DC-DC преобразователь с 12 на 2,5 вольт
 

И так, есть пара фонарей с лампами ЛФПФ 2.5-10+6
Там две нити 10Вт и 6Вт, питающиеся напряжением 2,5В.
Вот ссыль, кто-то продаёт такие же лампы:
[url]http://lvov.lv.slando.ua/obyavlenie/lampa-fara-seredno-gabaritna-lfpf-2-5-10-6-ID9ym8b.html[/url]
.
Задача, заменить штатные (щелочные кажись) аккумуляторы на 12-ти вольтовые от ИБП.
Требуется достаточно мощный преобразователь 12-2,5 вольт.
Но необходимо выполнить два условия.
1. На дать аккумулятору разрядится ниже 9 вольт, чтоб не убивать его просто так.
2. Всётаки иметь режим полного высасывания аккумулятора, например в экстремальной ситуации.
.
Схем в интернете полно, интересуют советы тех кто реально пробовал что-то подобное.

масса готовых шим контроллеров продается
Погуглите.

(1) HAM
...спасибо, я гуглил.
Выбора полно. Просто думал может кто-то проверенную лично схему подскажет.
.
Как я написал выше, надо ещё придумать защиту от переразряда аккумулятора.
Шиму то всё равно что на входе.

А не хотите вместо лампочек светодиоды впихнуть?

3-Batarelka > Вот я тоже не понимаю, зачем сейчас связываться с лампами накаливания. Светодиоды всяко удобнее.

...ну извращенец я, не люблю светодиодное освещение.
Тут даже жаба ни при чём, мне эти фонари с их лампами выкинут не жалко.
Просто хочется на интерес восстановить и пустить в дело.
Фонари новые, в обоих стояли ни разу не пользованные щелочники.

...в походах пользую по понятным причинам светодиодные фонари.
Один налобник для ближнего света, с нормальным не синюшным светом.
Второй тактический с мощным светом и линзой, который очень помогает пробираться по лесу ночью, когда надо просмотреть расстояние впереди себя за сотни метров вперёд.
Оба не дешёвые.

[quote=CK;36070661] ... Фонари новые, в обоих стояли ни разу не пользованные щелочники. [/quote]
Тогда уж и батареи родные стоит раскачать. Они хорошо работают. Если покопаться, может и не выбросил пакетики с заправкой, впрочем, это и так не проблема.

(7) drdrdr
...да они так и валяются новёхонькие.
Сухие и кажись в какойто консервационной смазке.
Не хочу даже связываться с этими аккумами.
Могу придарить кому нить, если надо.

можно как то так сделать, схема в принципе проверенная, но не на 2,5V
[url=http://obrazki.elektroda.pl/8345605400_1407005594.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/8345605400_1407005594_thumb.jpg[/img][/url]
хотя на мк было бы функциональнее, но программу лень писать.

я тоже считаю что щелочные аккумуляторы будут лучше, но при одном условии - наличии поэлементного автоматического зарядного с предварительным разрядом банок.

[url=http://obrazki.elektroda.pl/6639652200_1407009011.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/6639652200_1407009011_thumb.jpg[/img][/url]
исправлена случайная ошибка в схеме

(11) 8pin
...спасибо за комментарий и схему.
Буду думать.

для ламп возможно удобнее будет использовать просто шим, без дросселя и конденсаторов на выходе.

[url=http://obrazki.elektroda.pl/2053762800_1407068596.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/2053762800_1407068596_thumb.jpg[/img][/url]
может быть так, но это не проверено. или взять 555-й таймер, ему и драйвер не требуется чтобы управлять транзистором.

(14) 8pin
...по схеме в (11) пятая нога торчит в делителе выходного напряжения.
Я так понимаю это цепь стабилизации выходного напряжения.
.
Что тогда делает стабилитрон TL431 мне не понятно.
Он стоит по входному питанию и подключён к третьей ноге.
Хотя в схеме (14) он подключён тоже к пятой.
.
И почему исчез дроссель который стоял в схеме (9)?

