Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение

Reyden · 26.01.2015, 04:56

Дело понемногу продвигается, очень много времени занимает поиск подходящих компонентов. Выход 5V будет обеспечивать MAX1674.
Совместить несколько устройств в одном корпусе можно, но проблема с которой я столкнулся в прошлый раз, когда делал powerbank - это согласование разных схем между собой. А именно, практически у каждой из схем на входе стоят фильтры - конденсаторы. Не будет ли схема зарядки и преобразователя, мешать работе драйвера, одновременно подключенных к одному источнику питания, как этом момент просчитать?
Крайний случай - делать выключатели для каждой схемы.

Reyden · 10.02.2015, 23:32

Добавил электрическую схему устройства.
Преобразователь для повербанка MAX1674, можно взять любой другой, лучше всего tps63020, но я выбрал этот т.к у меня еще остались детали.
Переключатели в схеме можно будет поставить на свое усмотрение для отключения от Li-ion на плюс от зарядки, а так же ее можно выключить программно прервав En-Vin, Dc-Dc так же отключается от плюса, индикация Low Battery на свое усмотрение, т.к драйвер уже имеет встроенную индикация заряда батареи и всегда будет подключен к источнику питания.

Reyden · 14.02.2015, 22:54

Обновлю список компонентов из которых должен состоять налобный фонарь.
Cветодиод XPLAWT-00-0000-000BV40E3
Оптика Carclo 10211, 10733 holder
Драйвер понижающий AVSel v3.2I с альтернативной прошивкой.
Импульсная зарядка - ZSPM4521
Преобразователь 5Vout MAX1674/TPS63020
Питание х1 18650 (NCR18650B) protected.

Заказ деталей с mouser, компонентов на сумму 23euro, без Li-ion и преобразователя, доставка отдельно. За такие деньги можно купить среднего класса налобник, но переделка начинки на качественную, обойдется столько же.

Тепло как обсуждалось ранее, будет отводится от светодиода расположенного на плате с рядом с smd компонентами, учитывая официальные рекомендации Cree к Thermal pcb, площадь медного покрытия должна быть максимальной с обеих сторон + соединительные отверстия и непосредственно под светодиодом.
Корпус остается с перспективой на будущее, пока что нет ресурсов, чтобы печатать на 3D принтере. Вижу альтернативный вариант, сделать корпус из текстолита, он достаточно легкий и прочный, внутреннюю сторону можно оставить медную и соединить с основной платой теплопроводящей проводкой, а внешнюю полностью вытравить, при желании добавив элементы дизайна.
Как оцениваете такие замыслы?

Magvay · 14.02.2015, 23:09

Цитата:

Сообщение от Reyden :

Питание х1 18650 (NCR18650B) protected.

Зачем? Если:

Цитата:

Драйвер понижающий AVSel v3.2I с альтернативной прошивкой.

Reyden · 14.02.2015, 23:11

Цитата:

Сообщение от Magvay :

Зачем? Если: Драйвер понижающий AVSel v3.2I с альтернативной прошивкой.

Protected, потому что преобразователь на 5V не остановится высасывать заряд Li-ion.

Qwertus · 14.02.2015, 23:19

Цитата:

Сообщение от Reyden :

внутреннюю сторону можно оставить медную и соединить с основной платой теплопроводящей проводкой, а внешнюю полностью вытравить, при желании добавив элементы дизайна.

Может наоборот логичнее будет, зачем аккумулятор греть?

Reyden · 14.02.2015, 23:36

Цитата:

Сообщение от Qwertus :

Может наоборот логичнее будет, зачем аккумулятор греть?

Аккумулятор по идее не должен греться т.к устанавится в холдер и доступ к нему будет свободный, как в ML-102. А плата с электроникой должна крепиться к его обратной стороне, соответствуя по размерам. Можно обе стороны текстолита корпуса оставить медными, но как по мне, смотреться будет не очень - все таки корпус, если еще насверлить соединительных отверстий, а на теплоотвод вряд ли значительно повлияет.

