手电吧 关注:163,806贴子:4,908,284

如何设计一个手电高功率驱动

只看楼主收藏回复

昨天和猫哥闹了点小误会,搞的有些不好意思,所以今天我决定把自己的一些工作经验变成筒友们的干货知识,给大家做一些小贡献。
这次说如何从无到有设计一个手电筒驱动。
本贴讨论的是LED为6或12V的高电压驱动,单锂无法达直驱的。低压直驱这次就不说了,虽然我个人还是更喜欢直驱的,没什么好的就是省电。
各位可以直接开启“只看贴主”来看干货部分。


IP属地:安徽来自iPhone客户端1楼2021-08-01 10:03回复


    IP属地:江苏来自iPhone客户端2楼2021-08-01 10:05
    回复


      IP属地:内蒙古来自iPhone客户端3楼2021-08-01 10:12
      回复
        火钳刘明


        IP属地:北京4楼2021-08-01 10:14
        回复
          沙发


          IP属地:陕西来自Android客户端5楼2021-08-01 10:15
          收起回复
            不错不错,


            IP属地:广东来自Android客户端6楼2021-08-01 10:17
            回复
              原来你俩贴吧号


              IP属地:河南来自Android客户端8楼2021-08-01 10:24
              收起回复
                做硬件项目首先需要设计系统架构。
                如图所示是我随意设计的一个非常简单的驱动架构,主体部分为
                1、单锂电源输入;
                2、升压电路,将锂电池的低压变成6或12v的高压;
                3、恒流源电路,恒流输出驱动LED;
                4、很明显不能少了LED,50.2或者70.2这种。
                另外还需要一些提升使用体验的小玩意,比如:
                A、对电池的欠压进行保护,这里使用一个电压比较器,当电池电压低于比较器的基准参考电压时,比较器输出低电平,把升压电路关断。这一点设计要求升压电路需要有使能控制引脚。
                B、极高温关机保护。使用一个温感电阻进行温度采集,温度的变化会让温感电阻的阻值变化,这种电阻有ntc和ptc,就是电阻随温度升高是变大还是变小,这里因为上面的欠压保护是输出低电平关断升压电路的,所以温感需要选用NTC,温度越高电阻越小,温感电阻的分压也就越小,当分压足够小的时候,输出低电平关断升压电路。这个是极高温保护,意思是降档之后温度还在升高的话,达到一个极高温阈值直接掐掉电源。
                C、欠压保护和极高温关机都是达到保护条件输出低电平,而且都是控制升压电路的,所以任意一个保护条件触发,都必须要能关断升压电路,而且必须同时不满足两个保护条件,升压电路才能被开启,是标准的逻辑与的关系。所以这两个保护电路的输出需要经过逻辑与芯片与升压电路进行连接。
                D、调压输入。这个是用来控制恒流源的。恒流源一般选择压控恒流源,VCCS(voltage control current source)我记得这个好像是大学哪门课有说过。电路原理吧好像是。意思就是恒流源的电流输出可以通过电压来控制,简单的说就是给不同的电压,恒流源可以输出不同的电流。这个一般现在的手电都是单片机控制的,不同的档位输出不同的pwm波,通过pwm调压来给恒流源输入不同的控制电压。单片机是功能最强大也是最简单的方案,可惜本工是纯硬件,不喜欢写程序。那么这里再给出一个纯硬件的解决方案:使用两个按键加上四路通道复用芯片,接四个不同的电压基准,就可以做成四档调光了。


                IP属地:安徽来自iPhone客户端9楼2021-08-01 10:24
                收起回复
                  我也抱歉,毕竟之前都没接触过关于驱动设计方面的知识和一些讲究,可以说完全空白,一般只关注性能和稳定性还有换挡逻辑。误以为你是故意拆台的了。后来才知道确实是有这些讲究。
                  也希望你能多分享一些这方面的知识。


                  IP属地:山东来自Android客户端10楼2021-08-01 10:26
                  回复


                    IP属地:山西来自Android客户端11楼2021-08-01 10:31
                    回复
                      架构设计完毕,这个架构是我随意想出来的,仅做示范。下面开始项目流程的第二大步,元器件选型了。这里的关键元器件有两个,我着重说这两个元器件的选型。
                      这两个关键的元件很明显是升压电路的控制芯片和恒流源控制芯片。
                      升压电路采用普蓝的PL7512芯片,封装小,板子本来就不大,芯片肯定是越小越好。另外功率足,电流最大支持到10A,也就是120瓦,手电用绰绰有余。
                      附图随手画了一下PL7512的应用电路,顺手选了一下欠压保护的电压比较器TLV4011,这个比较器是自带电压基准的,很好使,不占空间。


                      IP属地:安徽来自iPhone客户端12楼2021-08-01 10:35
                      回复
                        加精,插队


                        IP属地:湖北来自iPhone客户端13楼2021-08-01 10:36
                        回复
                          恒流源我工作很少用到,所以我扒了ti的官网寻找合适的芯片。ti官网直接就有LED驱动芯片。根据我的要求(12V电源输入,5A驱动能力)筛选了一款LM3409,顺手搜了一下淘宝和立创商城,嗯,有货能买到,不错。


                          IP属地:安徽来自iPhone客户端14楼2021-08-01 10:38
                          回复
                            这个帖子,可以加精。


                            IP属地:山东来自Android客户端15楼2021-08-01 10:40
                            收起回复
                              恒流源芯片3409的重要描述如图。HVSSOP10脚封装,大小合适,方便手工焊接。
                              其中IADJ引脚就是调压输入的引脚。输入是0-1.24V,输入电压越高,恒流源输出就越大,手电就越亮,当然也会越烫。
                              顺手画了3409的电路,但是这个外围阻容电感pmos的参数是不对的,我没仔细去计算。


                              IP属地:安徽来自iPhone客户端16楼2021-08-01 10:41
                              回复