(14) 8pin
[em]...или взять 555-й таймер, ему и драйвер не требуется чтобы управлять транзистором...[/em]
.
...попробую сначала с MC34063 поиграться и если не понравится, опробую идею с 555-ым.
:-)

(13) 8pin
[em]...для ламп возможно удобнее будет использовать просто шим, без дросселя и конденсаторов на выходе...[/em]
.
...я верно понимаю, что дроссель и кондёры на выходе лучше не убирать в схеме с MC34063?

0) 10Вт и 6Вт, питающиеся напряжением 2,5В. - ток, соответственно, 4а + 2,25а.Какой MC34063? Только с мощным транзистором.

в схеме (11) 431-й выключает преобразователь если напряжение питания снижается до 10,8V
cхема из (14) не стабилизирует напряжение на выходе, а только ограничивает ток, для упрощения конструкции (но можно и оставить дроссель). 431 стабилизатор также выключает преобразователь когда напряжение на его управляющем входе снижается, он закрывается и выключает 34063 путём подачи повышенного напряжения на вход компаратора напряжений.
должно быть проще всего получится с 555 таймером - обычный шим-регулятор яркости без всяких дросселей.
для лампы накаливания вероятно форма тока и напряжения не столь важна, главное ограничить мощность а конденсаторы и дроссель увеличат габариты конструкции так что с ними может и лучше, но без них удобнее, даже с учётом того что ключевой транзистор придётся ставить с запасом по току.

в схеме (9) верхний дроссель затесался по ошибке, из "рыбы" повышающего преобразователя.

(18) saurus
[em]...Какой MC34063? Только с мощным транзистором...[/em]
.
...дак пока и склоняюсь к схеме (11) в которой он этот транзистор и присутствует.
Понятное дело, что голую микросхему нельзя пользовать.

(19) 8pin
[em]...в схеме (11) 431-й выключает преобразователь если напряжение питания снижается до 10,8V...[/em]
.
...это то что мне и нужно.
Но требуется второй (экстримальный) режим, при котором аккум будет высасываться полностью.
Каким нить переключателем менять номиналы делителя в цепи TL431 или есть другой способ?

8pin
... да, кстати, в Вашей схеме имеется транизстор структуры P-FET.
Можете подсказать какой менно подойдёт для моей задачи?

поскольку явно лучше если яркость свечения была бы неизменной можно остановиться на схеме (11). P-канальный транзистор любой на напряжение от 20V и ток ампер на 10. И чтобы пороговое напряжение было не слишком малым, а то придётся немного усложнять схему управления (вводить отрицательное смещение или полевой транзистор на закрытие).
можно попробовать AO4411 (30V,8A,0.003R) - у него gate theshold min -1,2V

чтобы преобразователь работал и ниже порога отключения нужно так или иначе исключить влияние tl431 - например замкнув управляющий электрод на плюс кнопкой с фиксацией.

(24) 8pin
...спасибо, принято.
:-)

...и так докладываю.
Накидал на макетке схему из поста (11).
В результате получилось вот что.
Ток потребления на входе 12V - 2A
Ток потребления лампы на выходе 2,5V - 3,2A
Сильно греющийся P-канальный мосфет 2SJ308 (другого не нашлось).
.
Ну с мосфетом понятно, сопротивление в открытом состоянии ~ 0.4 Ом.
Великовато, потому может и греется.
Немного улучшило результат параллельное подключение второго такого-же мосфета.
.
С лампой мне не понятно.
По паспорту написано, что мощность 10Вт, потому ток потребления должен быть 4A при 2,5V.
А он до 3,2 еле дотягивает.
Думал тестер врёт из-за ВЧ пульсаций, проверил осцилом - показывает 2,52V и размах пульсаций 0,7V под нагрузкой.
Всё равное не понятно, почему замеренный ток не 4А как должно быть?!
.
Измерения показывают, что мощность потребления всего устройства 12V x 2A = 24W
Полезная мощность нагрузки 2,5V x 3,2A = 8W
Куда девается 16W мощности, в тепло что-ли?
Или я что-то не так считаю?

