Вторник, 23 Май 2017 11:28

Проект Caerus Избранное

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Хочу представить Вам мой новый проект - светодиодный повышающий драйвер с управлением тактовой кнопкой "Caerus". Задуман он для использование в EDC фонарях. Этот драйвер при диаметре 21 мм может обеспечить 18W выходной мощности. Это позволит питать диод XHP50 током 1.5А или последовательный трипл током 1.8А и никаких скрытых степдаунов! При использовании Nichia 219С 80CRI D260 и оптики Carclo 10507 мне удалось получить 6700 кандел в Турбо режиме. Питается драйвер от одного литиевого элемента. Драйвер повышающий, это позволяет максимально высасывать емкость батареи и использовать АКБ с напряжением отсечки как 3.0В, так и 2.5В и даже элементы LiFePo4. Лиферы драйвер разряжает до 2.2В!


Благодаря использованию внешнего операционного усилителя и переключении чувствительности удалось добиться большого динамического диапазона драйвера. При работе с триплом ток минимального режима 30 мА, а Турбо режим - 1.8А. Кроме того это позволило отказаться от стабилизотора питания МК и ставшего ненужным делителя напряжения позволил добиться тока потребления в выключенном состоянии 23 микроампера без потери точности стабилизации тока! Драйвер имеет защиту от переполюсовки и не выходит из строя при обрыве в цепи нагрузки. Никакого ШИМ, высокий КПД и диапазон питающего напряжения от 2.2В до 4.5В... что еще нужно для EDC? Ток Турбо режима можно подбирать отдельно от токов основной линейки режимов изменяя номинал резистора. Для себя я настроил режимы так:

  • Мунлайт - регулируемый, используется основной диод.
  • Минимум - 30 mA.
  • Средний 1 - 95 mA.
  • Средний 2 - 280 mA.
  • Максимум - 850 mA.
  • Турбо - 1800 mA.


Получился очень экономичный минимальный режим и мощный Турбо.

В драйвере имеется индикаторный  диод (ИД), функциональность его расширена в сравнении с другими драйверами. ИД используется не только для индикации уровня заряда АКБ, но и для индикации срабатывая защиты от перегрева, переразряда. Также при переключении режимов морганеие ИДа указывает на невозможность включить старший режим из-за недостаточного заряда АКБ. Более подробно о ИДе можно узнать посмотрев видеоролик.

Управление - уже ставшее стандартом для моих драйверов, включение и выключение коротким кликом, а переключение режимов - удержание. Всего доступно шесть режимов - мунлайт, 4 в основной линейке и "Турбо". Возможна настройка яркости мунлайта.  Переключение режимов как от минимального до максимального, так и в обратном направлении. Режим Турбо вынесен из основной линейки для защиты от случайного включения. Возможен быстрый доступ к включению фонаря в минимальном режиме длинным кликом, к включению фонаря в "Турбо" режиме двойным кликом и быстрый доступ к включению фонаря в любом выбранном режиме из основной линейки одиночным кликом (настраивается из меню настройки).

Интеллектуальная Система Контроля Разряда АКБ (ИСКРА), не допускает переразряда и чрезмерных нагрузок АКБ. При заряде АКБ, достаточном для работы всех режимов, мы удержанием переключаем по полному кругу: Мин -> Сред1 -> Сред2 -> Макс -> возврат в Мин. По мере разряда круг сужается: Мин -> Сред1 -> Сред2 -> возврат в Мин потом: Мин -> Сред1 -> возврат в Мин и затем в переборе остается только минимальный режим. Если настроен старт драйвера на режим больше дозволенного текущим состоянием АКБ старт производится на максимально допустимом режиме. При срабатывании любого ограничения переключения производится индикация быстрыми вспышками ИДа. Если Вы из меню настроек отключили термоконтроль режим "Турбо" становится недоступным. Для защиты от ослепления глаза, привыкшего к темное, режим "Турбо" не может быть включен из мунлайта.

Кроме того при переключении напряжения полной отсечки при разряде АКБ меняются пороги индикации напряжения и пороги переключения между режимами... но и это не все, при выборе режима LiFePo4 дополнительно уменьшаются токи всех режимов. Эта функция позволяет увеличить рантайм на малоемких лиферах и уменьшить нагрузку на драйвер при работе на низких напряжениях.

Индикация уровня заряда АКБ зависит от настроек отсечки и осуществляется тремя способами:

Вспышки индикаторного диода от 1 до 6. Активируется кнопкой управления (один короткий клик и удержание).
В выключенном режиме недостаточный заряд индицируется двойными вспышками маяка.
Во время работы фонаря одиночные вспышки индикаторного диода сигнализируют о малом напряжении на АКБ.

Двухуровневый термоконтроль позволит не беспокоиться о перегреве фонаря в любых условиях. При работе драйвера в Турбо режиме срабатывание ТК приводит к переключению во второй средний режим, а при срабатывании ТК из режима отличного от Турбо приводит к переключению в минимальный режим.

Для защиты драйвера от случайного включения предусмотрены два режима блокировки. В первом режиме (четыре коротких клика из выключено) маяк не активен все зависимости от его настройки, во втором режиме (пять коротких кликов из выключено) маяк активен, если он не выключен в меню настройки маяка. При нажатии кнопки на заблокированном драйвере происходит короткая вспышка индикаторного диода.

