|
|
|
|
135369 78 24 10 |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
11.08.2013, 22:35 | 1 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Я все надеялся, что подобный FAQ напишет кто-нибудь из специалистов в электротехнике, но поскольку они молчат (только dsche сделал интересную инструкцию по драйверам, но она немного о другом) – попробую написать сам. Потому что надоело отвечать на одни и те же вопросы.
Заранее прошу прощения за ряд упрощений (особенно по форме подачи информации). В 99% однобатареечных фонарей на 1*18650 стоит линейный или понижающий драйвер. Исключений – т.е. моделей с более сложным повышающее-понижающим драйвером – очень мало. Навскидку могу вспомнить только Зебры, Спарки и Предаторы, плюс некоторые экзотические кастомы и лего-сборки. Поэтому далее речь пойдет именно о линейных/понижающих схемах. Upd2018: Сейчас таких "исключений" стало больше - все фонари на 1*18650 и 6/12 вольтовых диодах (XHP35, XHP50, XHP70, MTG2) работают на повышающем драйвере, к ним все сказанное ниже не относится! Итак, что у нас происходит в стандартном фонаре на 1*18650 с понижающим/линейным драйвером? С одной стороны у нас есть диод. Обычно это XP-L/XP-L2, XM-L/XM-L2, XP-G/XP-G2 и т.п. То есть «трехвольтовый» диод, рабочее напряжение которого составляет ~2.7-3.5V. Чем выше ток – тем выше будет необходимое диоду напряжение (Vf). С другой стороны у нас одна батарея 18650, рабочее напряжение на которой изменяется в диапазоне от 4.2 до 3V, в зависимости от степени разряженности и от нагрузки. Чем выше ток - тем сильнее будет проседать батарея; чем лучше батарея - тем меньше она будет проседать при высоком токе. Разрядные графики хорошей батареи на разных токах. Сравнение разрядных графиков хорошей и посредственной батарей на токе 3А Между батареей и диодом находится драйвер, понижающий или линейный. Т.е. он так или иначе умеет понижать напряжение, но не умеет его повышать. Кроме того, во всей этой схеме есть еще разные пружинки-проводки-кнопки, на которых падает какое-то напряжение. Чем выше ток – тем больше падает. И что-то теряется на самом драйвере, это так называемое "превышение", нужное ему для работы (опять же, обычно чем выше ток - тем большее превышение нужно драйверу). В итоге: вся эта схема замечательно работает до тех пор, пока "входящее" напряжение, т.е. напряжение на батарее минус потери на контактах и драйвере будет выше, чем нужное диоду на данном токе. Как только "напряжение на батарее минус потери" сравняется с Vf диода и начнет уменьшаться дальше – напряжение на диоде тоже поползет вниз. А вместе с ним начнет снижаться и ток на диоде, и его яркость. Фактически, драйвер перестанет работать как стабилизатор тока, превратиться просто в дополнительную перемычку между батареей и диодом. _______ Пример 1: мы хотим подать на диод ток 3А, Vf диода на таком токе допустим 3.4V, на драйвере теряется 0.2V, на контактах еще 0.2V. В итоге фонарь будет выдавать стабилизированную яркость до тех пор, пока напряжение на батарее под нагрузкой не упадет до 3.8V, потом яркость начнет плавно снижаться. Пример 2: Другой фонарь, с худшим драйвером и худшей кнопкой. Мы хотим подать на диод те же 3А, Vf диода те же 3.4V, но на драйвере теряется уже 0.5V, на контактах еще 0.5V. В итоге фонарю для стабилизации потребуется 4.4V –а значит, даже самый лучший и полностью заряженный аккумулятор в принципе не сможет обеспечить такой ток на диод, он сразу начнет снижаться. Пример 2А: в том же фонаре даем на диод всего 1.5А, Vf диода составит уже 3.2V, на драйвере и контактах упадет в сумме ~0.5V, следовательно у нас будет стабилизация