ватт 10 на ключе, пара ватт на токоизмерительном резисторе, один ватт на диоде, сколько то на дросселе - сходится. но всё же это лучше чем линейный стабилизатор. а хотите сэкономить энергию используйте просто шим, без измерения тока, дросселя и диода. удобно сделать на мк - и подстройку длительности импульсов в зависимости от напряжения аккумулятора, и автооключение при разряде и зарядное заодно и прочая

но вообще преобразователь конечно должен работать намного лучше. вот например тот что на картинке - также из MC34063 + внешний р-канальный транзистор, 32>6...24V 1,5A (регулятор для вентилятора) и не греется почти. в качестве датчика тока запаян чип-резистор нулевого сопротивления.
[url=http://obrazki.elektroda.pl/4739838700_1409867628.jpg][img]http://obrazki.elektroda.pl/4739838700_1409867628_thumb.jpg[/img][/url]
возможно у вас дроссель не той системы или напутано в драйвере.

(28) 8pin
[em]...возможно у вас дроссель не той системы или напутано в драйвере...[/em]
.
...скорее всего я много хочу.
Надо будет ещё попробовать схему с использованием N-канального транзистора и драйвера к нему IR2117.
Вот как здесь: [url]http://www.radiohlam.ru/pitanie/preobr_down_pol_n.htm[/url]
Тем более что с дохлых материнок я N-канальных мосфетов наковырял мешок, пока искал P-канальный на пробу.
:-)
Ну а там уже можно и о ШИМе поразмышлять.
Спасибо за участие.

мосфеты это хорошо, но на старых системных платах как раз используются отличные многофазные понижающие преобразователи питания процессора которые можно выпилить ножовкой и приспособить к делу.

так могла бы выглядеть схема с мк
[url=http://obrazki.elektroda.pl/1684882300_1409901432.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/1684882300_1409901432_thumb.jpg[/img][/url]

(31) 8pin
...да уж, проще некуда.
При условии что с МК дружишь.
:-)

набросок программы для схемы с мк:
[code]
/*****************************************************
CVAVR V2.05
Chip type : ATtiny13A
AVR Core Clock frequency: 9,600000 MHz
*****************************************************/

#include <tiny13a.h>


#define Rb_upr 51000 //Ohms
#define Rb_lwr 3600 //Ohms
#define Ub_max_adc ((110*(Rb_upr+Rb_lwr))/Rb_lwr) //=U_max*100, 16,68V*100
#define ADC_itn 8
#define ureg 25


unsigned char tmr0,tmr1,ADC1;
unsigned int tmr2;

enum {start, normal, lobat, cutoff** dev_state=start;


void t0_cfg()
**
TCCR0A=0;
TCCR0A|=1<<COM0A1|1<<WGM01|1<<WGM00; //fast pwm, set at top
TCCR0B|=1<<CS01|1<<CS00; // /64 586Hz pwm
OCR0A=1;
TIMSK0|=1<<OCIE0A;
**
void ports_cfg()
**
PORTB=0b11100000;
DDRB =0b11111011;
**
void adc_cfg()
**
ADMUX |=1<<REFS0|1<<ADLAR|1;
ADCSRA |=1<<ADEN|1<<ADSC|7;
**
void adc_scan()
**
static unsigned char ADC1_tmp [ADC_itn];
unsigned int dtmp=0;
unsigned char i = 0;


if(!ADCSRA.ADSC)
**
for (i=0; i<(ADC_itn-1); i++ ) {ADC1_tmp [i] = ADC1_tmp [i+1];**
ADC1_tmp [(ADC_itn-1)] = ADCH;
for (i=0; i<(ADC_itn); i++ ) ** dtmp += ADC1_tmp [i];**
ADC1 = dtmp/ADC_itn;
ADCSRA |= 1<<ADSC;
**
**
unsigned char bat_detect()
**
unsigned char tmp;
tmp=((unsigned long)ADC1*Ub_max_adc/(0xff*10));

return tmp;
**

interrupt [TIM0_COMPA] void timer0_compa_isr(void)
**

if(tmr0)tmr0--;
if(tmr1)tmr1--;
if(tmr2)tmr2--;

#asm("wdr")

**

void main(void)
**
ports_cfg();
adc_cfg();
t0_cfg();


// Crystal Oscillator division factor: 1
#pragma optsize-
CLKPR=0x80;
CLKPR=0x00;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif
// Watchdog Timer Prescaler: OSC/2k
#pragma optsize-
WDTCR=0x18;
WDTCR=0x08;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif

