "китайский колхоз". Тем более, для веломарафонов.

Изучайте:

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/306-управление-светодиодами/

http://cxem.net/pitanie/5-343.php

http://cxem.net/avto/electronics/4-172.php

Ну и до кучи, для общего развития: http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/402-мощный-светодиод-от-одного-литиевого-аккумулятора/

Потом пообщаемся.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[motoandrey14]

2 часа назад, TurboShurik сказал:

линейный стабилизатор с жутким КПД

Зря ты так, очень даже неплохой КПД у линейного получается! Около 96%. При использовании одного Li-ion на один светодиод (соответственно так же при два на два).  Лучше, чем у большинства обычных DC-DC преобразователей. Чего стоят "Народные" AMC7135 . Да и, в отличии от импульсных, по мере разряда яркость гаснет плавно, что продлевает время свечения. Конечно, и в DC-DC можно встроить функционал, но если с этим туго, то это сложнааа

2 часа назад, TurboShurik сказал:

на выходе 3,3в 2,2А

Если при токе 750мА у тебя 3.3В, то это очень плохая подделка. Даже при токе 2А напряжение не должно превысить 3.2В!

2 часа назад, TurboShurik сказал:

купил три вот таких регулируемых преобразователя

Это все не синхронные преобразователи, у них транзисторы с большими сопротивлениями, а так же ширпотребные диоды. О каком КПД может идти речь?

Хочешь максимальный КПД и с импульсным преобразователем, то только повышайка "Микроконтроллер+полевик(и)" в помощь. Светодиоды последовательно.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[J_Ohm]

4 часа назад, motoandrey14 сказал:

Зря ты так, очень даже неплохой КПД у линейного получается! Около 96%.

Это открытие перевернет всю мировую энергетику...

[Falconist]

8 часов назад, motoandrey14 сказал:

Микроконтроллер+полевик

Не-не-не! Микроконтроллер с такой задачей не справится. Нужен не меньше, чем 8-ядерный Пентиум с "десяткой". 

[motoandrey14]

Стандартный набор для фонаря это МК+RGB+кнопки. МК позволяет стабильно работать при любых параметрах яркости. При этом отслеживать сопротивление акб, КПД, температуру, напряжение питания(отображая заряд), и размер минимальный.

[TurboShurik]

16 часов назад, Falconist сказал:

Ставьте светодиоды последовательно и к ним - повышающий преобразователь. Параллелить - "китайский колхоз". Тем более, для веломарафонов.

Изучайте:

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/306-управление-светодиодами/

http://cxem.net/pitanie/5-343.php

http://cxem.net/avto/electronics/4-172.php

Ну и до кучи, для общего развития: http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/402-мощный-светодиод-от-одного-литиевого-аккумулятора/

Потом пообщаемся.

Спасибо! Стало понятно, что малой кровью никак не обойтись. Буду читать разбираться. Хорошо когда ткнут носом в то что нужно! Когда не понимая ищешь сам - это как попытка напиться из пожарного шланга. Извиняюсь за очередную глупую тему! 

Хочется иметь возможность включить только один светодиод, а два остальных включать дополнительно кратковременно. И у этих двоих так судьба сложилась, они параллельны, резать им дорожки и паяться к ним не хотелось бы! Оторвется ещё все от тряски. Да и для езды одного достаточно, а два других - вспомогательные, например блыснуть встречному по глазам чтобы дальний свет выключил, или на спуске включить, в туман и т.д. То-есть, я вижу два отдельных преобразователя (на 750mA и 1500mA, как в родном драйвере). Если мне удастся сделать понижающий с КПД 80% как у родного драйвера - то я буду счастлив!

 

И еще пару глупых вопросов: 

1) Что эффективнее будет по светоотдаче, три диода на треть яркости (с помощью шим) или один на полную яркость?

2) Параллельное соединение не рекомендуется так как по ним будут идти разные токи, а если один сгорит, то на втором ток будет превышен в два раза. Но по datasheet максимальный ток 3А, и если на двоих подавать 1,5A то ничего плохого произойти не должно? Даже если один сгорит, то для второго это же не будет смертельно? Это даже кажется более надежно.

[Falconist]

Яркость меняется путём ШИМироания. К примеру: http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/355-аквакомбайн/
Т.е., на светодиоды (всегда все три) Вы подаете в любом случае 1,5 А, но то ли с заполнением 100% , то ли 50%, то ли 30% и т.п. с  частотой более 100...150 Гц.

 

[ivani-2a]

@TurboShurik

В 18.10.2018 в 16:56, TurboShurik сказал:

И еще пару глупых вопросов: 

1) Что эффективнее будет по светоотдаче, три диода на треть яркости (с помощью шим) или один на полную яркость?

2) Параллельное соединение не рекомендуется так как по ним будут идти разные токи, а если один сгорит, то на втором ток будет превышен в два раза. Но по datasheet максимальный ток 3А, и если на двоих подавать 1,5A то ничего плохого произойти не должно? Даже если один сгорит, то для второго это же не будет смертельно? Это даже кажется более надежно.

1) Термин "светоотдача"? Это скорее относится к осветительному прибору, в том числе и на основе светодиодов - что освещать, как, и на каком удалении, потребляемая мощность электроэнергии (Вт/ч), уровень освещения (лк/м2). А "эффективность" лм/Вт производители светодиодов указывают в графиках "изучение/ток", где от 0 до некого значения это линейная зависимость, а затем, по мере роста тока, помимо видимого (полезного) излучения растет и инфракрасное (считай "тепло-потери"). Делай выводы 

2) Вопрос поставлен не корректно: не раскрыть источник электропитания - стабилизированный ток, или стабилизированное напряжение? Ну или хотя-бы схему представь публике.