Reyden · 25.02.2015, 22:25

Хотел попросить совета у знающих людей с хорошим опытом в электронике, на сколько оптимальна приведенная (выше во 2м сообщении) принципиальная электрическая схема фонаря? Когда к одному источнику питания подсоединены несколько нагрузок - DC-DC/Driver/Charger.
Какие провода с наименьшим сопротивлением до 5V 2Amax лучше использовать? Для меня этот момент очень важен чтобы минимизировать потери. Вот например как на картинке, были в одном из форумных драйверов, какой тип или где купить?
Недавно нашел драйвер ZLED7002 от Zmdi, в описании значится как для налобных фонарей, шлемов, велофонарей и т.д. Сам драйвер двухканальный, когда напряжение падает ниже заданного порога, включается второй светодиод вместо основного, требует минимум элементов, максимальный ток 500mA в диапазоне 2.7V - 5.5V. Вообще стоит такой вариант внимания в плане эффективности, если сравнивать с понижающими драйверами от 1-Li-ion?

Reyden · 28.02.2015, 04:57

Не вижу особого интереса к этому проекту. Некоторые вопросы я поднимаю на обсуждение, чтобы как можно лучше смоделировать задачу и свести к минимуму ошибки на практике. В принципе никакая помощь требуется, буду своими усилиями доводить до ума. Дела продвигаются полным ходом, не так быстро как хотелось, но все же. Перед тем как приедут компоненты, надеюсь полностью завершить разводку печатной платы, в тоже время планирую поработать над 3D моделью корпуса. Как только будут первые результаты, отпишусь здесь.
Печатная плата 7.6х2 см, по одну сторону micro-usb-b, с противоположной usb-a, кнопки управления сверху, светодиод с оптикой по центру и по обе стороны будут располагаться зарядка, Dc-dc, драйвер, через оптику можно будет наблюдать за индикаторными светодиодами.

Кому интересно, высказывайте свои мысли, идеи, пожелания по поводу любых аспектов.

galex · 28.02.2015, 10:09

Цитата:

Сообщение от Reyden :

как на картинке, были в одном из форумных драйверов, какой тип

МГТФ

Reyden · 08.03.2015, 00:41

Ток потребления в нормальной режиме перед основной нагрузкой 3.045 mA. Это достаточно много, чтобы уже ставить выключатель питания?
(Flashlight 5μA/ Dc-dc 40μA/ Charger 3mA). В таком состоянии батарея 3400mAh продержится 45 дней, наверно стоит выводить зарядку в спящий режим, остальное потребляет несоизмеримо мало.

Reyden · 08.03.2015, 20:12

Хотел поделиться видео, в котором один уважаемый разработчик демонстрирует работу Zmdi зарядки от солнечных батарей, только с одним отличием - для supercap. Видно как эффективность повышается почти в 2 раза, по сравнению с обычной зарядкой напрямую. На втором видео автор показывает финальную версию автономного светильника, который может работать без вмешательства десятки лет. Включение/выключение светодиода автоматически управляется подачей питания от солнечной батареи, зависит от света.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=X__3OpcOu9I#t=323
https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=KBF4Hw29i2Y#t=17

Мне очень нравится философия таких устройств, появляется возможность получить полную независимость от традиционных источников питания, к тому же применение supercap дает уникальное преимущество, срок службы элементов питания достигает нескольких десятков лет и отсутствует ряд недостатков присущих аккумуляторам. Хочется верить что за этим будущее, уже сейчас можно найти в продаже supercap емкостью до 4000F. Но по понятным причинам их невозможно использовать в традиционном фонаре из-за размеров/цены, поэтому мой вариант зарядки будет работать с литием.

Reyden · 09.03.2015, 08:38

Как на счет использования светодиода XHP50/70 в налобном фонаре мощностью до 2-2.5W? Думаю по сравнению с XP-L, должно уменьшится тепловыделение, по сути будет эффект трипла, только намного дешевле. Или я ошибаюсь? Как дела обстоят с lm/W XHP50/70 на токах до 700ма?

Reyden · 14.03.2015, 19:38

Посоветуйте кнопку включения/выключения на плату, для управления питанием, чтобы после нажатия и перехода в состояние ON там и оставалось. Какие переключатели например используют в фонарях?

Думал что выбрать кнопку проще простого, не тут то было, даже конденсатор подобрать легче. А от терминологии и разнообразия видов, можно просто с ума сойти.

fnksb · 14.03.2015, 21:29

Цитата:

Сообщение от Reyden :

Посоветуйте кнопку включения/выключения на плату, для управления питанием, чтобы после нажатия и перехода в состояние ON там и оставалось.

Может, все-таки стоит выкинуть зарядку и снизить потребление для минимума, позволяющего не городить механическое отключение питания?

