Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

У обычного карманного фонарика можно самостоятельно заменить импульсник и немного расширить функционал. При этом драйвер устройства и светодиод будут работать с максимальным КПД. Работа начинается с построения электрической схемы:

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Схема выполнена на основе полевого транзистора, который имеет специальные характеристики. Деталь оснащена диодом Шоттки с малым падением напряжения. Для такого транзистора потребуется внести изменения в классическую понижающую электросхему.

Краткое описание технических характеристик устройства:

  1. Наличие 4-х режимов работы (40, 170, 680 и 2300 мА). Переключение выполняют кратковременным отключением питания (интервал менее 1 секунды). Для сохранения высоких показателей КПД светодиода, можно установить режим с силой тока 40 мА с помощью ШИМа.
  2. Осуществление контроля заряда аккумулятора. Если напряжение опустится до 2,75 В, то устройство автоматически перейдет в спящий режим.
  3. Пятиуровневый индикатор заряда.
  4. Плавный запуск устройства.
  5. Термоконтроль. Для того чтобы иметь включать и выключать эту функцию, нужно будет провести калибровку.

Повести калибровку устройства самостоятельно легко, для этого потребуется последовательно выполнить несколько действий:

  1. На минимальном режиме включают питание;
  2. Изменяют напряжение на 4,5-5 В;
  3. После определения этого состояния драйвером, должны появиться данные предыдущей настройки, и устройство переводится в максимальный режим работы.
  4. Детали станут нагреваться, когда температура станет достаточной, то напряжение опускают на уровень ниже 4,2 В;
  5. Драйвер снимает питание со светодиода, после этого следует пауза в 2 секунды и запись температурных показателей в память EEPROM. Если питание выключить раньше, то термоконтроль не будет работать.
  6. Спустя пару секунд светодиод снова загорается. С этого момента можно считать калибровку выполненной.
  7. Для проверки термоконтроля нужно выключить питание, остудить устройство и включить его заново в максимальном режиме.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

После того как выполнена программная часть работы, можно переходить к практической реализации схемы для LED-драйвера. Для экспериментов нужен обычный карманный фонарик.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Верхняя часть аппарата аккуратно разбирается на детали.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Лампочку фонарика заменяют светодиодом с белым холодным свечением Cree XPG. Эта деталь имеет подложку по размерам подходящую для платы. Характеристики светодиода можно представить в виде списка:

  1. Размер: 3,45х3,45х2,25 мм;
  2. Рабочий ток: от 350 до 1500 мА;
  3. Мощность потребления электроэнергии: от 1 до 4,5 Ватт;
  4. Световой поток: от 114 до 380 Люмен;
  5. Угол светового потока порядка 115 градусов;
  6. Цветовая температура достигает 4250 К.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Чтобы устройство не перегревалось, необходимо выставить режим с мощностью тока около 85%. Затем нужно поставить радиатор и протестировать светодиод. Если все работает исправно, то можно переходить к сборке.

От переплюсовки драйвер защищают с помощью Р-канала полевого транзистора с сопротивлением 0,02 Ом.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Вторая плата имеет контактную площадку под «плюс» АКБ и защиту на полевике.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Со стороны силовой части припаян тонким обмоточным проводом поясок. Это необходимо, чтобы увеличить расстояние между микрочипами.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Сглаживающую емкость со стороны контроллера заменяют на более простую с меньшими размерами (достаточно 47 мкФ).

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

К переходнику изоляции с помощью клея крепят подложку со светодиодом.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

На корпус контроллера наносится термопаста КПТ

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Затем провода, которые идут к светодиоду, пропускают сквозь переходник.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Сверху наносится слой теплопроводящего клея.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Драйвер после сборки должен иметь следующий вид:

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Для третьего микрочипа подойдет плата кнопки питания. На этом этапе необходимо хорошо подогнать по размеру все детали.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

После этого элементы можно скреплять в единую конструкцию. Предварительно на резьбу патрона стоит нанести немного термопасты КПТ.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Питать устройство будет Li-Pol аккумулятор.

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Готовый фонарик в режиме работы показан на фотографии:

Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря

Мощность светового потока устройства такова, что позволяет лучу на небольшом расстоянии воспламенять бумагу, ткань и др. Более наглядно этот процесс показан на видео:

 

Прикрепленные файлы:  СКАЧАТЬ АРХИВ


 

 

Загрузка...

Похожее ...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

1 × три =