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Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V

yogi009 4728 12
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  • Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V

    Dieses Miniprojekt ist mit dem vorherigen verwandt:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3790044.html

    Diesmal nahm ich eine Schaltung der Firma Maxim MAX16832 (V. MAX = 65V) die die Diode mit einem konstanten Strom bis 1000 mA versorgt. Dieser Chip wird in einem hobbyfreundlichen SOIC-08-Gehäuse mit einer zusätzlichen Wärmeleitfläche hergestellt, das es ihm ermöglicht, Wärme besser auf die Oberfläche des Kühlkörpers abzustrahlen. Dieser Chip ist, wie der MAX16822, einfach in der Montage. Hinweis: Die Fotos und der Schaltplan zeigen die 1W-Version. Bitte lesen Sie die Beschreibung sorgfältig durch.

    Heute präsentiere ich eine andere Version dieser Lampe (bestimmt für Stadtstrassen und Radwege) angepasst, um von einer Batterie betrieben zu werden mit einer konstanten Spannung im Bereich von 7-65 V. Zusätzlich kann es mehr als eine Power-LED (3W) "speisen", bisher habe ich den Betrieb einer Cree-LED getestet. Der Schaltplan ist das gleiche, einige Bauteile wurden geändert, die Leiterplatte ist identisch. Änderungen gegenüber der MAX16822-Version:

    1.Schottky-Diode 2 A / 100 V,
    2. Drossel mit höherem Strom (achten Sie auf die Frequenz des Wechselrichters) - Coilcraft MSS1260-224KLB,
    3. Widerstand R1 = 0R23 zur Programmierung des Stroms (theoretisch sollte er einen Strom von 867 mA für die Cree-Diode ergeben),
    4. Widerstand R3 = 30 kΩ - bei 20 kΩ empfängt die Cree-Diode zu wenig Strom und verhält sich nicht stabil.

    Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V

    Wie Sie sehen können, sieht das Ganze gleich aus (mit Ausnahme einer etwas größeren Drossel, die jedoch problemlos in das Lötfeld passt. Es lohnt sich, an die zahlreichen Durchkontaktierungen im Bereich der integrierten Schaltung zu erinnern, die dienen nicht als Schmuck und sollten physisch hergestellt werden, wodurch wir die Kühlfläche des MAX16832 mehrmals vergrößern.



    Jetzt Messungen für eine Cree 3 W Diode. Versorgungsspannung 19,47 V.

    Im Ruhemodus (roter Jumper an) beträgt die Spannung an der Diode 0 V, der Strom 0 mA und der vom Modul verbrauchte Strom 0,61 mA.
    Im gedimmten Modus (grüner Jumper an, minimales Licht - keine Sorge, es gibt genug davon auf dem Fahrradweg), die Spannung bei Cree = 2,65 V, der Diodenstrom beträgt 75 -> 65 mA, der vom Modul verbrauchte Strom beträgt 13 mA.
    Im hellen Modus (max) beträgt die Spannung am Cree 3 V, der Strom 990 -> 960 mA und der vom Modul verbrauchte Strom 263 mA.

    Die Markierung 990 -> 960 mA bedeutet, dass wir zu Beginn einen Strom von 990 mA haben, der nach einem längeren Moment auf 960 mA abfällt.

    Natürlich sollten Sie in dieser Version auf den Kühlkörper für die Cree-Diode achten, das Modul selbst ist sehr warm (insbesondere die Drossel), aber der integrierte Schaltkreis verfügt über einen Wärmeschutz (bei 165 °C), was Hoffnung gibt, dass die Schaltung ausreichend langlebig wird. Ich habe das Modul mehrere Stunden zu Hause getestet, es sollte während der Fahrt besser gekühlt werden.

    Letztendlich plane ich, zwei in Reihe geschaltete Cree 3 W-LEDs mit Optik, wie in der Beschreibung des vorherigen Systems zu installieren, um die Straße und die Umgebung besser zu beleuchten und Menschen aus der entgegengesetzten Richtung vor Blendung zu schützen.