до напряжения на батарее (под нагрузкой) в 3.7V. К тому же и просадка батареи на таком токе будет существенно меньше. А теперь – выводы: - На мощных фонарях на 1*18650 для высокой яркости в турбо-режиме необходимо тщательное внимание к деталям. Хороший аккумулятор с высоким разрядным графиком, хорошая кнопка и пружинки с низким сопротивлением, хороший драйвер и даже хороший диод способны изменить ситуацию на те самые десятые доли вольта, которые обеспечат стабилизированную работу. Или, напротив, какой-то один некачественный компонент способен вывести из стабилизации всю схему, сделав турбо-режим более слабым или вообще недоступным. Поэтому кастомщики и «вылизывают» свои фонари, стараясь снизить все потери и выиграть на каждой мелочи - здесь это действительно важно. Особенно если это сверхмощный фонарь с очень высокими токами, который "танцует" на самой грани потери стабилизации. - По той же причине в фонарях на 1*18650 зачастую некорректны результаты измерений тока мультиметром, особенно плохим - он (в первую очередь его щупы) добавляет в схему то самое "критичное" дополнительное сопротивление, которое приводит к провалу "входящего" напряжения ниже Vf диода, т.е. к общему снижению тока. Поэтому к результатам замеров тока в мощных режимах следует относиться очень осторожно, особенно если вы не уверены в качестве щупов. - Фонари на 1*18650 позволяют сравнительно безопасно использовать незащищенные батареи, поскольку сам диод будет исполнять роль ограничителя разряда аккумулятора. При сильном разряде батареи (еще задолго до заветных 3V) «входящее» напряжение достигнет Vf диода и они вместе начнут ползти вниз, т.е. яркость диода начнет заметно снижаться. Более того - в особо мощных фонарях использование незащищенных аккумуляторов даже предпочтительнее, поскольку на защите (особенно некачественной) тоже будут какие-то дополнительные потери, приводящие к более ранней потере стабилизации. Правда, на слабых режимах диод еще будет нормально работать, т.е. теоретическая возможность посадить аккумулятор до 2.5V и даже ниже сохраняется - но для этого обычно нужно надолго оставить фонарь без присмотра. Во избежание переразряда батареи лучше сразу после заметного снижения максимальной яркости ставить аккумулятор на зарядку, или использовать фонари с индикацией разряда батареи. - Аккумуляторы Panasonic NCR (3100, 3400), отличающиеся низкой разрядной кривой и запасом существенной части энергии в диапазоне напряжений 2.5-3.5V, в таких фонарях в принципе не смогут отдать полную емкость на высоких токах. Фонарь будет ярко светить только до 3.2-3.5V на батарее, а это только 50-80% емкости данного аккумулятора (а на очень высоких токах - еще меньше). Зато и риска переразрядить такой панасоник в однобатареечной схеме почти нет, даже на слабых режимах - под конец разряда яркость будет долго-долго и плавно-плавно уменьшаться. - Стабилизация в понижающих/линейных схемах очень сильно зависит от Vf диода, и большинство мощных фонарей на 2.8-3.5А и одиночном диоде типа XM-L2/XP-L даже теоретически не смогут вытянуть стабилизированный турбо на полуразряженном аккумуляторе. Качество аккумулятора скорее будет влиять уже не на стабилизацию - а на то, насколько быстро и сильно фонарь потеряет в яркости. А вот у триплов и квадриплов светодиодов существенно ниже Vf, что позволяет на нормальной батарее стабильно работать на высокой яркости почти до самого конца. Но и упустить аккумулятор в переразряд на триплах-квадриплах проще, даже на 2.5-2.7V они еще довольно яркие - поэтому желательно наличие продуманной отсечки после 2.5-2.7V или внятной индикации