一个“比较亮”的手电
想法
做这个的想法大部分来源于有一天晚上,走G6辅路从昌平骑车回市内,一堆解限速横冲直撞的逆行远光电动车给我整破防了,想做个小手电制裁一下。起因只是这么简单但是考虑到其他无辜的人我也不会真的这样去做,但是发现这个东西好像确实需要,用来摄影打光,以及夜间外出徒步这类活动都可以用,所以还是决定做出来
另一方面,关于这个手电的电源。绝大部分的设计方案都是使用一颗升压芯片来做电源控制,但是我这里有些别的想法。我以后会做一个大功率自动升降压可调电源,正好可以在这里复用,就当提前踩个坑了,所以虽然会更贵一点,我决定供电方案采用buck-boost自动升降压的恒定电流控制,顺便兼容一下各种电压的电池
至于控制芯片,考虑到这个功能不算复杂,以及我想拿stm32练练手但是用的机会不多,就用stm32f103c8t6做主控吧
设计方案
LED
这部分没啥技术含量,找个光效高功率大的灯就完了,这里我选择了立德达的5050贴片LED,光效250lm/w,显色指数70,电压选择了6V。随手画一个2串50并的铝基板灯板。按照规格书的功率最大值,单个功率3W,光通量700lm,总计12V 25A 300W功率,70000流明。
原理图 | PCB |
制冷
最大300W的功率,按照LED光源30%的效率计算,会有210W发热,再加上我打算超过规格书的范围继续过流和安全余量,总之散热按照400W设计。想都不要想,直接上水冷!
冷头使用60x60mm的铝制水冷头,搭配150x40x40的服务器冷排,在手电筒的体积内散热400W已经完全足够了。
供电
供电需要恒流控制下的大约12V电压,正常情况下电流需要25A,考虑到疯狂的我估计会超频和安全余量,所以按照到40A设计。
以及恒压5V供电给冷排散热风扇,3.3V给主控电路。这部分直接用buck降压电路和LDO芯片解决了没啥可说的。
成品
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