Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii

yorgus_1978 23 Jan 2021 12:16 4506 12
Tespol
  • Wstęp/założenia; czyli jakie były przyczyny powstania danej konstrukcji i do czego ma służyć,

    Wiele "żarówek LED" psuje się, bo w środku, gdzie jest przetwornica panuje wysoka temperatura, wysychają kondensatory
    i pada układ przetwornicy. Same ledy są jednak często jeszcze dobre. W typowych "żarówkach" ledy są połączone szeregowo
    i potrzebują 85-100V do pracy. Z niedziałających "żarówek led" można odzyskać aluminiową płytkę (radiator) na której jest
    kilkanaście ledów, które często mają bardzo dobrą temperaturę barwową i oddawanie barw. Co jest rzadkością wśród
    latarek, zwłaszcza tanich.
    Ten projekt, który jest bardzo prosty pokazuje że można zrobić kilku watową latarkę, o dobrym CRI z elementów które mamy pod ręką,
    zasilaną z dwóch baterii/akumulatorków AA.

    Opis konstrukcji, porady odnośnie wykonania oraz opis problemów napotkanych podczas wykonywania konstrukcji,


    Ja przerobiłem starą latarkę na baterię płaską, wyrzucając reflektor z żarówką i zastępując to panelem z zepsutej "żarówki"
    Sama przetwornica jest ekstremalnie prosta 2 tranzystory BD911, transformator z zasilacza ATX, 2 rezystory, mostek i kondensator
    (chociaż mogłoby się obejść bez niego jak nie chcemy mieć prądu stałego na diodach). Transformator ma nawinięte 2x2.5 zwoja
    grubym drutem (2.5mm2) jako uzwojenie pierwotne, wtórne zostało to które było. Generalnie ilość zwojów może trzeba
    trochę zmienić w zależności od leda, ja chciałem mieć 85V na wyjściu.
    Przetwornica jest wariantem generatora Mazilliego (który używał mosfetów), więc ceną prostoty jest:
    - obecność przepięć, dla napięć zasilania większych niż 3V mogą zostać przebite złącza BE (czyli trzeba wtedy dodać diody zera i układ rc w obwodzie bazy)
    - potrzebny jest twardy start. To nie jest problem jak włączamy latarkę guzikiem, ale przy zasilaniu z jakiegoś układu elektronicznego
    o małym dV/dt na starcie układ może się "zakleszczyć" tak że oba tranzystory zewrą zasilanie.
    - umiarkowana sprawność jest limitowana przez napięcie nasycenia tranzystorów i prądy bazy

    Zaletą jest:
    - prostota i cena
    - brak specjalizowanych i nietypowych elementów
    - że działa

    Opis załączników (mile widziane schematy, kody źródłowe),

    zdjęcia i schemat układu są poniżej. Potrzebowałem działającego układu, estetyka mnie nie interesowała.

    podsumowanie tj. opis wrażeń związanych z eksploatacją urządzenia oraz kosztorys lub przynajmniej szacowaną sumę poniesionych kosztów

    Koszty są prawie zerowe, bo elementy są z odzysku

    Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii


    Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii
    Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii


    Schemat
    Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    yorgus_1978
    Level 6  
    Offline 
    yorgus_1978 wrote 22 posts with rating 64, helped 0 times. Been with us since 2021 year.
  • Tespol
  • #2
    Matheu
    Level 23  
    Yorgus!
    Fajne, ciekawy pomysł!
    Tylko niektóre fotki masz chyba niewłaściwie wklejone - tylko miniaturki (bez załączenia większego obrazka) i np. schemat jest nieczytelny.
    pozdrówka - Maciek
  • Tespol
  • #4
    misiek84LG
    Level 12  
    Jaki jest pobór prądu z baterii ??
  • #5
    czarownik2
    Level 12  
    Widzę że autor ma podobne doświadczenia co ja. Gratuluję pomysłu.
    Quote:
    Z niedziałających "żarówek led" można odzyskać aluminiową płytkę (radiator) na której jest
    kilkanaście ledów, które często mają bardzo dobrą temperaturę barwową i oddawanie barw.

    Nawet w identyczny sposób próbujemy to wykorzystać. Tylko w moim wykonaniu jest to bardziej siermiężne :). Przykład na obrazkach (jednej diody nie udało się uratować):
    Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii Latarka wykorzystująca panel diod z "żarówki LED" zasilana z 2 baterii
  • #7
    yorgus_1978
    Level 6  
    misiek84LG wrote:
    Jaki jest pobór prądu z baterii ??

    Zależy od napięcia zasilania, dla 3V ok 2.5A

    Dodano po 7 [minuty]:

    LemuRR 11 wrote:
    A jak ze sprawnością? Od dawna staram się ogarnąć przetwornice bateryjną do zasilania filamentów LED, jednak sprawność max na poziomie 60%

    Zależy od napięcia zasilania, czym wyższe tym większa, bo mniejszą część stanowi Ucesat.
    Dla 2 baterii koło 55%.
    Dałoby radę to moim zdaniem usprawnić, ale ponieważ są akumulatorki to mi to nie było potrzebne.
    Głównie trzeba dodać diody zabezpieczające od przepięć złącza BE (dla 3V nie ma problemu, 4.2 jeszcze też działa
    ale tranzystory już troche cierpią) i ewntualnie jakiś snubber.
    Potrzebowałem latarki do doświetlania zdjęć makro, więc jakość (CRI) światła była istotna.