    In beiden Versionen (1 W und 3 W) anstelle des Potentiometers können Sie einen Jumper (von R3 direkt zur Masse, die wir auf der Unterseite haben) löten. Die Potentiometer werden dann nur verwendet, um die gewünschte Helligkeitsstufe des gedimmten Modus einzustellen, dann muss man nur den entsprechenden Widerstand R3 löten.

    Wenn ich mehrere Cree-LEDs in Reihe verwenden müsste, würde bei diesem Strom mehr Leistung freigesetzt. Die Drossel erwärmt sich am stärksten auf der Leiterplatte. In diesem Fall kann man das Löten von Kupferstrahlungsplatten in Betracht ziehen. Achten Sie jedoch darauf, dass diese nicht mit anderen "Signalen" in Kontakt kommen. Sie sind nicht die Massenfelder.

    Um diese beiden Projekte zusammenzufassen, plane ich das 3 W-Modul zum Bau der Frontlampe zu verwenden. Das einfache logische Einschalten und Einstellen der Helligkeit bietet eine gute Funktionalität der Lampe. Das 1 W-Modul ist sehr gut für das Rücklicht geeignet, es arbeitet normalerweise im gedimmten Modus und beim Bremsen wird der helle Modus als Bremslicht eingeschaltet. Ein geeigneter Schalter im Bremsgriff oder in der Bremse selbst ist ausreichend.

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    Über den Autor
    yogi009
    Niveau 43  
    Offline 
    yogi009 hat 12799 Beiträge mit der Bewertung 2001 geschrieben und dabei 752 Mal geholfen. Er ist seit 2006 bei uns.
  • #2
    Slawek K.
    Niveau 34  
    @ yogi009 Es ist schön, dass du was machst ;)
    Hast du eine fertige Version mit Gehäuse?

    Schöne Grüße
  • #3
    yogi009
    Niveau 43  
    Hallo S³awek. Erst diese beiden Module habe ich in Betrieb genommen. Gehäuse - weißt du - der schwierigste Teil für die Elektronik. Dies gilt umso mehr, daß man hier zwei Merkmale kombinieren muß: ausreichende Kühlung und Abdichtung. Man fährt unter verschiedenen Bedingungen. Außerdem muss eine vibrationsfreie Halterung hergestellt werden, damit die Optik die Lichtlinie beibehält (natürlich meine ich Radwegen und Stadtstrassen). Wenn ich einen Kühlkörper für zwei (oder vielleicht drei) Cree-Dioden herstelle, werde ich erweiterte Messergebnisse liefern, diesmal bei einer Stromversorgung von ca. 50 VDC. Ich bin zufrieden mit der Tatsache, dass wirklich helle (für diesen Strom) Cree-Dioden verwendet werden, zusätzlich mit einer hohen Farbwiedergabe und von Maxim empfohlenen Komponenten (z. B. bestimmte Modelle von Drosseln). Die Helligkeit jeder der Cree-Dioden, gemäß Angaben des Herstellers für einen solchen Strom, beträgt 450 lm, d.h. bei zwei Dioden haben wir 900 lm und bei drei Dioden - 1350 lm mit der für diesen Dioden vorgesehenen Optik (Cree XP- G3). Nun, man kann nachts schon etwas in der Stadt sehen. Eine solche Konstruktion wird sich wahrscheinlich bei nächtlichen Fahrten auf Waldwegen nicht bewähren, aber hier kämpfen wir um Licht für ein ziviles Fahrrad :-)
  • #4
    nouki
    Niveau 25  
    Hallo

    Ich persönlich benutze den PAM2863-Chip. Die niedrigere Spannung wird durch den Strom bis zu 2A und den einfachen Aufbau der Schaltung kompensiert.

    PS Ich wundere mich über den Widerstand R2 am Dim-Bein - ist das eine gute Lösung?