разряда. Зависимость тока, яркости и рабочего напряжения для одиночного XP-L и трипла XP-G2. Например, при напряжении 2.9V среднестатистический XP-L сможет работать не более чем на 900mA (~400 лед-люменов), а трипл - на 2400 mA (~1000 лед-люменов). Для светового потока в ~1000 лм XP-L нужно 3.35V, а триплу для 1500 лм достаточно 3.05V PS_________________ Еще раз подчеркну, что речь идет об обычных фонарях с понижающим/линейным драйвером при работе от 1*18650. В других ситуациях логика работы может быть иной (например, если в тот же фонарь мы ставим 2*Li-Ion, то крайне желательно использовать защищенные аккумуляторы.) На фонари с директ-драйвом в общем и целом эта схема тоже распространяется, но там по умолчанию нет стабилизации. Отдаваемый диодом свет регулируется именно напряжением батареи, в соответствии с Vf диода. Поэтому ярче всего в директ-драйве работают триплы-квадриплы, у которых существенно меньше Vf, чем у одиночных диодов. PPS_________________ И еще один важный момент – вся эта схема находится в постоянном взаимодействии. Например, на высоком токе диод нагревается, Vf при этом снижается – значит, нагретый фонарь будет лучше держать стабилизацию, чем холодный. С другой стороны, нагрев будет приводить к увеличению сопротивления, т.е. потерям на контактах (ну и к снижению светового потока из-за нагрева, конечно). __________________________ Уточнения и исправления приветствуются [Исправлено: fnksb, 03.04.2018 в 16:22] |
Поблагодарили: 92 раз(а) |
11.08.2013, 22:42 | 2 |
Капитан Очевидность
Регистрация: 15.02.2011 Последняя активность: 14.08.2021 23:36 Адрес: Казань
Сообщений: 5568
Сказал(а) спасибо: 286
Поблагодарили: 1396 раз(а) в 1002 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Предлагаю ввести плашку "Авторизованный FAQописец"
__________________
Я не пытаюсь понять свою точку зрения, я её навязываю. |
Поблагодарили: 3 раз(а) |
11.08.2013, 22:50 | 4 |
Капитан Очевидность
Регистрация: 15.02.2011 Последняя активность: 14.08.2021 23:36 Адрес: Казань
Сообщений: 5568
Сказал(а) спасибо: 286
Поблагодарили: 1396 раз(а) в 1002 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
|
11.08.2013, 22:56 | 5 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Спасибо, я каждый раз надеюсь, что это последний
Правда, за отпуск аж три написал, в процессе пляжеваляния и самолетосидения. Осталось к еще одному картинок наделать... так и знал, что что-то забуду |
11.08.2013, 22:58 | 6 |
Gaffer
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Классно все написал, понятно любому гуманитарию. Спасибо большое!
|
11.08.2013, 23:20 | 7 |
Turn Day into Night
Регистрация: 23.10.2012 Последняя активность: 31.08.2024 12:59 Адрес: Львів
Сообщений: 2776
Сказал(а) спасибо: 1744
Поблагодарили: 1049 раз(а) в 559 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
большое спасибо, давно ждал такого фака, завтра буду ознакамливатся, что б меньше вопросов задавать
__________________
Продам фонари Convoy S3 с разной TIR оптикой |
11.08.2013, 23:25 | 8 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
selenopolis,
[Исправлено: fnksb, 11.08.2013 в 23:34] |
11.08.2013, 23:33 | 9 |
mrs. fnksb
Регистрация: 08.03.2013 Последняя активность: 27.01.2020 15:04 Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 35
Сказал(а) спасибо: 61
Поблагодарили: 163 раз(а) в 25 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
|
Поблагодарили: 11 раз(а) |
Admin (12.08.2013), ajr (06.12.2013), Alex4479666 (12.08.2013), fnksb (11.08.2013), gukase (30.07.2014), indy (02.04.2018), Kelevratony (25.06.2016), NazarSunrise (11.08.2013), Rime (02.04.2015), SERG27 (22.09.2013), witalen (18.01.2015)
