Elektronika
Latarka LED z przetwornicą SEPIC - PCB do projektu AVT 1451
- Zasila białą diodę LED mocy z akumulatorów Ni-MH, stabilizując pracę przetwornicą SEPIC i umożliwiając regulację jasności jednym przyciskiem. Wersja A zawiera płytki PCB.
Latarka LED z przetwornicą DC/DC – sterownik diody mocy AVT1451
Układ pozwala zasilić białą diodę LED mocy z trzech akumulatorów Ni-MH, z regulacją jasności i ochroną przed nadmiernym rozładowaniem.
Sterownik LED mocy do latarki akumulatorowej
AVT1451 pozwala zbudować sterownik latarki LED z przetwornicą DC/DC typu SEPIC. Takie rozwiązanie jest przydatne przy zasilaniu diody mocy z akumulatorów, ponieważ przetwornica może utrzymywać właściwe warunki pracy LED mimo zmian napięcia pakietu podczas rozładowywania.
Układ obsługuje białą diodę LED mocy, steruje jasnością za pomocą wejścia ON/OFF przetwornicy i wykorzystuje jeden przycisk jako włącznik, wyłącznik oraz regulator jasności. Dodatkowa kontrola napięcia akumulatorów ogranicza ryzyko ich zbyt głębokiego rozładowania.
Karta techniczna
AVT1451
Sterownik latarki LED mocy z przetwornicą SEPIC na MCP1651, mikrokontrolerem PIC12F683, tranzystorem SUD23N06-31L, diodą Cree XLamp 7090XR-E, regulacją jasności i ochroną pakietu akumulatorów przed nadmiernym rozładowaniem.
| Wersja | A – płytki PCB |
| Typ projektu | latarka LED z przetwornicą DC/DC |
| Zastosowanie | zasilanie białej diody LED mocy z pakietu akumulatorów w latarce |
| Topologia przetwornicy | SEPIC, podwyższająco-obniżająca |
| Układ przetwornicy | MCP1651, MSOP8 |
| Sterowanie jasnością | sterowanie wejściem ON/OFF przetwornicy impulsami o częstotliwości kilku kHz i zmiennym wypełnieniu |
| Sterownik funkcji | PIC12F683, SO8 |
| Element wykonawczy | SUD23N06-31L, DPACK |
| Dioda LED mocy | Cree XLamp 7090XR-E |
| Prąd diody LED z opisu | 700 mA |
| Napięcie pracy diody LED z opisu | około 3,5 V |
| Moc diody LED z opisu | niecałe 3 W |
| Strumień świetlny diody z opisu | 136 lm przy 700 mA |
| Zasilanie prototypu | 3 akumulatory Ni-MH R14 |
| Pojemność akumulatorów z opisu | 3600 mAh |
| Napięcie świeżo naładowanego pakietu | około 4,3 V dla trzech ogniw połączonych szeregowo |
| Dolny próg ochrony akumulatorów | około 3 V dla całego pakietu, czyli około 1 V na ogniwo |
| Próg komparatora MCP1651 | 1,22 V |
| Sygnalizacja rozładowania | po wykryciu zbyt niskiego napięcia dioda świeci bardzo słabo jako sygnał konieczności ładowania akumulatorów |
| Obsługa | jeden mikroprzełącznik SMD jako włącznik, wyłącznik i regulator jasności |
| Elementy indukcyjne | L1, L2 4,7 µH / 2 A |
| Dioda przetwornicy | 1N5819 |
| Montaż | elementy SMD, dwie części płytki przeznaczone do zabudowy w ograniczonej przestrzeni latarki |
| Wymiary płytek PCB | 35×35 mm i 20×19 mm |
Wersja A – płytki PCB
AVT1451 A zawiera płytki PCB do projektu latarki LED z przetwornicą DC/DC. Elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno.
Wykaz elementów
- R1: 150 kΩ, SMD 0805
- R2: 100 kΩ, SMD 0805
- R3: 10 Ω, SMD 0805
- R4, R8: 10 kΩ, SMD 0805
- R5: 1,5 kΩ, SMD 0805
- R6: 1 kΩ, SMD 0805
- R7: 0,2 Ω, SMD 0805
- C1: 1 µF, obudowa 3216
- C2, C5: 100 nF, SMD 0805
- C3, C4: 4,7 µF, obudowa 3216
- C6: 10 nF, SMD 0805
- U1: MCP1651, MSOP8
- U2: PIC12F683, SO8
- T1: SUD23N06-31L, DPACK
- D1: 1N5819
- D2: XLamp 7090XR-E
- L1, L2: 4,7 µH / 2 A, np. Coilcraft SER1360-472
- S1: mikroprzełącznik SMD
- Pakiet 3 akumulatorów Ni-MH R14 oraz elementy mechaniczne latarki
- Przewody i elementy połączeniowe między płytkami dobrane do zabudowy
Notes
Dioda LED mocy nie powinna być podłączana bezpośrednio do źródła napięciowego. Wraz ze wzrostem temperatury jej prąd może wzrosnąć, co skraca żywotność i może doprowadzić do uszkodzenia struktury.
Przetwornica SEPIC jest szczególnie przydatna przy pakiecie akumulatorów, którego napięcie zmienia się w trakcie pracy. Układ może pracować wtedy, gdy napięcie wejściowe jest niższe lub wyższe od wymaganego napięcia dla diody LED.
Płytki są podzielone na dwie części, aby łatwiej zmieścić elektronikę w obudowie latarki. Przed ostatecznym montażem warto sprawdzić prowadzenie przewodów, chłodzenie diody LED mocy i możliwość wygodnego dostępu do przycisku S1.
Uwaga: Dioda LED mocy wymaga odprowadzenia ciepła. Przed dłuższą pracą latarki trzeba zapewnić odpowiedni radiator lub metalową część obudowy oraz sprawdzić, czy akumulatory Ni-MH nie są rozładowywane poniżej bezpiecznego poziomu.
Najczęściej zadawane pytania
Wersja A zawiera płytki PCB. Wszystkie elementy elektroniczne trzeba skompletować osobno.
To sterownik latarki LED mocy z przetwornicą DC/DC, przeznaczony do zasilania białej diody LED z pakietu akumulatorów.
Projekt wykorzystuje układ MCP1651 pracujący w topologii SEPIC, czyli przetwornicy mogącej podwyższać lub obniżać napięcie.
W projekcie zastosowano diodę LED mocy Cree XLamp 7090XR-E, pracującą przy prądzie 700 mA i napięciu około 3,5 V.
Jasność jest sterowana impulsowo przez wejście ON/OFF przetwornicy. Jeden mikroprzełącznik SMD pełni funkcję włącznika, wyłącznika i regulatora jasności.
Opisany model pracuje z trzema akumulatorami Ni-MH R14 połączonymi szeregowo.
Tak. Po spadku napięcia pakietu do około 3 V układ ogranicza świecenie diody LED, sygnalizując konieczność naładowania akumulatorów i ograniczając dalsze rozładowanie.
Płytka została podzielona na dwie części, aby łatwiej zmieścić elektronikę w ograniczonej przestrzeni wewnątrz latarki.
Tak. Dioda LED o mocy bliskiej 3 W musi mieć zapewnione odprowadzanie ciepła, na przykład przez radiator lub metalowy korpus latarki.
Nie. To wersja A, czyli same płytki PCB. MCP1651, PIC12F683, tranzystor SUD23N06-31L, diodę Cree XLamp, dławiki, diodę Schottky’ego, rezystory, kondensatory, mikroprzełącznik, akumulatory i pozostałe podzespoły trzeba dobrać osobno według wykazu.
