Anksčiau minėtas LED prožektorius naudoja grupę baltų šviesos diodų. Tačiau pramonė gamina specialius baltus šviesos diodus kurie skirti didesnio intensyvumo apšvietimui. Vieną tokį diodą nusipirkau RCL parduotuvėje. Deja, pardavėjas nesugebėjo pasakyti šviesos diodo detalės numerio, tik patikino, kad per šį diodą maksimali leistina srovė yra 700mA (Nors jų interneto puslapyje parašyta 800mA). Šiaip tai gėda parduotuvei. Diodas jau iškarto sumontuotas ant nedidelio aliumininio radiatoriaus.
Tokiam “garbiam” diodui (gi sumokėjau kiek daugiau nei pusšimtį litų už diodą) reikia naudotį kokią nors garbingą mikroschemą. Sustojom ties Texas Instruments TPS61058/TPS61059 (SYNCHRONOUS BOOST CONVERTER WITH DOWN MODE HIGH POWER WHITE LED DRIVER). Mikroschema (anot datasheeto) pasižymi dideliu naudingumo koeficientu, veikia nuo vienos ličio batareikos (akumuliatoriaus), turi visas reikalingas apsaugas ir yra labai maža. Mikroschema tikrai maža, apie jos litavimo pražią galite pažiūrėti senesnėje mano weblogo žinutėje. Visas surinktas “mechanizmas” atrodo taip:

Kai pajungiam maitinimą, šviesos diodas tikrai gerai šviečia. Deja, diodo aliumininis radiatorius gana greitai kaista (aš leidau 570mA srovę, įtampa ant diodo 3.37V. Viso apie 2W).

Darbinės LEDo srovės kažkodėl nepasiekiau. Bėda tame, kad mikroschema ganėtinai sudėtinga ir turi net kelis darbo režimus. Diodo darbinę srovę nusako 5 rezistorių grandinė. Nors ir nustačiau apie 0.7A srovę, bet kažkodėl mikroschema priešinasi. Mikroschema iš pradžių “pakaitina” šviesos diodą ir tik vėliau duoda jam pilną srovę… Gal todėl, kad eksperimentus darau su TPS61059 kuri pagal dokumentus duoda iki 0.5A diodo srovę… 🙂

Visa konstrukcija gavosi gana kompaktiška. Jei galėčiau naudoti dvipusę spausdintą plokštę, konstrukcija gautusi dar mažesnė. Pati mikroschema beveik nekaista. Daugiausiai vietos ant PCB užima išėjimo kondensatoriai (ten reikia 3x22uF) ir induktyvumas. Induktyvumas tik 4.7uH (panaudojau nuo video plokštės). Kondenstorius dėjau 47uF tantalas +6 vnt. nežinomos talpos keramiką (manau virš 1uF kiekvienas) iš LCD matricos keitiklio. Įėjimo kondikas- 10uF tantalas + 3 keramikos.

Diodas gana gerai šviečia, bet spindulys labai išskaidytas. Panaudojus lęšį, spindulys susifokusuoja į “prožektoriaus” spindulį. Va toks, sufokusuotas spindulys gana stipriai “padeda į vietą” senesnės konstrukcijos prožektorių.

Nutariau visdėlto pabaigti baltų šviesos diodų projektą. Pirmiausiai ilgai ilgai ieškojau stabilizatoriaus plokštę, vėliau neradau diodų. Juos kažkur išmėčiau. Todėl teko panaudoti naudotus diodus iš USB Web kamerų. Ten stovėjo po 4 šviesos diodus. Kažkaip apsiskaičiavau su įtampų kritimu ant LEDų ir pasidariau plokštelę 12 diodų. O reikėjo 16. Teks kiek pahackinti pagamintą spausdintą plokštę ir pritvirtinti dar 4 diodus.

Čia PCB plokštelės sujungtos priešpaskutiniam patikrinimui:

Kaip kontrolinį prietaisą panaudojau pigų kinietišką prožektoriuką, tik vietoje paprastų batareikų panaudotas Liion akumuliatorius. Ir lemputė įdėta iš didesnio prožektoriaus. Deja lemputės parametrų negaliu pažiūrėti, nes plastikas aplink lemputę išsilydė ir ji nebeišsiima. (Papildymas- radau atsarginę lemputę iš to pačio prožiko: 2.4V, 0.75A. Perkaitinama lemputė pas mane, bet gerai šviečia.)

Pridėjus dar 4 šviesos diodus, srovė kiek išaugs.