Reyden · 15.03.2015, 03:48

Цитата:

Сообщение от fnksb :

Может, все-таки стоит выкинуть зарядку и снизить потребление для минимума, позволяющего не городить механическое отключение питания?

Выкидывать зарядку из-за выключателя и ради чего? Останавливать ее можно индивидуально и снижать потребление до уровня всего остального или же глушить все вместе.

Что плохого в выключателе? Только то, что придется пристраивать его на плату, где и так свободного места почти нет.

fnksb · 15.03.2015, 19:11

Цитата:

Сообщение от Reyden :

Что плохого в выключателе? Только то, что придется пристраивать его на плату, где и так свободного места почти нет.

Еще выводить его наружу, то есть создавать дополнительный элемент, требующий герметизации.

Reyden · 15.03.2015, 19:40

Цитата:

Сообщение от fnksb :

Еще выводить его наружу, то есть создавать дополнительный элемент, требующий герметизации.

Нужно чтобы она нормально нажималась/переключалась после установки платы в корпус. Скорее всего поставлю движковый мини-переключатель.

Не стоит цель делать герметизацию от влаги и пыли, точнее обеспечить ее почти нереально с 2 разъемами и кнопками. В принципе если будут хорошие идеи, почему нет, но этот вопрос уже будет касаться дизайна корпуса.

Reyden · 16.03.2015, 08:40

Интересно, есть какие нибудь варианты железных тушек фонарей, чтобы там поместились 2 usb порта с начинкой для зарядки и dc-dc?

Reyden · 18.04.2015, 18:19

Обновил схему, из нового TPS61032 до 4.5А. Детектор напряжения STM1061, отключает преобразователь, если напряжение падает ниже заданного порога, собственное потребление снижается до 0.1 μA. Позволяет использовать незащищенные аккумуляторы.

Потребление Flashlight 5μA/ Dc-dc 10μA/ Charger 5μA переключателей питания не будет.

Цитата:

Сообщение от John Jack :

Схема выхода 5 вольт и особенно разъём USB достаточно крупные, чтобы утяжелить налобник на эти граммы

От части оказалось правдой, чтобы разместить все элементы на одной плате, пришлось заменить usb-a на micro usb.
Посоветуйте литературу по проектировке/рекомендациям pcb.

10.02.2015, 23:32	62
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Добавил электрическую схему устройства. Преобразователь для повербанка MAX1674, можно взять любой другой, лучше всего tps63020, но я выбрал этот т.к у меня еще остались детали. Переключатели в схеме можно будет поставить на свое усмотрение для отключения от Li-ion на плюс от зарядки, а так же ее можно выключить программно прервав En-Vin, Dc-Dc так же отключается от плюса, индикация Low Battery на свое усмотрение, т.к драйвер уже имеет встроенную индикация заряда батареи и всегда будет подключен к источнику питания. Миниатюры [Исправлено: Reyden, 10.02.2015 в 23:40]

28.02.2015, 04:57	69
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Не вижу особого интереса к этому проекту. Некоторые вопросы я поднимаю на обсуждение, чтобы как можно лучше смоделировать задачу и свести к минимуму ошибки на практике. В принципе никакая помощь требуется, буду своими усилиями доводить до ума. Дела продвигаются полным ходом, не так быстро как хотелось, но все же. Перед тем как приедут компоненты, надеюсь полностью завершить разводку печатной платы, в тоже время планирую поработать над 3D моделью корпуса. Как только будут первые результаты, отпишусь здесь. Печатная плата 7.6х2 см, по одну сторону micro-usb-b, с противоположной usb-a, кнопки управления сверху, светодиод с оптикой по центру и по обе стороны будут располагаться зарядка, Dc-dc, драйвер, через оптику можно будет наблюдать за индикаторными светодиодами. Кому интересно, высказывайте свои мысли, идеи, пожелания по поводу любых аспектов. [Исправлено: Reyden, 28.02.2015 в 05:33]

08.03.2015, 00:41	71
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Ток потребления в нормальной режиме перед основной нагрузкой 3.045 mA. Это достаточно много, чтобы уже ставить выключатель питания? (Flashlight 5μA/ Dc-dc 40μA/ Charger 3mA). В таком состоянии батарея 3400mAh продержится 45 дней, наверно стоит выводить зарядку в спящий режим, остальное потребляет несоизмеримо мало. [Исправлено: Reyden, 08.03.2015 в 01:04]

