[MrHot]

Занавес - в сторону !

Переделываем Ultrafire UF-H3.

На правах автора данной статьи - переношу её с мелкими изменениями

Элетроника.

Ядро Buck-Boost преобразователя уже довольно избито и затёрто. Это LTC3454.
Имеется возможность работать драйверу как на 20ма, так и на 700ма при управлении от процессора.
И так. Всё собрано из двух блоков.
Силовая часть:


И блок микроконтроллера.


Я изначально питал надежду собрать всё при помощи PWM-управления (PWM + интегратор на RC-цепочке). Но потом мои надежды развалились. Я понял что невозможно будет задать нужный стабильный уровень напряжения. к этому моменту процессор уже стоял на печатной плате (неправильной печатной плате) и перепаивать его было кране нежелательно. Решено было спасать процессор и выполнить монтаж тонкими проводами в лаковой изоляции с последующим нанесением лака. Большая просьба в этом месте промолчать искателей перфекционизма (сделаете себе платы такие, какие захотите, и всё сделаете правильно и с первого сраза).
В итоге, пошарив в панике по ящикам - я обнаружил MCP41050. Это электронно управляемый (SPI) потенциометр на 50 Ком. Он выпускается только в SO-8 и это была катастрофа. Место было только одно - на обратной стороне платы процессора. Там я резаком расчертил лужайку под MCP41050 и выполнил её монтаж. После пробного запуска я обнаружил что не могу выставить ток ниже 60ма. А хотелось - очень. Хотелось примерно 20ма. И так на свет появился резистор R2 на схеме CPU. Именно дёргая его то на землю, то в 3-е состояние (порт PA3) я смог сгладить ограниченые рамки своей элементной базы. Что интересно - мне даже это понравилось. Можно применять и иные электронные потенциометры. Более простые и с меньшим числом шагов. В той схеме что у меня приведена - запись меньшего значения в потенциометр обеспечивает протекание меньшего тока через LED. Что приятно совпадает с человеческой логикой.
Немного об индуктивности. Это MURATA типоразмера 2525. Выполнена в закрытом виде. На вид как ящик. Очень удобно обпиливать её при изготовлении "бутербродных" плат. Другого у меня небыло, а мотать самому не очень хотелось. Хотя, я сделал попытку. Но КПД был достигнут такой же, и посему - я решил не дурить и оставил MURATA.
При том что у меня есть КПД составил:
При птании 4,068V и токе через LED 0,113А - 90%
На малых токах 20ма - я не промерял КПД. Вернее, он был примерно 84% на токе в 61ма. На 20 ма - ещё меньше из-за работающего процессорного блока (и не только). Но даже эти показатели я считаю очень приемлимыми и приятными. Большего - не желаю (хотя нет.. соврал..).
Я изготовил под себя прошивку:

• Пять режимов.
• Есть запоминание текущего режима при выключении (хранится в RAM).
• При смене батареи - переходит в самый слабый из режимов.
• При обнаружении провала питания ниже 3.5V - даётся один раз предупредительное моргание (3-и раза мигает) и более не повторяется (если сделать вкл/выкл - то повторится)
• При провале питания ниже 3.0V - автоматом переключается в самый слабый из режимов.
• При напряжении 2.8 - немедленное отключение.
• Ток в состоянии ожидания примерно 0.7...0.8 мкА (измерено мультиметром Agilent)
• Первый режим ~22ма
• затем ~62ма
• ~112ма
• ~340ма
• ~680ма

Ток покоя в режиме ожидания - меня просто поразил. Это нечто ! Всегда бы так ! Прошивка писалась несколько дней. Я уже почти был готов бросить это занятие. Постоянно была борьба за микропотребление в спячке (это оказалось не так просто сделать, вечно что-то жрало то там то сям..) Процессор был с 2Кб Flash ПЗУ и т.к. я писал на AVR GCC то память летела со свистом. Осталось в итоге 10%
Ругайте меня - пилите, что хотите.. но могу дать только "гостевой" исходник.

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>

unsigned char OnOffState;
unsigned char ModeNumber;
unsigned char ButRead;

//---------------------------------------------------------------------------------------
ISR(IO_PINS_vect)
{
    GIMSK    = GIMSK & 0b11101111;        //запрещены прерывания от OnPinChange
}
//---------------------------------------------------------------------------------------
void Delay1(void)    //264ms at 1MHz and -O0 (compiller option)
{
    unsigned int i;
    unsigned int j;
    for(i=0; i<8000; i++)    j = j + i;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------
void SPI_MCP41xx(unsigned char TxCommand, unsigned char TxData)
{
    unsigned char i, tData;
    //SPI_OUT        PORTB1
    //SPI_SCK        PORTB2
    //SPI_CS        PORTA0
    PORTA = PORTA | 0b00000001;        //SPI_CS = 1
    PORTA = PORTA & 0b11111110;        //SPI_CS = 0
    PORTB = PORTB & 0b11111011;        //SPI_SCK = 0

    tData = TxCommand;
    for (i=0; i<8; i++)
    {
        
        if (tData & 0b10000000)
            PORTB = PORTB | 0b00000010;        //SPI_OUT = 1
        else
            PORTB = PORTB & 0b11111101;        //SPI_OUT = 0

