Фонарёвка 09.09.2010 в 20:00

[Chix-pux]

В данном случае мы имеем цепь постоянного тока, содержащую импульсный преобразователь, стабилизирующий ток. Согласно закону Кирхгофа можно стабилизировать или ток, или напряжение, но никак не одновременно. Диод является полупроводником, требующим для своей работы именно ток, и в зависимости от тока изменяется падения напряжения на диоде. Например для Cree XP-G R5 при токе 1А падение напряжения около 3.2 вольт. Зависит от экземпляра. Драйвер представляет собой чаще понижающую схему, реже повышающую, а еще реже понижающе - повышающую. В случае китайского фонаря, способного питаться от 1х18650 и 2х16340 мы имеем классическую понижающую схему. Допустим она у нас реализована методом ШИМ. Поскольку схема чисто понижающая, то стабилизация пропадает при напряжении питания равном падению напряжения на диоде. Дальше идет простое плавное спадание яркости. Максимальное потребление будет при питании 1х18650 и разряженной до напряжения падения на диоде. Поскольку преобразователь является не идеальным прибором, его КПД примерно 0.7 - 0.8 (0.95 в лучших схемах). Вот как раз из за такого кпд мы имеем ток потребления больший, чем ток на диоде. При повышении напряжения питания ток потребления будет уменьшаться, а ток на диоде останется неизменным. При падении напряжения питания ниже напряжения падения на светодиоде ток потребления начнет уменьшаться, т.к. схема перестает работать, и получается по сути классическое включение директ драйвом.
В совсем дешевых схемах используется тупо резистор, или питание директ драйвом, с шим регуляцией режимов. Поскольку у литиевых аккумуляторов низкое внутренне сопротивление, они способны отдать большой ток, и светодиод обладает низким сопротивлением. Именно поэтому при включении напрямик он достаточно быстро перегревается и сгорает. При подключении через резистор мы ограничиваем ток на диод, при этом лишняя энергия переходит в тепло. Самый тупой и неэффективный способ включения. При директ драйве с шимом ток на диоде ограничивается только его внутренним сопротивлением и сопротивлением проводов и схемы, через которое это все подключено. У меня был модуль именно с таким питанием. Сгорел благополучно через месяц. Жрал от свежего аккума более 2.5А и грелся как печка. Сколько было на диоде аж страшно. Вместо 1.5А максимум положенных там было далеко за 2А.

[Breaker]

какой модуль то сгорел? А нельзя было ток уменьшить, даже запитав через резистор. фик с ним КПД, зато диод не умер. Или это был своего рода эксперимент?
ты мне скажи лучше... есть такой фонарик популярный, и на ВС его народ понакупал немеряно, в том числе и я.
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.39062
на литие 14500 на максимуме ток на корпус-батарея 1,5 ампера. В таком случае, какой ток можно прогнозировать на самом диоде? Ибо там XPE R5 впендырили, а для него больше 1 ампера давать нельзя по даташиту.
Вообще, такой корпус и не рассчитан на такую мощность Сильно начинает греться . По- видимому, его разработчики действовали чисто из коньюктурных соображений в погоне за люменами - (народ это любит), чтобы фонарик лучше продавался.А сколько будет служить - дело десятое. Перегорит, еще купят. Им это на руку.

[Chix-pux]

Нормальный там ток. Не более 1А. Вот если бы на корпусе было 2+.. тогда бы был повод беспокоиться. На всех диодах кроме многокристальных, SST, и XPG-R5 максимальный ток 1А. Но можно и больше если кратковременно.

[Скиталец]

Поскольку преобразователь является не идеальным прибором, его КПД примерно 0.7 - 0.8 (0.95 в лучших схемах). Вот как раз из за такого кпд мы имеем ток потребления больший, чем ток на диоде. При повышении напряжения питания ток потребления будет уменьшаться, а ток на диоде останется неизменным. При падении напряжения питания ниже напряжения падения на светодиоде ток потребления начнет уменьшаться, т.к. схема перестает работать, и получается по сути классическое включение директ драйвом.