08.03.2015, 20:12	72
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Хотел поделиться видео, в котором один уважаемый разработчик демонстрирует работу Zmdi зарядки от солнечных батарей, только с одним отличием - для supercap. Видно как эффективность повышается почти в 2 раза, по сравнению с обычной зарядкой напрямую. На втором видео автор показывает финальную версию автономного светильника, который может работать без вмешательства десятки лет. Включение/выключение светодиода автоматически управляется подачей питания от солнечной батареи, зависит от света. https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=X__3OpcOu9I#t=323 https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=KBF4Hw29i2Y#t=17 Мне очень нравится философия таких устройств, появляется возможность получить полную независимость от традиционных источников питания, к тому же применение supercap дает уникальное преимущество, срок службы элементов питания достигает нескольких десятков лет и отсутствует ряд недостатков присущих аккумуляторам. Хочется верить что за этим будущее, уже сейчас можно найти в продаже supercap емкостью до 4000F. Но по понятным причинам их невозможно использовать в традиционном фонаре из-за размеров/цены, поэтому мой вариант зарядки будет работать с литием. [Исправлено: Reyden, 08.03.2015 в 20:55]

16.03.2015, 08:40	79
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Интересно, есть какие нибудь варианты железных тушек фонарей, чтобы там поместились 2 usb порта с начинкой для зарядки и dc-dc?

26.01.2015, 04:56	61
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Дело понемногу продвигается, очень много времени занимает поиск подходящих компонентов. Выход 5V будет обеспечивать MAX1674. Совместить несколько устройств в одном корпусе можно, но проблема с которой я столкнулся в прошлый раз, когда делал powerbank - это согласование разных схем между собой. А именно, практически у каждой из схем на входе стоят фильтры - конденсаторы. Не будет ли схема зарядки и преобразователя, мешать работе драйвера, одновременно подключенных к одному источнику питания, как этом момент просчитать? Крайний случай - делать выключатели для каждой схемы.

14.02.2015, 22:54	63
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Обновлю список компонентов из которых должен состоять налобный фонарь. Cветодиод XPLAWT-00-0000-000BV40E3 Оптика Carclo 10211, 10733 holder Драйвер понижающий AVSel v3.2I с альтернативной прошивкой. Импульсная зарядка - ZSPM4521 Преобразователь 5Vout MAX1674/TPS63020 Питание х1 18650 (NCR18650B) protected. Заказ деталей с mouser, компонентов на сумму 23euro, без Li-ion и преобразователя, доставка отдельно. За такие деньги можно купить среднего класса налобник, но переделка начинки на качественную, обойдется столько же. Тепло как обсуждалось ранее, будет отводится от светодиода расположенного на плате с рядом с smd компонентами, учитывая официальные рекомендации Cree к Thermal pcb, площадь медного покрытия должна быть максимальной с обеих сторон + соединительные отверстия и непосредственно под светодиодом. Корпус остается с перспективой на будущее, пока что нет ресурсов, чтобы печатать на 3D принтере. Вижу альтернативный вариант, сделать корпус из текстолита, он достаточно легкий и прочный, внутреннюю сторону можно оставить медную и соединить с основной платой теплопроводящей проводкой, а внешнюю полностью вытравить, при желании добавив элементы дизайна. Как оцениваете такие замыслы? [Исправлено: Reyden, 14.02.2015 в 23:02]

09.03.2015, 08:38	73
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Как на счет использования светодиода XHP50/70 в налобном фонаре мощностью до 2-2.5W? Думаю по сравнению с XP-L, должно уменьшится тепловыделение, по сути будет эффект трипла, только намного дешевле. Или я ошибаюсь? Как дела обстоят с lm/W XHP50/70 на токах до 700ма? [Исправлено: Reyden, 09.03.2015 в 09:51]

14.03.2015, 19:38	74
Reyden Ветеран Фонарёвки Регистрация: 29.09.2013 Последняя активность: 25.11.2023 19:08 Адрес: Dnipro Сообщений: 2922 Сказал(а) спасибо: 579 Поблагодарили: 572 раз(а) в 417 сообщениях	Re: Многофункциональный налобный фонарь. Разработка, обсуждение Посоветуйте кнопку включения/выключения на плату, для управления питанием, чтобы после нажатия и перехода в состояние ON там и оставалось. Какие переключатели например используют в фонарях? Думал что выбрать кнопку проще простого, не тут то было, даже конденсатор подобрать легче. А от терминологии и разнообразия видов, можно просто с ума сойти. [Исправлено: Reyden, 14.03.2015 в 20:40]