        PORTB = PORTB | 0b00000100;        //SPI_SCK = 1
        PORTB = PORTB | 0b00000100;        //SPI_SCK = 1
        PORTB = PORTB & 0b11111011;        //SPI_SCK = 0
        tData = tData << 1;
    }

    tData = TxData;
    for (i=0; i<8; i++)
    {
        
        if (tData & 0b10000000)
            PORTB = PORTB | 0b00000010;        //SPI_OUT = 1
        else
            PORTB = PORTB & 0b11111101;        //SPI_OUT = 0

        PORTB = PORTB | 0b00000100;        //SPI_SCK = 1
        PORTB = PORTB | 0b00000100;        //SPI_SCK = 1
        PORTB = PORTB & 0b11111011;        //SPI_SCK = 0
        tData = tData << 1;
    }


    //инициализация линий SPI в исходное состояние
    PORTB = PORTB & 0b11111011;        //SPI_SCK = 0
    PORTA = PORTA | 0b00000001;        //SPI_CS = 1
}
//---------------------------------------------------------------------------------------
void main()
{
    OnOffState = 0;
    ModeNumber = 1;

    MCUCR    = MCUCR | 0b00110000;    //Set PowerDown Mode    and Sleep Enable bit
    MCUCR    = MCUCR & 0b11110111;    //SM0 = 0

    ACSR    = ACSR | 0b10000000;        //Analog comparator disable
    ADCSR    = ADCSR & 0b01111111;        //ADC disable

    PORTA     = 0xFF;        //подтягиваем всё к питанию, чтобы ложно не срабатывало OnPinChange
    PORTB     = 0xFF;
    PORTA    = PORTA & 0b11011111;    // PA5 - вход резистивного делителя, подтягивание тут излишне
    PORTB    = PORTB & 0b01111111;    // Reset line pull up disable

    DDRB    = 0b00000111;            //PB1 PB2 - как выход (SPI interface) PB0 - как выход EN1 для LTC3454
    DDRA    = DDRA | (1<<DDA0);        //PA0 - как выход CS для MCP41xxx

    DDRA    = DDRA | (1<<DDA7);        //PA2 - как выход (резистивный делитель)

    //PORTA    = PORTA | (1<<PORTA7);        //выключить резистивный делитель
    PORTB    = PORTB & 0b11111110;        //выключить EN1 для LTC3454

    PORTA    = PORTA & 0b01111111;        //вЫключить тестовый светодиод

    //инициализация линий SPI
    PORTA = PORTA | 0b00000001;        //SPI_CS = 1
    PORTB = PORTB & 0b11111011;        //SPI_SCK = 0
    
    SPI_MCP41xx(0b00010001, 200);
    SREG    = SREG | 0b10000000;        //разрешены прерывания поднят флаг I

    // первичные инициализации завершены
    while (1)        //общий цикл событий
    {
        if (OnOffState == 0)    //надо впасть в спячку
        {
            GIMSK    = GIMSK | (1<<PCIE0);        //разрешены OnPinChange на аналоговых пинах        
            sleep_cpu();
        }    //надо впасть в спячку


        ButRead = PINB & 0b00001000;        //интересует PINB3
        //посмотрим на кнопку, не нажали ли её
        if (ButRead == 0)    //что-то случилось с кнопкой
        {
            Delay1();        //ждём
            if (OnOffState == 0)    //PowerUp procedure
            {
                PORTB    = PORTB | 0b00000001;        //включить EN1 для LTC3454
                OnOffState = 1;
            }    //PowerUp procedure
            else    //PowerDown procedure
            {
                OnOffState = 0;    
                PORTB    = PORTB & 0b11111110;        //выключить EN1 для LTC3454
            }    //PowerDown procedure
        }        //что-то случилось с кнопкой
    }        //общий цикл событий
}

Он умеет включаться-выключаться и работать с потенциометром. R2 - на плате CPU необходимо ликвидировать и выводы #6,7 MCP41050 заземлить. Это даст стабилизацию тока в 220ма (если мне не изменяет память).

Если не будет R2 - то минимальный ток драйвера будет в районе 60ма. Т.е. это меня не устроило и я сделал ещё и управляемый R2. Но в "гостевой" прошивке R2 - не управляется и не предусмотрен. Посему - я написал что и куда необходимо закоротить (чтобы гостевая прошивка "ожила" по моему замыслу).

Вот фьюзы:


Вот опции компиляции:


Это позволит не собрать фонарь, а сделать хороший старт и понять что и как при отладке своего драйвера. Хотя - я сильно сомневаюсь что есть желающие повторять тоже самое на процессоре AtTiny26L в корпусе MLF. Я и сам уже не в числе таких желающих. Хотя...