    Fahrradlampe 3W [MAX16832] - Stromversorgung bis 60 V
  • #5
    yogi009
    Niveau 43  
    nouki hat geschrieben:
    Ich wundere mich über den Widerstand R2 am Dim-Bein - ist das eine gute Lösung?


    Ob es gut ist, ich weiß es nicht. Auf jeden Fall von Maxim empfohlen :-) In meinen beiden Projekten war die Annahme die Flexibilität der Versorgungsspannung, so dass die Schaltung sowohl mit Li-Ionen-Batterien als auch mit Elektrofahrradbatterien arbeitet, d. h. in der Praxis mit Akkus 36- und 48-V mit einer maximalen Spannung in einem geladenen Zustand von 54 V. Das Modul hält maximal 65 V am Eingang aus, sodass 60-V-Batterien in diesen Bereich gelangen können, aber... Während das Paket mit 16 S x nominale 3,7 V gibt etwas unter 60 V, haben wir direkt nach dem Laden 67,2 V (16 S x 4,2 V). Also ist diese Kon­fi­gu­ra­ti­on raus.
  • #6
    spec220
    Niveau 20  
    Hallo
    Verkürzt die direkte Stromversorgung der LED-Diode über die L1-Drossel (keine kapazitive Filterung) die Lebensdauer dieser Diode?

    PS. Nach welcher Methode hat Kollege die Leiterplatte hergestellt? War es ein Plotter?
  • #7
    yogi009
    Niveau 43  
    spec220 hat geschrieben:
    Verkürzt die direkte Stromversorgung der LED-Diode über die L1-Drossel (keine kapazitive Filterung) die Lebensdauer dieser Diode?

    Nein, das tut es nicht. Viele Stromrichter versorgen die Power-LED mit Strom auf diese Weise.

    spec220 hat geschrieben:
    Nach welcher Methode hat Kollege die Leiterplatte hergestellt? War es ein Plotter?

    Dies ist eine klassische Wärmeübertragung und mäßig erfolgreich. Ich habe das Ganze verzinnt, damit ich nicht von Zeit erpresst werde, weißt du - Arbeit an Ver­suchs­mo­dell mag dauern, und blankes Kupfer ohne Lack verliert schnell seinen Glanz (genau wie nackte... ah, egal ;-) ). Wenn es eine bewährte Platine wäre, die für eine schnelle Montage ausgelegt ist, würde ich sie ohne diese Verzinnung löten und sie dann nach einem schnellen Test lackieren.
  • #8
    nouki
    Niveau 25  
    yogi009 hat geschrieben:
    nouki hat geschrieben:
    Ich wundere mich über den Widerstand R2 am Dim-Bein - ist das eine gute Lösung?

    Ob es gut ist, ich weiß es nicht. Auf jeden Fall von Maxim empfohlen :-)


    Ich sehe eine solche Lösung nicht in der Dokumentation, auch nicht in der Musterplatine.
    Zusätzlich zeigt der Zustand in der Beschreibung eine niedrige Spannung an. Es würde ausreichen, eine Diode zu geben, um sicher zu sein.
    Laut Dokumentation
    IN, CS, LX, DIM zu GND ......................................... -0,3 V bis + 70 V.
    Ohne Widerstand ist es also auch in Ordnung :)
    Ich sehe auch nicht die Effizienz der Schaltung - es ist bekannt, dass die Qualität und Wahl der Bauteile einen Einfluss haben, aber sie hätten ihren geben können.

    Wenn es um Stromversorgung geht, gewinnt vielleicht die Vielseitigkeit.
    Ich persönlich habe 2x Cob mit einem Strom von 350 mA und ungefähr 1000 lm, um auf den Feldwegen zu fahren. Die Platine selbst ist 140x15 zweiteilig. Außerdem habe ich die Möglichkeit, ein oder zwei einzuschalten mit Helligkeitsanpassung von 20%. Einspeisung 5x Li-Po, Brenndauer 4 Stunden.
    Das Besondere an Cree ist, dass der geringe Platzbedarf und die hohe Leistung ein Kühlproblem verursachen.
    Wenn Kollege Vielseitigkeit haben möchte, wäre es nützlich, die Linse zu wechseln.
    Im Gelände ist Punktlicht eher wenig nötig, und das verstreute Licht in der Stadt wird andere irritieren.