|
11.08.2013, 23:34 | 10 |
Turn Day into Night
Регистрация: 23.10.2012 Последняя активность: 31.08.2024 12:59 Адрес: Львів
Сообщений: 2776
Сказал(а) спасибо: 1744
Поблагодарили: 1049 раз(а) в 559 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
и Тебе спасибо ))
|
11.08.2013, 23:46 | 11 |
читатель
Регистрация: 31.01.2013 Последняя активность: 06.07.2020 23:43 Адрес: Луганск. Украина
Сообщений: 7251
Сказал(а) спасибо: 2774
Поблагодарили: 4516 раз(а) в 2498 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
|
11.08.2013, 23:51 | 12 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Dali,
[Исправлено: fnksb, 11.08.2013 в 23:57] |
Поблагодарили: 1 раз |
Dali (11.08.2013)
|
11.08.2013, 23:53 | 13 |
Jagd Beutelratte
Регистрация: 05.07.2011 Последняя активность: 15.08.2019 17:54 Адрес: колхозник
Сообщений: 20282
Сказал(а) спасибо: 2365
Поблагодарили: 6707 раз(а) в 4640 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
__________________
трол. |
12.08.2013, 00:04 | 14 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
blindnick,
[Исправлено: fnksb, 12.08.2013 в 00:07] |
12.08.2013, 01:58 | 15 |
Начитанный пони
Регистрация: 25.11.2010 Последняя активность: 31.10.2016 03:47 Адрес: Москва
Сообщений: 6782
Записей в дневнике: 18 Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Тут стоит сказать. что уменьшается не яркость (которая может уменьшаться много от чего), а потребляемая светодиодом мощность. От севшего аккумулятора с небольшим напряжением светодиод будет светить слабо и долго, пока аккумулятор окончательно не сядет.
MG L-mini. Фонарь устарел, но запас драйверов, похоже, остался. Печаль в том, что драйвер всего на один ампер без возможности увеличить ток, а на одном ампере современным светодиодам повышение напряжения просто не нужно. Во времена XR-E же это было очень круто. Или уменьшить ток чтобы сохранить яркость прежней
__________________
Всё написанное может быть ошибочно. Who needs calories when you can have lumens? [Исправлено: John Jack, 12.08.2013 в 02:01] |
Поблагодарили: 1 раз |
fnksb (12.08.2013)
|
12.08.2013, 11:06 | 17 |
Jagd Beutelratte
Регистрация: 05.07.2011 Последняя активность: 15.08.2019 17:54 Адрес: колхозник
Сообщений: 20282
Сказал(а) спасибо: 2365
Поблагодарили: 6707 раз(а) в 4640 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
а нужно это в фонариках, где 350...450 ледлюмен - вполне адекватный свет. и 3 часа от панасоника с полной стабилизацией тока.
сколько вытянет XM-L2 с линейником? хотя пример неудачный, есть же XP-G2, который можно питать током 1А при напряжении менее 3В... что там линейник сделает с лишними 1...1,2 В? |
12.08.2013, 11:25 | 18 | |
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Цитата:
|
|
Поблагодарили: 1 раз |
fnksb (12.08.2013)
|
12.08.2013, 11:50 | 19 |
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
|
16.10.2013, 11:44 | 20 | |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 01:38 Адрес: Питер
Сообщений: 32380
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16209
Поблагодарили: 35426 раз(а) в 13138 сообщениях
|
Re: FAQ. Как работает фонарь на 1*18650
Кину сюда полезную ссылку на тесты galex, касающиеся поведения линейного драйвера после рубежа в 3V
https://forum.fonarevka.ru/... Цитата:
Для надежности можно использовать аккумуляторы от Панасоника, с разрядом до 2.5V. Такой аккум будет оооочень долго ползти до критического рубежа - токи мизерные, а запас емкости между 3 и 2.5V большой. [Исправлено: fnksb, 16.10.2013 в 11:47] |
|
Поблагодарили: 2 раз(а) |
amirka2389 (02.11.2013), Rjkz (08.12.2013)
|