Попробуем ещё раз с самого начала:
Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется. Любая замкнутая электрическая цепь (как в нашем фонарике, например) является замкнутой системой, для которой этот закон выполняется. При включении питания начинается перемещение заряда по цепи по кругу. Заряд не может накапливаться ни в одной точке, ни в одном элементе системы (кроме конденсаторов, но очень недолгое время, т.к. ёмкость конденсаторов очень мала в сравнении с типовыми значениями силы тока - 1 Ампер=1Кулон/секунду). Т.е. в стационарном случае, когда система "вышла на режим" и переходные процессы прошли, количество заряда приходящее в любую точку системы равно количеству заряда, уходящему из неё. По определению Сила тока в проводнике — скалярная величина, численно равная заряду dq, протекающему в единицу времени dt через сечение проводника. Следовательно, поскольку накопления заряда не происходит ни в одной точке цепи, ток в любой точке будет постоянным и одинаковым.
Что же происходит при работе нашего драйвера?
Когда напряжение на батарее больше того, на которое рассчитан диод в штатном режиме работы, то ток через него сильно возрастает ввиду специфической вольт-амперной характеристики светодиодов

(если, конечно, батарея не "проседает", то бишь имеет достаточную мощность для поддержания этого тока). Мощность в цепи постоянного тока - это произведение напряжения на силу тока. Т.е. при повышении напряжения на светодиоде, очень сильно возрастает мощность, на нём выделяемая, что приводит к перегоранию диода. Что делает драйвер? Драйвер периодически размыкает цепь с высокой частотой. Таким образом, через диод идут импульсы тока большой величины, чередующиеся с интервалами отсутствия тока. Т.е., средний ток на светодиоде получается как раз такой величины, чтобы мощность, выделяемая на диоде, не была выше предельно допустимого значения. При этом драйвер поглощает часть энергии (т.к имеет ненулевое сопротивление и потери - происходит небольшое падение напряжения). Но ток драйвер никуда не девает! Это физически невозможно (см. выше закон сохранения заряда). Какой ток на входе - такой же и на выходе.
Со временем батарея разряжается, напряжение начинает падать. Драйвер размыкает цепь на всё более короткие промежутки времени. В момент равенства напряжения батареи и рабочего напряжения диода размыкание прекращается вовсе и далее диод работает включенным "напрямую".
Но в любой момент времени ток, идущий через диод равен току, идущему через батарею, провода, кнопку и все остальные элементы цепи (см. выше про законы Кирхгофа и сохранения заряда). То же самое можно сказать и о среднем токе.

[Chix-pux]

К сожалению, у меня нет схемки и диода, чтобы наглядно продемонстрировать что ток на диоде и ток потребления с аккумулятора вещи разные.
На примере фонаря. Помимо потерь в драйвере существуют потери в кнопке, в корпусе. В связи с этим происходит падение напряжения питания схемы, т.к. элементы корпуса являются тупо резистором. Например у моего шурфаера 0.4 Ом сопротивление корпуса. Следовательно схеме уже необходимо потребить больше, чем дойдет на диод. В приведенном Вами примере расписано все верно, и согласно с ТОЭ. Но за одним большим исключением. Это все ТЕОРИЯ.
На практике: корпус = сопротивление, провода к диоду = сопротивление, транзистор, на основе которого сделано ШИМ имеет определенное падения напряжения. Управляющая схема, задающая частоту, потребляет энергию. Также в схеме есть как активные, так и реактивные элементы. Например катушка индуктивности, и конденсаторы. При импульсном токе значительные потери идут именно на катушке. Вы наверняка слышали про жалобы на свистящие китайские фонари, так вот это именно дешевые катушки.
Как у меня появится возможность, я обязательно сделаю фото, тупо с 2мя амперметрами, один на диод, второй на аккумулятор.

[Скиталец]

К сожалению, у меня нет схемки и диода, чтобы наглядно продемонстрировать что ток на диоде и ток потребления с аккумулятора вещи разные.