    Das ist natürlich meine Meinung :)
    Schöne Grüße
  • #9
    yogi009
    Niveau 43  
    nouki hat geschrieben:
    Ich sehe eine solche Lösung nicht in der Dokumentation, auch nicht in der Musterplatine.


    Was wollte Kollege sehen? Wer diesen speziellen Chip gründlich analysieren möchte, sollte den zweiten Hinweis zum fertigen Modul lesen, das dieser Schaltung gewidmet ist. Dies nennt man Kitt. Und dort empfiehlt der Hersteller der Schaltung genau diesen Schaltplan und praktisch dieses Layout. Natürlich kann man mit dem Hersteller diskutieren :-) Die Effizienz des Moduls ist ebenfalls angegeben.

    Was den Cree betrifft, könnte der Neugierige lesen, dass es sich um den XP-G3 handelt, der mit 2 A betrieben werden kann, dann ist es wirklich warm. Hier haben wir die Hälfte des Stroms, ein relativ kleiner Kühlkörper und dedizierte MBPCB sind mehr als genug. Ich möchte über die Haltbarkeit des Cree im Vergleich zu chinesischen Erfindungen und den CRI nicht diskutieren. Hier ist das Versprechen von Cree:

    https://www.maritex.com.pl/product/attachment/89128/945916614ea3187b8c7e1480de5bfb1e

    Zeigen Sie mir eine Notiz dieser östlichen Erfindungen. Flimmern? Haltbarkeit? Was ist die tatsächliche Effizienz (ich meine nicht das Drucken des Textes "10000 mAh" auf einer Li-Ion 16850-Zelle)? Darüber hinaus verfügt diese Schaltung über eine analoge Steuerung, sodass kein Modul hinzugefügt werden muss, das die PWM-Wellenform erzeugt. Ein solches Modul ist normalerweise ein Mikrocontroller, der eine stabilisierte 3/5V-Stromversorgung benötigt. Also einige Stromversorgung 7-65 VDC für 3/5 VDC. All dies bewirkt den Ausbau der Schaltung. Ich weiß, dass der fernöstliche Tiger vor nichts Angst hat, aber ich persönlich bevorzuge Buchanwendungen, bei denen Sie das, was Sie mit einem Taschenrechner in der Hand programmieren, in die Praxis umsetzen.

    Ich bin damit einverstanden, dass man auf der Platine am Stromeingang die Diode als Absicherung geben kann. Der Spannungsabfall verursacht durch einen Halbleiter ist hier vernachlässigbar. Stattdessen entfernen wir das Potentiometer und ordnen die beiden Schalter etwas ergonomischer an. Aber das sind kleine Dinge.
  • #10
    nouki
    Niveau 25  
    Was den Prozessor betrifft, so gibt es bei dem Strom, den er verbraucht, eine große Auswahl zwischen Gleichspannungswandler oder anderen billigeren Lösungen.
    Es ist einfacher, einen Druckknopf abzudichten als ein Potentiometer.
    Was die LED betrifft, ich habe sie seit 1,5 Jahren und wer hat gesagt, dass Ihre Cree kein chinesischer Mist sind :)
    Was den Sinn der Schaltung mit Dimm betrifft, messen Sie bitte die Spannung und überlegen Sie, was passieren kann, wenn Sie dort einen 3,3-V-Prozessor anschließen.
    Li-po Akku vom Laptop und ich haben die Lampe selbst gemacht. Ich denke, es ist einfach, die Kapazität zu berechnen, da es bei 700 mA 4 Stunden lang funktioniert.

