做硬件项目首先需要设计系统架构。
如图所示是我随意设计的一个非常简单的驱动架构,主体部分为
1、单锂电源输入;
2、升压电路,将锂电池的低压变成6或12v的高压;
3、恒流源电路,恒流输出驱动LED;
4、很明显不能少了LED,50.2或者70.2这种。
另外还需要一些提升使用体验的小玩意,比如:
A、对电池的欠压进行保护,这里使用一个电压比较器,当电池电压低于比较器的基准参考电压时,比较器输出低电平,把升压电路关断。这一点设计要求升压电路需要有使能控制引脚。
B、极高温关机保护。使用一个温感电阻进行温度采集,温度的变化会让温感电阻的阻值变化,这种电阻有ntc和ptc,就是电阻随温度升高是变大还是变小,这里因为上面的欠压保护是输出低电平关断升压电路的,所以温感需要选用NTC,温度越高电阻越小,温感电阻的分压也就越小,当分压足够小的时候,输出低电平关断升压电路。这个是极高温保护,意思是降档之后温度还在升高的话,达到一个极高温阈值直接掐掉电源。
C、欠压保护和极高温关机都是达到保护条件输出低电平,而且都是控制升压电路的,所以任意一个保护条件触发,都必须要能关断升压电路,而且必须同时不满足两个保护条件,升压电路才能被开启,是标准的逻辑与的关系。所以这两个保护电路的输出需要经过逻辑与芯片与升压电路进行连接。
D、调压输入。这个是用来控制恒流源的。恒流源一般选择压控恒流源,VCCS(voltage control current source)我记得这个好像是大学哪门课有说过。电路原理吧好像是。意思就是恒流源的电流输出可以通过电压来控制,简单的说就是给不同的电压,恒流源可以输出不同的电流。这个一般现在的手电都是单片机控制的,不同的档位输出不同的pwm波,通过pwm调压来给恒流源输入不同的控制电压。单片机是功能最强大也是最简单的方案,可惜本工是纯硬件,不喜欢写程序。那么这里再给出一个纯硬件的解决方案:使用两个按键加上四路通道复用芯片,接四个不同的电压基准,就可以做成四档调光了。