Ну, у меня тоже нет, но скоро приедет фонарь с DX и, я думаю, эксперимент нас рассудит

На примере фонаря. Помимо потерь в драйвере существуют потери в кнопке, в корпусе. В связи с этим происходит падение напряжения питания схемы, т.к. элементы корпуса являются тупо резистором.

Прочитайте, пожалуйста, внимательно свои же строки. Речь идёт о падении напряжения. Падение напряжения происходит на любом реальном элементе цепи. Но вот ток при этом остаётся одинаковым, что на входе в элемент, что на выходе, поскольку никакой элемент не может запасать в себе заряд (порядка тех величин заряда, что переносятся током в 1А, например). Падение напряжения не равно падению тока!

Например у моего шурфаера 0.4 Ом сопротивление корпуса. Следовательно схеме уже необходимо потребить больше, чем дойдет на диод.

Да, энергии на диод действительно придёт меньше, т.к. часть её рассеется на корпусе, драйвере и т.д. Т.е. будет происходить падение напряжения. Выделяемая мощность, собственно, и равна P=UI, где U - падение напряжения на элементе цепи.

В приведенном Вами примере расписано все верно, и согласно с ТОЭ. Но за одним большим исключением. Это все ТЕОРИЯ.

Нет ничего практичнее хорошей теории

На практике: корпус = сопротивление, провода к диоду = сопротивление, транзистор, на основе которого сделано ШИМ имеет определенное падения напряжения. Управляющая схема, задающая частоту, потребляет энергию. Также в схеме есть как активные, так и реактивные элементы. Например катушка индуктивности, и конденсаторы. При импульсном токе значительные потери идут именно на катушке. Вы наверняка слышали про жалобы на свистящие китайские фонари, так вот это именно дешевые катушки.

Да, падения напряжения есть, я абсолютно согласен. Но ток-то везде постоянен! Это же базовый закон сохранения заряда. Если бы ток был не одинаков, это означало бы, что где-то из проводника тупо исчезают электроны, переносящие заряд, что физически невозможно.

Как у меня появится возможность, я обязательно сделаю фото, тупо с 2мя амперметрами, один на диод, второй на аккумулятор.

Лады. Могу поспособствовать: у меня тестер-амперметр-вольтметр дома есть Правда, дешёвый, цифровой, китайский, но, думаю, для наших целей пойдёт. Кстати, 2 амперметра ставить не обязательно. Вполне достаточно подключить 1 (сперва к кнопке-корпусу, потом - ближе к диоду).

P.S. Кстати, именно потому, что ток в цепи постоянен в любом месте, амперметр и включают в любую точку последовательной цепи последовательно. А вот вольтметр включается параллельно конкретному элементу (участку цепи), на котором мы хотим померить напряжение.

[Женя63]

Позвольте и мне внести свою лепту в ваш интересный спор.
По-моему, все просто: драйвер и диод можно считать двумя, соединенными параллельно, элементами - потребителями тока. И, следовательно, ток на аккумуляторе равен сумме токов на диоде и на драйвере.
Поэтому токи на аккумуляторе и диоде не равны. На аккумуляторе, конечно, больше.

[Breaker]

чем дальше в лес, тем больше дров. А я то думал- последовательно..

[Human-oid]

напишу немного о свете и я :)
так как в этом деле (велосипедном) я новичок, то выбирал фонарь можно сказать по внешнему виду и цене)) ну и естественно - наличию.
брал передний и задний фонари в триале, там выбора и не было почти. в итоге купил фонарь Vetta 10 Nitevision LED за 665р.
у него 3 режима: полная мощность, средняя, мигающий. крепление: просто можно менять угол наклона, но снимать с руля не быстро, если нужно взять фонарь с собой.
до фонарёвки особо не успел попробывать его в действии, поэтому и не хвастался им, думал - ничего особенного. а после недавней ночной покатушки по трассе понял, что вполне хорошо светит, по крайней мере для меня.
так что считаю всё-таки удачным приобритение

[overCrow]

Выбираю сейчас фонарик на ДЭ. Чем отличаются диоды P7-C от P7-D?

