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制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)-----LED Flashlight

作者:dolphin时间:2012-11-22

目前市售LED手电筒大多是采用多只直径为5mm的 LED组合成一个灯头,用3节AAA电池供电,有的手电筒采用3只、6只或9只0.5W的草帽LED组合,用充电电池供电。实际上这样的手电筒的实际使用效果并不理想:由于没有反光碗,利用LED自身透镜散射角大,发出的光线散射不能照远;再者采用的LED发光效率不高,为增加亮度只有增加LED数量,从而加大了电能的消耗;电路又采用串联电阻的驱动方式造成一部分电能浪费在电阻上,电池电压降低后,LED亮度衰减也很明显。鉴于传统LED手电筒的这些缺点,采用单颗大功率LED制作的手电筒则可以扬长避短单颗LED大功率手电筒是以单颗发光二极管(LED)作为光源的一种新型照明工具,它具有省电、耐用、亮度强等优点,可用于夜行、登山、野营、医用、维修等。但目前这种手电筒价格在几百元到几千元不等,而且平时市面上难以见到。本人自己制作了一款单颗 LED大功率手电筒,成本只有几十元,且使用效果很不错,制作完成的手电筒如图1 所示.。
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
一、 LED的选择
现时的大功率LED的功率有1W、3W、5W、10W等,综合亮度、续航时间及散热等因素,3W是最合适的选择。由于电池电能有限,所以发光效率是首先考虑的因素,目前这方面比较前沿的有美国lumileds、CREE及韩国首尔半导体(Seoul Semiconductor)的产品,综合考虑后笔者决定选择CREE公司的XLmap 7090 XR-E系列的白光LED,
该系列LED根据发光效率又分几个级别,如表1所示。表中列出了不同级别LED在350mA电流驱动下的亮度范围,该系列LED驱动电流在350mA~1A,在350mA时发光效率最高可以达到100lm/W,随着电流的增大发光效率逐渐降低,其最高级Q5在1A电流时亮度可以达到220~240lm,当然级别越高价格越高,性价比较好的P4价格在十几元,级别最高的Q5要40元,可以根据具体情况来挑选合适的LED。大功率LED实物如图2所示。
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
二、电池及电路
大功率白光LED的工作电压一般为3.3~3.9V,使用一节锂电池驱动是非常合适的,并且锂电池体积小,容量大,可以获得更长的续航时间。笔者考虑后决定使用CR18650工业锂电芯(18代表电池直径为18mm,650代表长度为650mm),容量可达 2600mAh,在电子市场很容易买到,如图3所示。锂电池充电器可以用市面上的手机万能充电器加一电池盒改制。
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
电路使用AMC7135(性能特征见附表),在本制作中使用了2颗AMC7135并联驱动LED,电流700mA(也可以选用3颗AMC7135,电流1A,但这样LED发热会很明显,而且多出的亮度人眼很难看出差别,并造成电能的浪费),电路中1N4148是为防止电池反接烧毁IC。整个电路只有3个元件,电路如图4所示,元件实物如图5所示,非常简洁。电路板可使用双层板自己制作,也可以选用成品电路板。本人选择成品电路板,将AMC7135、1N4148按图6所示直接焊接在电路板上即可。
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
三、组装及调试
手电筒外壳选用成品手电筒外壳,这样的外壳多由铝合金制作,可以很好的为大功率LED散热,也很耐用。大功率LED属于点发光,所以要搭配合适的反光碗。发光碗有两种:一种反光面是橘皮的,一种是光面的。橘皮碗照出的光斑柔和,散光适合照近;光面碗光束比较集中,适合照远,可以根据需要自己选择。
制作大功率LED手电筒(AMC7135驱动)LED Flashlight
手电筒组装顺序如图7所示,电路在焊接组装过程中要快,特别是LED的焊接要少使用助焊剂,以防助焊剂的烟颗粒污染了LED的透镜。LED与金属座之间要使用导热胶粘牢,以保证LED的散热。手电组装完成后,检查有无短路,不用做任何调节,通电就可以使用了。

关键词: LED手电筒 AMC7135

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