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

硬件

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。为了体积也不打算要水箱了，水泵随手买了个5V供电的微型水泵。

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，考虑到疯狂的我和那个水冷的实力，按照最高到60A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。

boost电路

随手画了一个板子做测试，主要是太简单了没啥可研究的，毕竟先给灯点起来爽一下才是重点，而且手头也没有3s电池（买不起一点）

这次设计在布局上还有点小讲究的，PCB非常小巧反正我是喜欢这样设计。请务必注意这里我忘记拉SD了，单片机请务必在启动之前关闭mos驱动器的输出否则将会直接短路电池
原理图 3D-PCB

然后随手写个小程序，这次考虑到稳定性用stm32吧，万一程序飞了boost是可能直接短路电池的，未来正式版本肯定要做硬件的过流保护

stm32:keil

1

buck-boost

如果我用12V电源，那么就需要自动升降压了，LED在不同亮度下的电压变化刚好和电池电压变化重合，升降压是未知的，这个做了仿真效果还挺好的

仿真条件：电阻1Ω，输入电压12V，输出电容110uf，ESR10mΩ，电感33uH，开关频率100kHz，半桥PWM占空比最大值95%。matlab simulink仿真文件
5A恒流输出 10A恒流输出 20A恒流输出

软件

成品