LED импульсный источник питания (SMPS) на ATtiny
#1
    Это экспериментальный проект импульсного источника питания (SMPS), построенный на крошечном микроконтроллере ATtiny. Светодиодный фонарь с батарейным питанием - типичный проект для подобных схем.

    На изображении показана встроенная плата драйвера светодиода и принципиальная схема. Это простой повышающий преобразователь, управляемый дешевым микроконтроллером. ATtiny13A не предназначен для такого использования и не может выполнять расширенные функции управления, как микроконтроллер SMPS, но неплохо идёт для светодиодных фонарей и тому подобных. Он контролирует только время цикла переключения, зависящее от входного напряжения. Входное напряжение делится R1-R2 и подается на интегрированный 10-битный аналого-цифровой преобразователь.

Пиковый ток катушки индуктивности определяется аналоговым компаратором с пороговым напряжением 400 мВ, генерируемым R7-D2. Таким образом, пиковый ток дросселя установлен на 800 мА. PB3 поддерживает высокий уровень в выключенном состоянии для минимизации энергопотребления и обеспечивает очень низкий ток в режиме ожидания - менее 1 мкА. R6 должен подтянуть Vcc, выше чем 3 В, чтобы управлять Q1 с достаточным напряжением затвора. SW1 предназначен для выбора состояния питания в следующем порядке: МОЩНО, СЛАБО и ВЫКЛ.

Управление SMPS - основная функция прошивки. Тут управление выходным током осуществляется по разомкнутому контуру, поскольку светодиодная лампа проста в использовании, в отличие от газоразрядной лампы по своим ВАХ. Это неточно по сравнению с управлением по замкнутому контуру, но это не недостаток для дешевого светодиодного освещения. Конечно, при изменении конфигурации нагрузки, количества светодиодных чипов или выходного тока, необходимо изменить параметры управления в прошивке.

В повышающем преобразователе есть 2 режима работы, непрерывный и прерывистый режим, как показано на изображении. Если он всегда работает в прерывистом режиме, функция отсечки Ip для выхода из открытого состояния не требуется, потому что пиковый ток Ip определяется только Vi / L / Ton. Однако этот контроллер работает в непрерывном режиме в состоянии High, так как в результате ему требуется функция отключения IP. Из-за этого требования встроенный ШИМ-модулятор не используется, а завершение синфазного сигнала осуществляется только функцией отсечки IP. В результате форма волны переключения генерируется программным обеспечением от цикла к циклу. Это управление SMPS выполняется в фоновом режиме.

В прерывистом режиме время цикла переключения Tcyc изменяется для управления постоянным током. В непрерывном режиме время отключения фазы toff изменяется вместо времени цикла для предотвращения субгармонических колебаний. Кроме того, передаточная функция прерывистого и непрерывного режимов различается, как показано на изображении, так что программное обеспечение работает в разных функциях для управления постоянным током. Эта операция упрощена по сравнению с идеальной работой, а точность регулирования постоянного тока невысока, но достаточна для дешевых светодиодных фонарей.

О низком уровне заряда батареи свидетельствует мигающий свет. Когда напряжение питания падает до 2,1 В, свет начинает мерцать. Когда напряжение питания падает до 1,8 В, состояние питания меняется на ВЫКЛ. Если напряжение питания при запуске меньше 2,1 В, он не запускается и остается в выключенном состоянии. Потребляемая мощность при напряжении питания 2,5 В составляет 450/80 мА (высокий / низкий уровень мощности).

Файлы вложений Эскизы
                   


.zip   led3 (1).zip (Размер: 3.95 KB / Загрузок: 35)
#2
Что-то смотрю эксперимент затух. В общем сам попробую... Только диод выпрямительный пожалуй уберу - можно напрямую индуктивность в светик "разряжать".
#3
У кого есть 3D принтер скидываю ссылку на отличный компактный фонарь: https://3dtoday.ru/3d-models/for-home/lighting/fonarik2
В корпусе хватает места и для размещения электроники управления освещением.
#4
У меня есть принтер!. А фото есть как все выглядит в материализованном виде?
#5
(18-11-2021, 11:07)ШПЮ : А фото есть как все выглядит в материализованном виде?
Вот так выглядит лампа. Она ещё не собрана, только подготовлена к сборке. Аккумулятор 18650 устанавливается в центр отражателя, в архиве есть версия и под акк 21700. В основании ставится переключатель и блок зарядки на ТР4056.
Первую лампу я собрал и подарил даме, там у меня было дополнение, прозрачный колпак а под ним три 5 мм светодиода медленного переключения, так вышло ещё круче чем было придумано изначально автором. 1

Файлы вложений Эскизы
           


.rar   Лампа 3D.rar (Размер: 275.05 KB / Загрузок: 24)
#6
(18-11-2021, 14:21)IGORAN : Вот так выглядит лампа
Отличная идея - артефакты (недостатки технологии печати) создают хороший рассеиватель света. У меня лежит RGB -гибкая панель, но пожалуй в этот корпус не влезет, да и охлаждение нужно будет...