HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈, 不限流不恆流的實驗


http://wp.me/ph3BR-1bd

原來是一個雙電源行動摺疊檯燈 型號 HZ-8018 LED燈, 可用4節電池, 也可用 USB 5V10顆LED並連成一組, 用一支 4,7 ohm 作為限流電阻兩組就組成了一個燈, 賣價很貴, 台幣900, 因為很燙手, 又耗電, 那兩顆電阻發熱一瓦, 太耗了, 所以用了一陣子就拆了, 趁有空來實驗一下, 看看能不能改得更好, 跟朋友一起玩的題目.

先設計用 NE555 作為驅動器, 設計成類似 PWM 的模式, MOSFET 作為點燈的開關.

NE555 PWM design sheet, xiaolaba
NE555 PWM design sheet, xiaolaba

點亮時間大約可調, 0.5 us  到 2us, 週期大約 22us, 總電流大約 120mA – 450mA, 估算調在 200mA 應該很安全耐用的. 因為都不是專業的器材, 大約就是了.

驅動MOSFET的波形雖然不是很完美, 但是點亮和調節亮度也沒問題

效率還沒有設計成最好, 可用就是了

也確認了12V 可以直接點亮 3.1V 的 LED, 用的是短脈衝的方式, 免去了電阻耗電發熱, 估計一般的 LED 也可以使用同樣的方法驅動, LED背光可這樣搞嗎?!

HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈

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那個朱紅色的電容 0.1uF (1nF), 並聯在 LED 上, 是試驗接上的, RINGING 的幅度從50V 降低到 15V, 看來那個老外的試驗經驗一點不假. 用了 加速電容, 好像也沒大改善, 用了加速關斷的 DIODE 和 PNP 組合也沒有效果, 除了 TOTEM POLE 驅動法還沒試驗. 原來LED燈板上的兩個 4.7 ohm 電阻已經短路, 變成 0 ohm, 沒用限流電阻所以 12V 直接驅動 LED, 對地的壓降是 12V – 3V, 大約等於 9V

HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈

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UPPER TRACE : MOSFET, DRAIN WAVEFORM, 5V/DIV, 1us/DIV
LOWER TRACE : MOSFET, GATE WAVEFORM, 5V/DIV, 1us/DIV
MOSFET TRUN OFF, 不知道如何減低 RINGING, 所以微暖, 如果把這個也解決或者減低, 效率會更好

HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈

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電路圖
12V 的電源有接 330uF/35V 和 0.1uF, 電路圖上省略了, 忘記畫出來

HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈
HZ-8018 的20顆LED 燈, 嘗試用12V點燈

有沒有解決方法呢, 對於 RINGING 的出現及原因, 還沒有定論. 電源看起來沒發現大問題, 俺實驗過, 去除 MOSFET 後, NE555和100電阻的輸出端轉態時就有很輕微的波形, 像是NE555的輸出就這樣, 然後 MOFEST 只是放大了暫態的震盪. 難道是 麵包板的電源軌道形成的寄生電容作怪, 或是示波器的10X的探棒的電容產生影響 ?!

REF:

這個人對 PWM 和 RINGING 有類似的經驗
http://joost.damad.be/2012/09/dimming-12v-led-strip-with-mosfet-and.html

http://bbs.pigoo.com/thread-49667-1-1.html

http://www.hkepc.com/forum/viewthread.php?tid=2054268

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