LED baserad undervattenslampa med dc-booster

[JimmyAndersson]

"Bildbredd! *host*host* längst upp.. "

Inte nu igen...
Nåja, det är fixat.

[Mindmapper]

Nja.... Två bilder högst upp borta.

[Slaktarn_gbg]

Ok, ska kolla på mättnadsström för induktansen. Vad för typ av spole är lämplig i de här frekvensområdena? Och vilka kondingar, jag misstänker elektrolytisar. Jag behöver även hjälp med att välja en diod som ger bra verkningsgrad, finns ju några att välja på. Men det kanske inte spelar så stor roll där.

Behöver jag även ha en backdiod över transistorn ?

[Slaktarn_gbg]

sorry, mitt fel med bilderna igen..

[Mindmapper]

De flesta FET har en diod inbyggd redan. Eftersom schemat inte syns är det svårt att kommentera om det behövs.
Edit: Tycker i övrigt att ditt projekt är väldigt intressant, och följer intresserat hur det går. Kul t.ex att se vilken verkningsgrad du kommer att hanmna på.

[Slaktarn_gbg]

nu borde schemat synas, lite problem med bilden.. det är en IRF3704 som switchar

[blueint]

Frekvensen begränsas av hysteres i materialet.
Strömmen begränsas av ledarens area på lindningstråden.

När det gäller typ av SMPS så bör den nog klara både upp och ner omvandling av spänning. Fast det beror som sagt på valt batteri och lampa.

[Mindmapper]

Nu syns bilderna. Backdioden finns utritad i transistorsymbolen i schemat samt i databladet. I vissa fall med stora back-emk räcker inte den inbyggda (motortillämpningar bl.a.) och man kan behöva en kraftigare. Så är dock inte fallet här.

[Slaktarn_gbg]

mindmapper: Du har så rätt så, klart det redan finns en diod..
PSpice säger att jag får sjukt bra verkningsgrad, typ 96% vilket känns lite overkligt högt så vi får väl se. Det är väl lite väl mycket ideella komponenter i schemat men jag har problem med pspice som inte klarar av att simulera om jag lägger in riktiga op-ampar med spänningsmatningen. Det är just spänningsmatningen som den kraschar på, kan inte konvergera.

blueint: Det här är en enkvadrantsomvandlare så det blir bara boost-mode på den här kretsen. Den ska transformera från 7.2 till ca 11-12 volt.

[Schnegelwerfer]

Varför använder du en 555a samt krånglig high side current sense när det finns färdiga switchregulatorer att använda? Med verkliga OP-ampar är det inte heller säkert att regleringen blir stabil med ditt schema.

Jag skulle lägga current sense-motståndet mellan lysdioderna och jord och använda en modern färdig switchregulator. Moderna switchregulatorer har många finesser, t.ex "leading edge blanking" på current senseingången för att ignorera den strömspik som kan komma vid tillslag av switchtransistorn. Den funktionen kommer du inte att få med din krets.

Som sagt, bespar dig timmar/dagar av felsökning och använd en färdig switchregulator.

[blueint]

Har IRF eller Texas någon "leading edge blanking" chip för sådär 12V -> 1.2V ?

[Slaktarn_gbg]

Tja, en färdig switchregulator är ju smidig med många finesser och så men jag måste ju fortfarande ha reglersystemet och current-sensing för att reglera strömmen.
Reglersystemet är rent integrerande vilket betyder att det börjar på en utsignal som är noll och sedan arbetar upp sig så länge strömmen ligger under 1A, det tar ca 6ms innan det har kommit upp till den nivån. Om signalen från current-sense är max, dvs. den op-ampen styr ut helt så tar det fortfarande 4-5ms innan regulatorn har arbetat upp en signal som får den att skicka ut mer än 1A så det är ganska stabilt och okänsligt för snabba transienter. Det gör att även switchstörningarna integreras ut och signalen medelvärdesbildas. Jag har gjort reglering mycket långsam just för att ha stora marginaler mot instabilitet eftersom jag inte orkade göra en riktig analys av systemets karaktäristik. Systemet i sig är ju mycket långsamt och ska arbeta runt en stabil driftpunkt och lasten ändras knappt alls.
Därmed så är den säkert skitdålig som generell booster för att driva vanliga laster så det ska jag inte testa..
Komponenterna kostar typ 70 spänn på elfa så det är helt klart värt att bara testa för skoj skull.

[Schnegelwerfer]

Reglersystem och current sense får du med en färdig regulator också, det är ju liksom det som de är konstruerade för.

Jag gjorde för några år sedan en pannlampa med en Luxeon star som strömreglerades via en boost-regulator baserad på MAX1771.

Men visst, din krets kanske fungerar ok i din tillämpning. Det kan du dock inte veta säkert förrän du testat den i verkligheten.

Med tanke på att du bygger för batteridrift är ju verkningsgraden en viktig faktor också... det talar ännu mer för en kommersiell switchregulator.

Jag är grymt imponerad av bygget i övrigt och därför tycker jag att det vore synd att inte lägga mer krut på elektroniken!

Jag hade slängt in en mikrokontroller också... då kan man ju PWM:A lysdioderna, får stroboskopeffekter, SOS-signal mm...

[Slaktarn_gbg]

Du har så klart rätt i att det är smidigare att använda en färdig switchregulator men det är roligare att bygga när man får designa grejerna helt själv..
Jag har några varuprover på switchregulatorer från analog devices så jag kanske använder nån av dem i den färdiga kretsen. Det är SMT kretsar med sjukt liten pitch så det skulle bli riktigt smutt..

PIC har jag funderat på men ingen av de funktioner du nämner är vettigt att ha i en sån här lampa. Däremot skulle jag vilja ha en funktion som drar ner strömmen till t.ex. 300mA när batterispänningen börjar sjunka dvs. när det är typ 15% kvar av batteriet. Då håller lampan kanske 30min till med betydligt lägre effekt vilket är bra i kritiska situationer då man vill köra lampan så länge som möjligt.

Jag kollade även på batterier till den och jag blev sugen på att använda två stycken R20 (D-Cell) batterier från batteryspace på 1.2V@10Ah. Då skulle jag få ca 2 timmar brinntid och de kostar 40-50 kr styck, så 80-100kr för hela packet är inte så dyrt. Men då får jag systemspänning på 2.4V istället vilket betyder att jag måste ha en liten switchande booster för att få vettig spänning till op-amparna och dessutom en inverter för att få negativ spänning också. Plus att jag lär behöva böra om kretsen lite också. Börjar bli mycket grejer som ska in då. Jag tror jag kör på mina 6xAA NiMH i den första lampan så behöver jag inte riktigt lika mycket komponenter. De är på 3Wh st så det blir 18Wh och ca 80min brinntid istället. De utnyttjar utrymmet i lampan betydligt sämre än cirkulära batterier med nästan samma diameter som lampkroppen (D-Cell). Men det är lättare att dra kablarna innuti med lite tomt utrymme i mitten.

[Slaktarn_gbg]

Dessutom har jag inte hållit på alls med PIC och jag vill få igång någonting som fungerar först. Det är tillräckligt stort steg för mig att konstruera det här, det här är min första krets.. så jag har att göra med att lära mig etsa och smt..