    Schöne Grüße

    PS

    Wer diesen speziellen Chip gründlich analysieren möchte, sollte den zweiten Hinweis aus den Datenangaben zum fertigen Modul lesen, das dieser Schaltung gewidmet ist.

    4. Widerstand R3 = 30 kΩ - bei 20 kΩ empfängt die Cree-Diode zu wenig Strom und verhält sich nicht stabil.

    Der Hersteller wusste es nicht?
  • #11
    yogi009
    Niveau 43  
    Das Potentiometer hier in dieser Versuchsschaltung wird zur Einstellung der Helligkeit im Dimm-Modus verwendet. Dieses Element ist auf der fertigen Platine nicht vorhanden. Neben der Abdichtung haben wir in Fahrzeugen zahlreiche Vibrationen, Feuchtigkeit und Staub, die von dem Gleitkontakt des Potentiometers nicht geliebt werden.

    Zweitens: Es kann billigere und bessere Lösungen geben. Wenn Sie sie kennen, können Sie Ihren Artikel hier veröffentlichen, vorzugsweise im DIY-Bereich, idealerweise mit Ihren eigenen Händen gemacht.

    Drittens: Ich akzeptiere die Möglichkeit, Cree in Fernost zu produzieren, aber... sie stellen dort auch die Hälfte der guten Autos her, Markenantriebe für niederländische und deutsche E-Bikes (ich habe chinesische "Made in China" Signaturen im Motor von Gazelle gesehen für ca. 2000 Euro). Ich sah die gleiche Aufschrift auch auf dem Innenrohr der Vordergabel eines solchen Fahrrads. Was ist die Schlussfolgerung? Ein paar Dinge. Große Hersteller senkten die Produktionskosten und erhöhten die Produktpreise. Außerdem überwachen diese großen, bekannten Unternehmen die Qualität der Produktion, vielleicht nicht mehr wie früher in Schweden, aber sicherlich besser als die chinesische No-Name-Fälschungsfabrik.

    Viertens, warum einen anderen Stromrichter machen, wenn wir hier Funktionalität ohne ihn und ohne Mikrocontroller haben können (und daher ohne die Notwendigkeit, Code zu schreiben, was für viele ein Problem ist)?

    Respektieren Sie im Allgemeinen meine Zeit und lesen Sie zuerst die Quellen sorgfältig durch, zeigen Sie dann möglicherweise einige konstruktive Varianten oder beweisen Sie einen Fehler bei der Verbindung. Ich denke, die Ingenieure von Maxim werden gerne lesen.

    nouki hat geschrieben:
    Der Hersteller wusste es nicht?


    Ja, es ist logisch, er wusste es nicht :-) Daher fügte er Messfelder hinzu, um das Verhalten der Schaltung zu untersuchen und den optimalen Punkt zu bestimmen.
  • #12
    spec220
    Niveau 20  
    yogi009 hat geschrieben:
    Nein, das tut es nicht. Viele Stromrichter versorgen die Power-LED mit Strom auf diese Weise.

    Im Allgemeinen sind dies Stromrichter mit geringerer Leistung.
    Mehr als einmal bin ich auf einen Fall gestoßen, in dem der Ausfall des Filterkondensators im Laufe der Zeit zum Ausfall der LED selbst führte. Die Zeit wird es zeigen (am Ende hat Kollege eine Lichtquelle von ziemlich guter Qualität verwendet, die außerdem im MAX ihrer Fähigkeiten nicht verwendet wird). Wenn andererseits der Verlauf US für die LED schädlich wäre, würde der Hersteller in seiner Anwendung wahrscheinlich einen kleinen Kondensator + Widerstand empfehlen.
  • #13
    yogi009
    Niveau 43  
    spec220 hat geschrieben:
    Mehr als einmal bin ich auf einen Fall gestoßen, in dem der Ausfall des Filterkondensators im Laufe der Zeit zum Ausfall der LED selbst führte.

    Genau. Diese Anwendung ist nicht zufällig.
    [F]