Каждый, кто сделал фонарь на светодиодах обязательно сделает второй и третий...
И не потому, что первые два были плохими, просто с каждым сделанным фонарём растёт уверенность, что можно сделать меньше, мощнее и изящнее. Некоторые теряют контроль над собой и начинают делать миниатюрный подствольный суперфонарь.
В какой-то степени этим страдаю и я, но стараюсь лечить себя тройными требованиями по надёжности даже тогда, когда она такая и не нужна.
Мыслями о некоторых граблях, которые я вижу на этом пути мне и хочется поделиться. Может кому-то в это кризисное время помогу съэкономить деньги.
Итак, очень хочется сделать светодиодный миниатюрный с хорошим светом подствольный фонарь. Из прошлого опыта знаем, что на небольшой ёмкости аккумов далеко не уплывёшь, поэтому фонарь должен быть обязательно с регулировкой мощности света. Значит берём один мощный светодиод, подбираем водходящий корпус на пару небольших аккумов. И ...процесс пошёл.
Первая проблема, как регулировать мощность? Думаю не надо объяснять, что в корпусе места нет
впринципе, т.е. ни переменных резисторов, ни герконов, ни тумблера туда не впихнуть. Лезем в иннет и находим драйвер примерно с такими характеристиками :
Линейный понижающий преобразователь с микроконтоллерным управлением.
5 режимов работы,
управление многократным нажатием кнопки, ток - 1А, диаметр платы 17мм. Цена : 5-20$
О ! Это именно то, чего не хватает нашему суперфонарю! На корпусе нужна всего одна кнопка и целых 5 режимов работы! Купили, включили, работает. Свет вроде нормальный и даже переключается. Примотали к ружью поехали проверять. Если понимать, что надо чем-то всё таки жертвовать, то на необходимость многократно жать на кнопку можно глаза и закрыть. Поплавав некоторое время начинают закрадываться мысли, что со светом не совсем то, да и регулировки вроде не такие как были при испытании на кухне. Вроде, как драйвер не додаёт нашему диоду достаточно тока. Ещё через некоторое время окончательно запутавшись, что всётаки регулирует кнопка, заканчиваем охоту на полной мощности света и намного раньше из-за севшего аккума.
Дома всё разбираем и начинаем мерять токи, напряжения и сопротивления. Дальше взоры устремляются на поиск нового супердрайвера. И тут нас ждёт сюрприз, а ничего другого особо и не предлагается.
Описанная ситуация в некотором роде симуляция возможной реальной сиуации. Опять, цуко, драйвер! Попробуем разобраться почему так вышло. Кроме ШИМ-контроллеров есть ещё и PIC-контроллеры(и им подобные). (Названия запоминать не обязательно
). Драйвера на основе ШИМ-контроллеров рассматривались ранее. Теперь покопаемся в PIC-драйверах. Из чего состоит этот драйвер и как он работает?
Драйвер состоит из программируемой микросхемы и ключевого транзистора к которому подключён сам диод и работает следующим образом: микросхема выдаёт на транзистор импульсы определённой ширины. Чем шире импульс, тем больше ток пропускает транзистор, чем уже импульс - меньше ток. Нажимая несколько раз на кнопку мы просто выбираем программу с определённой шириной импульсов.Всё.
Для тех кому контроллер и транзистор слова ругательные постараюсь объяснить на пальцах. Есть водопроводная труба с определённым давлением (это аккумулятор), на ней кран (это транзистор), мы т.е. я (микросхема). Я отворачиваю кран на один оборот - получаю определённый поток света
, а если на два оборота? а на три? Вроде всё понятно.Так в чём проблема? Да всё в том же. Итак, отворачиваем кран на один оборот и ничего не трогаем. Вдруг давление в трубе резко упало? Что будет с потоком? И самое противное, что кран-то работает.
Делаем выводы: Пятиступенчатая регулировка одной кнопкой это вроде хорошо, а не способность поддерживать мощность в нагрузке - это плохо. Отсутствие аппаратного контроля за потребляемым током бездарно разбазаривает мощность и без того не жирного аккума. На глаз в воде определить световой поток и его контролировать - это из области фантастики.
Так шож делать? Наблюдательные читатели помнят, что ШИМ-драйвера поддерживают мощность в нагрузке при изменяющихся входных параметрах.
"Хорошо начал. Не разменивайся на мелочах, говори главное"(с)
Если принципиальных возражений против многократных жмаканий кнопки нет, то можно объединить два контроллера. Один на PIC-контроллере (он будет занят регулировкой) с ШИМ-контроллером (он будет поддерживать заданную мощность и экономно расходовать заряд аккума). Цена вопроса? PIC -
5-20$, ШИМ-
30$(подходит тот австралийский драйвер
Alexfastа, плюс на хлеб с маслом тому кто это сможет толково соединить проводочками. Апчём речь? Когда уже потрачено пару сотен баксов на самостоятельные изыскания.
Предположим всё это сделали. Включили - всё работает как надо. Но покоя нет всё равно. Две платы никак не лезут в выбранный корпус, фонарь работает нормально, но не столько сколько надо.
Промежуточный вывод: утверждение - чем больше ёмкость аккума, тем дольше светит фонарь никто не отменял, просто для диодов поменялись абсолютные значения. Не берите маленькие аккумы и корпуса, дополнительная ёмкость смягчит ляпы которые неизбежно будут.
"Если такой умный, то где твои деньги?"(фонари)
Лирическое отступление. Сегодня забрал микросхему ШИМ-контроллера. Микросхема имеет длину - 2,5мм, ширину-1мм, шесть ножек толщиной с волос и таким же расстоянием между ними. Припаять её к плате - это почти блоху подковать.
Так что ж надо, чтоб сделать светодиодный суперфонарь имени себя?
1. Нужен толковый схемотехник имеющий опыт разработки импульсных преобразователей, а также опыт в работе с цифровой техникой. Его задача разработать полную схему и подобрать комплектацию. Спаять макет и его вылизать.
Он должен быть подводным охотником.
2.Нужен талантливый токарь. Корпус фонаря надо точить с нуля.Надо ли объяснять какая смыслова нагрузка ложится на каждую выточенную детальку. Кроме этого моё убеждение - перекльчатель должен быть механическим встроенным в торец фонаря. И тут для токаря просто непаханное поле. Надо ли говорить, что
он должен быть подводным охотником?
3. Нужен специалист, который работает на предприятии, где можно изготовить фотошаблоны и печатные платы с дорожками в человеческий волос. И он должен непосредственно делать фотошаблоны.Без этого никуда. Всё упирается в размеры.
Он должен быть подводным охотником.
4. Ещё надо пригласить в соавторы на правах собутыльника специалиста по аккумах, который не просто знает общедоступные параметры разных типов аккумуляторов, а и во сне может нарисовать их вольт-амперные характеристики в зависимости от мощности нагрузки. Для этого можно сделать поблажку.
Теперь прикинем, во что это обойдётся если заказ размещать в разных конторах и соблюсти требование минимальной партии.
Для чего я всё это писал? Наверно для того чтобы каждый мог попытаться определить тот уровень на котором надо остановиться и получать удовольствие от уже сделанного. Не влезая в дебри и идя на некоторые компромисы можно и нужно сделать вполне приличный фонарь. При этом съкономив некоторую сумму на самостоятельный изысканиях. И это я ещё ничего не говорил об отводе тепла и оптике.
Привожу фото типичного кнопочного регулятора.
ПыСы. Если кому ещё какие интересные драйвера попадутся, кидайте ссылу, и их потопчем.