关于手电的效率，一点外行的想法

zlliao

电路的不懂，说错了敬请无情批判:handshake :handshake
大家对手电电路效率的关注不用多说了，说也轮不到我这样的电子外行。这里想说说手电整体的效率。所谓整体效率，指的是LED发光功率同电池输出功率的关系，是电池性能、电路效率与LED效率的整体结果。
LED的发光效率是随电流的升高而下降的。现在常用的调光电路（比如7135），没理解错的话，始终工作在最大输出电流状态，调低亮度只是通过调低输出脉冲的时间来实现的。故而LED始终工作在最低效率状态，即即使调至最低档，仍然工作在最高档电流下。费了很大的劲，让电路效率从85%提高到了90%，然而LED在1A与100mA时的效率之差可远远不止5%这一点。放着这一点不顾，单单提高电路效率，实为事倍功半。
所以，我理想中的调光电路，应该是直接通过调整输出电流来实现调光，输出为连续恒定电流，比如高亮1A就是1A，低量100mA就是100mA连续恒定输出，即使电路效率可能稍低一点，也能通过LED效率的提高找回来。
孤陋寡闻，或许这样的电路已经有很多了？

siyanmao

理论上应该如此~

菜鸟跟进关注。

火枪手

LZ 一语惊醒梦中人哪，
热得不行的LTC3454就是你要找的电路

xmtest

楼主注意研究一下3454电路，这个电路的特点是随着电流的降低，效率是升高的。

xiewg

LS的都没看明白LZ的意思。

LED的小电流高光效，大电流低光效，所以，最好的调光方式不是在大电流的时候PWM斩波，而是真正用大/小电流实现，3454的确是这种方式，而且在小电流的时候，电路效率也很高。

记得以前有讨论过，电阻调光和PWM调光的整体效率问题，有兴趣可以找找看。

yzx

所以好的调光电路是控制LED电流，而不是控制LED点亮熄灭的时间比

正在研究用PWM控制基准电压变化，然后再通过比较器控制驱动芯片来调节电流变化
也不知道可不可行，设计了几个效果都不好，低亮时闪烁严重

xiewg

用MCU做成电压DAC, 通过反馈端改变设定电流的大小，应该可行？

太阳神

试试加个垃圾电容

ckvlhf

原帖由 太阳神 于 2008-6-10 10:14 发表

                               
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试试加个垃圾电容

可能低亮不亮了

laser63588

就是,PWM斩波可以通过电容电感滤波变成连续的啊,至少不会让电流峰值特别大

ldch

       大电流斩波调光方案的优点主要是结构简单，结构简单意味着元件数量少，可以装入狭小的空间内。但大家也确实看到大电流状态下LED的光效是降低的，也就是说投入较大的电能，输出光通量并没有按比例增加，所以，从光效的角度看，这样是不合算的。
       大电流斩波的优点主要是亮度调节过程中色温变化较小。LED的荧光粉各个波长的激发曲线不是重合的，有各自的峰值，这样，当电流变化时，色温会有一定程度的偏移。如果作为背光源使用，就要考虑这个因素。但是手电呢，追求亮度输出的高效率，所以这点其实可以不考虑。
       通过改变反馈网络参数，改变输出电流来调光，应该是效率最高的方案，但结构复杂，需要有专门的IC才能缩小体积。LTC3454就是这样类型的IC，只是3454的内部开关管导通电阻不算很低，大电流输出条件下DC-DC部分效率不高，加上采样电压需要0.1V，总效率就不算高了。但可以做到较好的恒流，低电流输出状况下总效率非常高，此时LED的光效也高，可以说中、小功率输出时是最经济的。要想得到大电流输出条件下高效率的DC-DC，需要找性能更强劲的IC，这个目前还在搜寻中

zlliao

关注东成兄的电路:lol :lol :lol

[ 本帖最后由 zlliao 于 2008-6-10 13:46 编辑 ]

xmtest

还是东城好，开发的东西都是清清楚楚的，不像某些开发商，故意隐瞒什么，老是想忽悠。

congra

不太明白。
难道说改成连续输出，在大电流高亮的时候就可以提高LED的效率吗？还是说在小电流低亮的时候可以更省电？或者说用起来更舒适？更健康？

ckvlhf

原帖由 congra 于 2008-6-10 15:24 发表

                               
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不太明白。
难道说改成连续输出，在大电流高亮的时候就可以提高LED的效率吗？还是说在小电流低亮的时候可以更省电？或者说用起来更舒适？更健康？ ...

这样说吧，用PWM方式调光的话不能发挥LED小电流高光效的优势了，会使得它在小电流下的实际光效和高亮状态的是一样的了。
明白否？

wlbx

楼主主要考虑的是LED效率的问题，对于电路问题他没有比较清楚的认识所以有了这个讨论。
个人认为PWM效率是非常高的，如果想换成其它的连续输出模式效率必然没有PWM效率高。
还有一个问题就是楼主过于强化了LED在低电流时的效率。如果我记得没有错的话CREE的LED在350mA时的亮度正好是700mA时亮度的一半（电压升高多少PDF里面没有说，应该是看个体情况的），也就是说700－350mA效率并没有下降多少，甚至可以说，效率下降主要是由于线路电阻造成的。
对于PWM模式前几天一直在想，可不可以LED端并联个电容或者串个电感，从而消除或减弱“闪烁”的感觉。特别是当我们用1%亮度的时候。

xiewg

这里的PWM，并不是真正意义上的PWM, 这个一定要弄清楚，说白了，就是开一会儿，灭一会儿，靠人眼的视觉残留实现的。

LS自己混淆了光效和电路效率的概念。350mA和700mA的光通量输出差不多是1：1.6的样子，光效下降时很明显的。低电流高光效才是LED的优势所在。

至于闪烁，频率足够的时候，几乎不会有闪烁，过大的输出电容反而会阻碍调光。

ZebraLight

原帖由 wlbx 于 2008-6-10 19:58 发表

                               
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...对于PWM模式前几天一直在想，可不可以LED端并联个电容或者串个电感，从而消除或减弱“闪烁”的感觉。

有算过这样一个电容要多大吗？

ZebraLight

原帖由 xiewg 于 2008-6-10 20:31 发表

                               
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... 过大的输出电容反而会阻碍调光

？

那些 1 bit D/A 不都是那样的吗？