[Vitus2008]

С и D это ревизия диода. Чем дальше от начала алфавита, тем свежее ревизия. Меньше потребление, выше отдача и т.д. вообщем светит относительно дольше и ярче ревизия D

[Breaker]

называют бинами яркости. У меня подозрение, что имеет место определенный разброс в силу каких- то технологических нюансов нанесения люминофора на кристалл. Потом, диоды сортируются и по итогам тестов присваивается бин яркости. Хотя, возможно это мои придумки.
Но, у них не только яркость, но еще и цветность гуляет туда- сюда. Вот это уже хуже. Может вместо диода "холодного белого" как на картинке изображено, запросто попасть "холодный , с ярко выраженной синевой" оттенок.
Конечно, такое вряд ли возможно с брендовыми и дорогими фонарями, а с купленными на DX - запросто.

[Alex Big]

Если есть желание сделать кастомный фонарь, то даю ссылку.
Я получился первым заказчиком :) Что несколько приятно.
http://talks.guns.ru/forummessage/137/690592.html

Предложение хорошо тем, что есть возможность сделать фонарь, под свои нужды.

[Chix-pux]

Я тоже договариваюсь с камрадом с ганзы. Только я разную оптику хочу. И диоды - нейтральный нейтральный холодный овальный.

[Sat]

Приехал мне вот такой фонарь.
HA-III Cree SSC P7-C (SXO) 5-Mode 900-Lumen LED Bike Light Set (4*18650 included)
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.30864

Есть два вопроса:
1. Как правильно заряжать его? Нужно ли сначала полностью разряжать, или обязательно ли полностью заряжать коли воткнул в розетку? Т.е. есть ли какие-то заморочки или можно не париться?
2. Пару раз в этой теме проскакивало, что внутри что-то плохо охлаждается. Как это проверить и как исправить, если что?

[Alex Big]

Я тоже договариваюсь с камрадом с ганзы. Только я разную оптику хочу. И диоды - нейтральный нейтральный холодный овальный.

Ты ж вроде модуль хотел, в расточенный Шурик. В любом случае, кастом рулит. :)
Алексей собирает хорошие фонари. Ну а там, не за горами Fenix TK45 и LD40, в моих планах на эту осень.

[TopIce]

Приехал мне вот такой фонарь.
HA-III Cree SSC P7-C (SXO) 5-Mode 900-Lumen LED Bike Light Set (4*18650 included)
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.30864

Есть два вопроса:
1. Как правильно заряжать его? Нужно ли сначала полностью разряжать, или обязательно ли полностью заряжать коли воткнул в розетку? Т.е. есть ли какие-то заморочки или можно не париться?
2. Пару раз в этой теме проскакивало, что внутри что-то плохо охлаждается. Как это проверить и как исправить, если что?

1 написано battery pack (4 x 18650 lithium batteries inside), следовательно когда захотел включил, когда захотел выключил. ничего им не будет.
2 греется сам диод (лампочка) нужно чтобы он имел контакт с металлическим корпусом, для отвода тепла. если диод не касается корпуса, или касается недостаточно плотно (малой поверхностью как вариант) то нужно обеспечить теплоотвод. один из рецептов тут тоже уже описывали, покупаешь термопасту и все там замазываешь. на сколько я знаю термопаста не проводит электричество, так что можно замазать все что только можно. вот типа такой можно http://www.samara.pragma.ru/general/123/products/3024/

[Breaker]

Sat, когда поедешь кататься с ним на Чайку - свистни. Интересно со своим светом сравнить. Кстати, камрады - никому не надо абсолютно новую фару на P7 с креплением на руль от такого фонаря? ( без блока питания)

http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.44676
Фара не моя , цена договорная

[Breaker]

а что за акция на DX сейчас проходит со скидками на фонари , может кто прокомментирует? Каким образом эту скидку заполучить при заказе можно?
http://www.dealextreme.com/products.dx/category.1317

[overCrow]

Посоветуйте какие аккумуляторы 18650 взять и зарядник к ним?
То что они должны быть защищённые и от 2500мач, понятно, но какие именно (трастфаер, ультрафаер и тп) непонятно. Имеет ли смысл брать для фонаря на Р7 аккумы с ёмкостью 3000мач?