#asm("sei")

while (1)
**
// static bit trg0, trg1, trg2, trg3;
unsigned char btmp;

switch(dev_state)
**
case start:
**

tmr0=100;
while(tmr0){adc_scan();**
btmp=bat_detect();
if(btmp>110)
**
while (OCR0A<(ureg*255/btmp)){if(!tmr1){OCR0A++; tmr1=1;****

**
else if(btmp>100){dev_state=lobat;**
else dev_state=cutoff;
**

break;

case normal:
**
adc_scan();
btmp=bat_detect();
if(btmp>110)
**
dev_state=normal;
if((OCR0A<(ureg*255/btmp))&&(OCR0A<(255*30/100)))OCR0A++;
else if(OCR0A>(ureg*255/btmp))OCR0A--;
**
else if(btmp>100){dev_state=lobat;**
else dev_state=cutoff;
**
break;

case lobat:
**
tmr2=600;
OCR0A=ureg*127/btmp;
while(tmr2);
tmr2=1200;
OCR0A=ureg*255/btmp;
while(tmr2);

adc_scan();
btmp=bat_detect();
if(btmp>110){dev_state=normal;**
else if(btmp<90) dev_state=cutoff;


**
break;

case cutoff:
**
OCR0A=0;
MCUCR|=1<<SE;
#asm("sleep")
adc_scan();
btmp=bat_detect();
if(btmp>110){dev_state=normal;**
else if(btmp>100) dev_state=lobat;

**
break;
**


**
**

[/code]

(33) 8pin
...ээээ...(смотрит как на новые ворота) спасибо конечно.
А каков алгоритм работы этой программы.
Как МК делает понижение и стабилизацию?
В двух словах.
Мне правда интересно.

мк измеряет напряжение батареи и обратно пропорционально устанавливает заполнение шим, то есть если напряжение батареи больше, то заполнение меньше и наоборот, в диапазоне до 30%. лампа накаливания достаточно инерционна чтобы модуляция с частотой 600 Гц была не заметна, и потери при переключении транзистора так меньше чем на десятках килогерц в схеме с MC34063.
При включении мк измеряет напряжение батареи и если оно в норме, то за полсекунды уменьшает скважность до рассчитанного максимума заполнения.
В рабочем режиме отслеживается напряжение на батарее и корректируется скважность. Если батарея разряжается ниже 11V то контроллер сигнализирует об этом снижением яркости лампы на одну секунду через две. Когда напряжение батареи становится меньше 9V контроллер гасит лампу и ждёт когда напряжение придёт в норму.
Если есть идеи насчёт того как это улучшить то мне тоже интересно.

слегка исправленный код, проверен в Proteus.
[code]
/*****************************************************
/*****************************************************
CVAVR V2.05
Chip type : ATtiny13A
AVR Core Clock frequency: 9,600000 MHz
*****************************************************/

#include <tiny13a.h>


#define Rb_upr 51000 //Ohms
#define Rb_lwr 3600 //Ohms
#define Ub_max_adc ((110*(Rb_upr+Rb_lwr))/Rb_lwr) //=U_max*100, 16,68V*100
#define ADC_itn 8
#define ureg 38


unsigned char tmr0,tmr1,ADC1;
unsigned int tmr2;

enum {start, normal, lobat, cutoff** dev_state=start;


void t0_cfg()
**
TCCR0A=0;
TCCR0A|=1<<COM0A1|1<<WGM01|1<<WGM00; //fast pwm, set at top
TCCR0B|=1<<CS01|1<<CS00; // /64 586Hz pwm
OCR0A=1;
TIMSK0|=1<<OCIE0A;
**
void ports_cfg()
**
PORTB=0b11100000;
DDRB =0b11111011;
**
void adc_cfg()
**
ADMUX |=1<<REFS0|1<<ADLAR|1;
ADCSRA |=1<<ADEN|1<<ADSC|7;
**
void adc_scan()
**
static unsigned char ADC1_tmp [ADC_itn];
unsigned int dtmp=0;
unsigned char i = 0;


if(!ADCSRA.ADSC)
**
for (i=0; i<(ADC_itn-1); i++ ) {ADC1_tmp [i] = ADC1_tmp [i+1];**
ADC1_tmp [(ADC_itn-1)] = ADCH;
for (i=0; i<(ADC_itn); i++ ) ** dtmp += ADC1_tmp [i];**
ADC1 = dtmp/ADC_itn;
ADCSRA |= 1<<ADSC;
**
**

interrupt [TIM0_COMPA] void timer0_compa_isr(void)
**

if(tmr0)tmr0--;
if(tmr1)tmr1--;
if(tmr2)tmr2--;