    Dodano po 4 [minuty]:

    LemuRR 11 wrote:
    A jak ze sprawnością? Od dawna staram się ogarnąć przetwornice bateryjną do zasilania filamentów LED, jednak sprawność max na poziomie 60%

    Jeszcze odnośnie Twojego schematu - jak masz dużą częstotliwość to te bramki mosfetów są u Ciebie za słabo sterowane
    i na tym cierpi sprawność. U mnie sprawność cierpi przez Ucesat trannzystorów . Gdy mam np 2.4V i 1V Ucesat (dla 2.5 ampera to jest całkiem realne) to nie mogę mieć więcej niż 59% sprawności, a są jeszcze diody w mostku po stronie wtórnej i straty w transformatorze.
  • #8
    William Bonawentura
    Level 33  
    yorgus_1978 wrote:
    a są jeszcze diody w mostku po stronie wtórnej i straty w transformatorze.


    Czy myślałeś o podzieleniu diod na dwa łańcuchy i połączenie antyrównolegle bezpośrednio do uzwojenia bez mostka?
  • #9
    LemuRR 11
    Level 26  
    Tranzystory są zimne, częstotliwość to ok 20kHz.
    Najbardziej grzeje się sam transformator. Problemem może być asymetria, która nasyca rdzeń.

    Kombinowałem też z UC3843, ale modulacja PFM jest mało odpowiednią dla flybacka.
  • #10
    yorgus_1978
    Level 6  
    William Bonawentura wrote:
    yorgus_1978 wrote:
    a są jeszcze diody w mostku po stronie wtórnej i straty w transformatorze.


    Czy myślałeś o podzieleniu diod na dwa łańcuchy i połączenie antyrównolegle bezpośrednio do uzwojenia bez mostka?

    Nie ma to sensu dla mnie. Natomiast najprościej byłoby po prostu wziąźć drugi moduł z żarówki i podłączyć antyrównolegle.
    Gdyby zależało mi na sprawności, to bym zrobił układ Royera na mosfetach (z oddzielnym uzwojeniem dla bramek), w rezonansie.
    Ale wtedy transformator musiałby mieć jeszcze jedno uzwojenie, no i w bramkach musiałyby być układy rc + diody.
    Bipolarnym tranzystorom nie przeszkadza umiarkowane przebicie (tak się zresztą robiło diody zenera na niskie napięcia) o ile energia
    nie jest duża. U mnie za conajmniej kilka% dodatkowych strat odpowiada też prąd bazy, bo tranzystory przy dużym prądzie mają małe wzmocnienie.

    Dodano po 4 [minuty]:

    LemuRR 11 wrote:
    Tranzystory są zimne, częstotliwość to ok 20kHz.
    Najbardziej grzeje się sam transformator. Problemem może być asymetria, która nasyca rdzeń.

    Kombinowałem też z UC3843, ale modulacja PFM jest mało odpowiednią dla flybacka.

    A nie ma czasem tak że oba tranzystory przewodzą przez chwilę w tym samym czasie?
    Do tego typu rzeczy dobre są scalaki typu IR2153.
  • #11
    User removed account
    Level 1  
  • #12
    LemuRR 11
    Level 26  
    yorgus_1978 wrote:

    A nie ma czasem tak że oba tranzystory przewodzą przez chwilę w tym samym czasie?
    Do tego typu rzeczy dobre są scalaki typu IR2153.


    Poprawka, miałem na myśli MC34063.
    IR2153 ma za wysokie minimalne napięcie zasilania, układ ma być zasilany z ogniwa LI ion lub 4xAA.

    Maksymalne wypełnienie w moim układzie to ok 85%
    Za to odpowiadają elementy R6, 7 D2, 3 C4, 5 które kształtują prostokąt z wyjścia multiwibratora w piłę, która porównywana jest z sygnałem ze sprzężenia zwrotnego. Obserwując na oscyloskopie przebiegi, przy pracy na znamionowym napięciu zasilania (3,7V) wypełnienie nie przekracza 50% więc ten scenariusz odpada.
  • #13
    yorgus_1978
    Level 6  
    Przy 20kHz okres to 50uS. Ładunek do przełaczenia mosfeta to 12nC. Zakładając że te rezystory przy 393 to 1k to przy 4V zasilania max prąd
    ładowania to 4mA. Ale napięcie pełnego włączenia mosfeta jest ponad 2.5V więc do obliczeń lepiej przyjąć 1mA. Czyli 2x12uS, prawie połowe czasu tracisz na włączenie mosfeta (to jest oczywiście przesadzone, ale pokazuje gdzie problem). Oczywiście wartości rezystorów mogą być mniejsze (co też psuje sprawność), ale clue jest w tym, że potrzebujesz do sterowania dodatkowych tranzystorów aby zwiększyć prąd ładowania bramki.