O štai čia “apšvietimo testas”

Išvados:

Palyginus paprasta kaitrinę “kriptininę” lemputę su LED grupe galiu padaryti išvadą, kad LEDai ekonomiškesni energetikos atžvilgiu. Bet čia tik tuo atveju, kai diodai jungiami per specialą reguliavimo mikroschemą. Naudojant primityvius kinietiškus LED prožektorius šitie skaičiavimai gali labai stipriai skirtis. Dėl prietaiso brangumo irgi kita kalba- neskaičiuojant elementų kainos, paprastas prožektorius kainuoja apie 1.5Lt, tuo tarpu LED įrenginys žymiai brangesnis. Ypač su reguliavimo mikroschema.
Tačiau yra dar keli svarbus pliusai šiai LED sistemai. Kadangi naudojamas reguliatorius, tai maitinimo įtampa tampa nelabai svarbi. Ši konkreti schema vienodai švies maitinimo įtampai kintant nuo 2.5V* iki 24V. (*-Prie žemos įtampos, reguliatorius dirba kritiniam režime ir neišspaudžia pilno galingumo ir krenta naudingumo koeficientas. Jungiant 16 diodų, gamintojas rekomenduoja naudoti 12V maitinimą). Ir kuo aukštesnė įtampa, tuo mažesnė srovė. Galios sunaudojamas išlieka pastovus. Ko nepasakysi apie paprastas kaitrines lemputes. Beto, krentant įtampai, kaitrinės lemputės šviesos intensyvumas labai greitai mažėja.

Toliau: Continue reading →

Kilo mintis pasidaryti kažką panašaus į šviesos diodų lempą ar prožektorių. Aišku galima pasielgti kaip kiniečiui ir padaryti viską primityviai- baterija, rezistorius ir šviesos diodas. Bet tai labai neekonomiška, beto sėdant akumuliatoriui ar baterijai šviesos diodų intensyvumas greitai mažėja. O ir šiaip labai lengva perkrauti šviesos diodus.

Balti šviesos diodai (bet jau man žinomi) tai ištikruju yra mėlyni šviesos diodai su specialiu cheminiu reagentu kuris nuo mėlynos šviesos generuoja trūkstamas spalvas. Todėl ir gaunasi balta spalva. Diodai turi labai siaurą darbinį ruožą kur jie efektyviai dirba. Iš vieno šviesos diodo gaunasi mažai šviesos. Reikia jungti kelis. Juos galima jungti lygiagrečiai, bet tada kiekvienam diodui reikėtu atskiro balasto. Arba galima jungti nuosekliai, bet tada reikia gana aukštos įtampos.

Pramonė gamina specialias mikroschemas- White LED draiverius. Tai dažniausiai impulsiniai srovės šaltiniai su įvairiom apsaugom. Aš pasinaudjau Linear Technologies mikroschema LT3486, kuri turi du nepriklausomus draiverius ir veikia nuo vienos Ličio batarėjos.

Tai standartinis step-up impulsinis stabilizatorius su srovės matavimu ir maksimalios įtampos apsauga. Nors parašyta, kad nuo ličio elemento galima maitinti 2×8 baltus diodus, kitoje schemoje pavaizduota net 2×16 diodų! Kiek supratau ten įtampa neturi viršyti rodos 35V, o srovė ~25mA (priklauso nuo matavimo šunto, mikroschemos max srovė kiek didesnė) ir kiek diodų pajungsi visiškai nesvarbu.

Bjaurumas su mano mikroschema tai toks, kad ji “naujoviška”, be kojyčių ir šiaip pamažinta…

Schema labai paprasta. Visos detalės paprastos. Gal kiek teko pavargti su 10μH droseliais- ilgai ieškojau archyve mažiukų. Donoras buvo Samsung skaitmeninis fotikas. Dar buvo problemos su diodais. Panaudojau IR1F4 (10BQ040), 40V, 1A šotkis – nežinau ar jam užtenka greičio. Rekomenduojamas diodas ZHCS400, tai 40V, 400mA.

O štai čia pirmas blynas. Dar paleistas tik vienas kanalas- 9 balti šviesos diodai iš mobilių telefonų. Mano fotoaparatas nusprendė, kad šviesos užtenka ir blico neįjungė. Energijos šaltinis Liion akumas (4V), įtampa ant diodų grandinės- 29V. Įtampa ant nenaudojamos pusės- 36V. Schema šalta, šviesos diodai biški kaista.

Tolimesni pastebėjimai…
Continue reading →