#asm("wdr")


**

void main(void)
**
ports_cfg();
adc_cfg();
t0_cfg();


// Crystal Oscillator division factor: 1
#pragma optsize-
CLKPR=0x80;
CLKPR=0x00;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif

#pragma optsize-
WDTCR=0x38;
WDTCR=0x28;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif

#asm("sei")


while (1)
**

switch(dev_state)
**
case start:
**

tmr0=100;
while(tmr0){adc_scan();**

if(ADC1>170){while (OCR0A<(ureg*255/ADC1)){if(!tmr1){OCR0A++; tmr1=1;******
else if(ADC1>150){dev_state=lobat;**
else dev_state=cutoff;
**

break;

case normal:
**
adc_scan();
if(ADC1>170)
**
dev_state=normal;
if((OCR0A<(ureg*255/ADC1)))OCR0A++;
else if(OCR0A>(ureg*255/ADC1))OCR0A--;
**
else if(ADC1>150){dev_state=lobat;**
else dev_state=cutoff;
**
break;

case lobat:
**
tmr2=600;
OCR0A=ureg*127/ADC1;
while(tmr2);
tmr2=1200;
OCR0A=ureg*255/ADC1;
while(tmr2);

adc_scan();
if(ADC1>170){dev_state=normal;**
else if(ADC1<140) dev_state=cutoff;


**
break;

case cutoff:
**
TCCR0A&=~(1<<COM0A1);
MCUCR|=1<<SE;
#asm("sleep")
adc_scan();
if(ADC1>170){dev_state=normal;TCCR0A|=1<<COM0A1;**
else if(ADC1>150){dev_state=lobat;TCCR0A|=1<<COM0A1;**
**
break;
**


**
**

[/code]

[url=http://uafile.com.ua/get/106638/]t13icl.zip на uafile.com.ua[/url]

аналогичная схемка на 555 микросхеме.
[url=http://obrazki.elektroda.pl/1558996400_1409951956.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/1558996400_1409951956_thumb.jpg[/img][/url][url=http://obrazki.elektroda.pl/8981629900_1409951975.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/8981629900_1409951975_thumb.jpg[/img][/url] [url=http://obrazki.elektroda.pl/5790643100_1409952002.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/5790643100_1409952002_thumb.jpg[/img][/url]

(35) 8pin
[em]...Если батарея разряжается ниже 11V то контроллер сигнализирует об этом снижением яркости лампы на одну секунду через две. Когда напряжение батареи становится меньше 9V контроллер гасит лампу и ждёт когда напряжение придёт в норму...[/em]
.
Подобный алгоритм используется в фонарях ФОС идущих в пожарно-спасательные подразделения.
Первым делом приняв их в эксплуатацию, из них выкидывают всю электронику и соединяют лампу напрямую.
И никаких проблем из-за этого нет.
Своевременная зарядка сразу после использования держит фонарь в тонусе.
А выкидывают электронику потому, что в самый ответственный момент, когда боец например в подвале в дыму, он начинает терять яркость или моргать.
Ему и так тяжело, а тут ещё и это.

(35) 8pin
[em]...Если есть идеи насчёт того как это улучшить то мне тоже интересно...[/em]
.
На мой взгляд использование рабочей лампы как маяка разряда в экстремальной работе не приемлимо.
Уж лучше делать отдельный сигнальный канал с контроллера на копеечный светодиод.
Можно для интереса и красоты сделать двухцветный.
Зелёный норма, красный разряд.
Хотя уменьшение накала лампы при разряде аккумулятора можно оставить.
И в полной темноете не оставит человека и даст ему понять что пора заряжатся.