Маяк задуман для легкого обнаружения фонаря в полной темноте, режимы его работы можно менять через меню настроек. Возможны три варианта:

  1. Маяк полностью выключен
  2. Вспышки ИД каждые 4 сек.
  3. Вспышки ИД каждые 8 сек.


Есть стробы. Режимов пять:

  1. Быстрый
  2. Велостроб 1
  3. Короткая вспышка каждые 5 сек.
  4. Велостроб 2.
  5. Короткие вспышки каждую секунду.


Об управлении драйвером:

Из выключено состояния:

1 кк - включение, режим в котором будет включен настраивается.
2 кк - переход в турбо, повторная комбинация 2 кк - выключение.
3 кк - включение стробов. Перебор режимов стробов удержанием.
4 кк - блокировка фонаря - 1 режим (маяк выключен). Разблокировка 4кк.
5 кк - блокировка фонаря - 2 режим (режим маяка определяется его настройками). Разблокировка 4кк.
1 дк - включение в минимальном режиме.*
удержание - перебор режимов начиная со светляка, а на второй и последующие круги перебор только по основным режимам. Режим турбо в переборе не участвует.
1кк и удержание - отмаргивание батареи основным диодом.

Из включено:

1 кк - выключение.
2 кк - переход в турбо из любого режима кроме мунлайтов. Повторные 2кк - переход в режим из которого было включено турбо.
3 кк - включение стробов. Перебор режимов стробов удержанием.
1 дк - переключение на 1 режим вниз.*
удержание - перебор режимов основной линейки вверх по кругу.
1кк и удержание - перебор режимов вниз до минимального режима включительно (не зацикливается).

*Поддержку длинных кликов можно отключить из меню настройки, тогда отмеченные функции становятся недоступными.

Меню настроек с защитой от случайного включения. Позволит настроить важные параметры работы драйвера. Включается удержанием при подаче питания и ждем вторую группу вспышек.

Затем:
1 дк + 1кк настройка системы ИСКРА. Вы можете выбрать сбрасывается ли ограничение режимов во время "отдыха АКБ" или сброс происходит только при замене АКБ. Быстрое мерцание ИДа - ограничение не сбрасывавется, медленное мерцание - сбрасывается.
6 кк - вход в настройку обработки длинного клика. Вы можете включить или выключить дк. При выключенном дк продолжительность кк увеличивается до начала удержания. В этом режиме пропадет быстрый доступ к минимальному режиму из состояния выключено и переключение режимов вниз по дк. Быстрое мерцание ИДа - кк включен, а медленное - выключен.
5 кк - вход в настройку термоконтроля. Фонарь несколько раз мерцает и включает максимальный режим. После достижения опасной т-ры Вы можете сделать 1 кк (Индикация - 1 вспышка ИД.) и драйвер запомнит т-ру и будет использовать ее в дальнейшем как порог срабатывания ТК. Если ли Вы сделаете 2 кк (Индикация 2 вспышки ИД) будет отключен первый уровень ТК и заблокировано включение Турбо режима.
4 кк - вход в режим выбора яркости светляка. Удержанием выбираем яркость, затем 1 кк - выход в меню.
3 кк - вход в настройки маяка. Переключение удержанием, выбор одинм кк.
2 кк - вход в режим режим выбора стартового режима. Переключение удержанием, выбор одинм кк.
1 кк - вход в режим выбора используемого элемента питания (напряжения отсечки и порогов перехода с режима на режим при разряде АКБ). Быстрое мерцание ИДа - отсечка 3В, мерцание средней частоты - 2.5В и самое медленное мерцание - 2.2В.

Еще раз замечу, что во всех режимах перебор вариантов удержанием (в этом меню скорость автоповтора при удержании уменьшена вдвое), выбор 1 кк.

Выход из меню 1кк и удержание.

Индикация при подаче питания (замене АКБ):
1 группа - как и прежде индикация выбранного напряжения отсечки. 1 вспышка соответствует полному отключению 2.2В, 2 вспышки - полное отключение 2.5В, а 3 вспышки - 3.0В
2 группа - возможно только при удержании кнопки при подаче питания и служит для индикации успешного входа в меню настройки.

Схема драйвера:
Caerus LED driver

Печатки 2 Oz меди и покрытие с содержанием золота (Immersion gold). Толщина текстолита 1.6 мм, высота дросселя 5 мм, диаметр драйвера 21 мм. Пружина из бериллиевой меди от Хенка.

Фотографии готового драйвера:

View the embedded image gallery online at:
http://avr.tamatronix.com/14-proekt-caerus#sigProGalleria6ea63cad03


Внимание!
Вы можете использовать прошивку при самостоятельной сборке драйвера. Передача другому лицу готовых изделий, содержащих данное ПО, возможна только с согласия автора.

Прошивка здесь.
Фусы: Low = 0xC2, High = 0x5E
Внимание: Я не гарантирую работу драйвера при использовании компонентов, отличных от обозначенных на схеме.

Прочитано 546 раз Последнее изменение Вторник, 23 Май 2017 09:10

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Пользователь

Поиск

Календарь

« Октябрь 2017 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31