Обратная сторона силовой платы:


Две платы перед сборкой.


Две платы бутербродом.

Модификации теплонесущих частей.

Как были срезаны резьбовые стойки.


Дело в том, что места внутри для размещения индуктивности и плат - крайне мало. Для этого надо образать при помощи Dremel-я и бура резьбовые стойки в котрые вкручиваются винты фиксации кнопки. Всего три стойки. Я укоротил все три. Винты значительно короче чем длина резьбовых каналов. Хуже не станет точно.

Утрамбовано внутрь.


При вставке драйвера внутрь - я применил капельку разъёмного автомобильного анаэробного резьбового фиксатора. Т.к. я довольно много раз вставлял и извлекал латунное кольцо то оно ослабило хватку алюминия. Не сильно, но ослабило. Через это латунное колечко тепло от LTC3454 уходит прямо в корпус через намеренно утолщённые дорожки.

Начинаем изобретать теплопровод.


Это кусок водопроводной медной трубы 1мм толщиной. При изгибании использовал свёрла и небольшие пасатижики.

Пропаиваем его.


Заходим в примерочную...



LED - снабжаем медным уголком и примеряемся.


Тоже самое, но если перевернуть.


Гайку я был вынужден припять намертво. Иначе - ничего не выйдет. Т.о. я получил разборный проводник-распределитель тепла. Если кто придумает (и зафотографирует) лучше - большой почёт тому и уважение ! У меня - идей нет более.

Надо всё промазать теплопроводящим составом. LED в месте прохождения винта (М1,6) надо промазать пастой КПТ-8. Линза LED так же промазывается изнутри по контуру для влагостойкости.
Находим по оглавлению и читаем тему: "Термоклеи, термоинтерфейсы в применении к охлаждению LED".


Модификация пружины. Без этого мероприятия сильно ощущается падение напряжение на этой самой пружине. На токе в 680ма - это ощутимо проваливает питание. Поэтому - так проще, лучше и надёжнее.
Ищем по оглавлению и читаем тему: "Модернизация пружин батарейных отсеков".


Весть проект выполнен специально под незащищённые АКБ. Буду тестировать.

Защита от переполюсовки не сделана. Особо невнимательные (и те кто меняет АКБ в темноте) могут Сделать защиту на ПТ.

Надеюсь, господа - всем было очень интересно.

Занавес закрывается...

[Admin]

Спасибо за инструкцию! Её я почему то упустил из виду...

[Leon]

Прикольно... Решпект за проделанную работу...

[Wolfsangel]

Снимаю шляпу. Особенно плата и программирование.

[SML]

Бимшоты и фонарь в сборе?

[MrHot]

 Сообщение от SML :

Бимшоты и фонарь в сборе?

Да, простите за значимую техническую недоработку :-)
Внешний вид есть на сайте продавца, например Kaidomain.
Вот мои фото если они буду лучше смотреться (я и сам с трудом терплю Kd и его тормозной сайт)
Внешний вид 1
Внешний вид 2
Внешний вид 3
Внешний вид 4

Статью "Зебра" для бедных (или Ultrafire UF-H3) скоро перенесу на этот ресурс, т.к. я делал этот обзор.

По поводу бим-шотов.
Странно, что мне и в голову не приходило это фотографировать.
И более странно, что никто их в течении многих месяцев не просил (хотя статья была давно опубликована).
Т.к. "оптика" не переделывалась - то форма светового пятна не менялась и оставалась такой же как и у самого производителя.
Восприятие бим-шота - это такое же субъективное, как например "рисунок объектива" в фото технике (мрак полный, если пытаться логически осознать это).
Поймите меня правильно. Моя "болезнь" - делать руками, переделывать, разрабатывать. Я не испытываю неудобств, если "фокус внимания" на световом пятне не такой или не сякой. Я просто использую всё что есть.
Т.е. форма пятна - это график распределения светового потока Cree Xlamp XR-E. Широкий конус света, практически ничем не срезаный.

[betonomeshalka]

2 MrHot:
А не возникало у вас желания доработать стандартный драйвер?
Например, если я правильно понимаю, можно параллельно припаять еще 1 или 2 AMC 7135 (После переделывания теплоотвода, конечно)?
Или может посоветуете что-нибудь.
Просто создание своего драйвера мне точно не по силам, а несложная доработка этого была бы кстати.

[Rime]

 Сообщение от MrHot :

Две платы перед сборкой.

 Сообщение от MrHot :

Две платы бутербродом.

Караул!!! Плагиат!!!



Никогда не думал, когда делал это, что ворую чужую идею.

[Борян]

Получил фонарь и хочу переделать охлаждение по приведенной выше методе.
На фото видно, что уголок, передающий тепло на "радиатор", припаян к подложке диода. Уголок достаточно массивен относительно подложки, поэтому прогревать придеться долго. Не перегреется ли диод?
Может использован сплав Розе?