|
|
|
39501 57 6 5 |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
31.01.2013, 09:38 | 1 |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
дисклаймер: скорее всего никакой практической пользы в этом сообщении нет, да и ничего нового для себя многие из прочитавших не откроют - просто захотелось порассуждать.
Недавно в ветке с обсуждением нового магазина (попутно превратившейся в песочницу по околофонарной тематике ) прозвучал вопрос: в каком режиме кпд линейника на AMC7135+ШИМ выше - 2.8А и 50% или 1.4А и 100% казалось бы ответ очевиден - а никакой разницы, кпд зависит только от напряжения на входе и растет по мере разряда акумулятора. а вот эффективность светодиода будет выше во втором случае, при том же среднем потреблении тока он выдаст аж на четверть больше света (все умозаключения приведены для диода XML-T6, цифры взяты из программы LedCalc, напряжения аккумулятора под нагрузкой с тестов HKJ) и, собственно, вот - а зачем вдруг эти лишние 25% яркости, если интересует режим 50% от максимума при 8 задействованных стабилизаторах. раз 4 стабилизатора на 100% режиме дают более яркий режим, оставляем 3 стабилизатора ток 1А с копейками, яркость меньше лишь на 8% (неощутимо) итак. далее будем исходить из того, что режим 50% драйвера с максимальным током 2.8А(8х7135) равен режиму максимальной яркости драйвера с током 1А (3х7135) ну а теперь уже конкретно по вопросу эффективности. оказывается, тепловыделение (а значит и обратно зависящий от него КПД) во втором случае будет больше (КПД меньше), и довольно существенно. какие фаши токасательстфа? (с) а вот: (по-хорошему надо проинтегрировать по всему времени разряда, но чтоб показать суть, достаточно посчитать мгновенное значение в одной точке) 10-я минута работы. драйвер на 2.8 вынужден гасить 0.44В, рассеиваемая на стабилизаторах мощность 1.23Вт на драйвере с 3 стабилизаторами гасится уже 1,05В и рассеивается 1.1вт т.о. за 1 секунду (напряжение на аккумуляторе вряд-ли успеет измениться) выделяется соответственно 0.62 (50% потому что, ШИМ) и 1.1 дж. почти в 2 раза больше во втором случае! если возникают сомнения,можно с другой стороны подойти, благо умные дядьки Джоуль с Ленцем дали такой инструмент: Q=I*I*R*t R для первого случая получается 0,16 ом, для второго - 1 Ом, и следовательно за 1 (0.5 для случая с шим) секунду выделяется 0,63 и 1.1 джоулей. близко. аллилуйя. т.е. получается в наиболее благоприятном для диода режиме работы, драйвер работает с почти в 2 раза худшим кпд. но если посчитать эффективность для систему диод-драйвер все оказывается не так печально. 2.8А(50%): 4,65 полезных вт на диоде + 0.62 на обогрев корпуса=5,3Вт и 1.05А(100%) при том же примерно количестве света: 3,1+1,1=4,2ВТ т.е. на 21% меньшее потребление и общее тепловыделение (и на столько же большее время работы) при меньшей на 8% яркости (0.12в дропаута при расчетах для простоты не учитывались и условно вошли в общее сопротивление драйвера) какие выводы? так они на поверхности. 8/2=3, как ни странно. ну и да, надо пользоваться модифицированными народными драйверами с произвольным включением стабилизаторов |
Поблагодарили: 17 раз(а) |
027 (01.02.2013), Admin (31.01.2013), AVSel (31.01.2013), Cubiq (14.02.2019), Enn (31.01.2013), fnksb (31.01.2013), globalnode (13.09.2018), John Jack (31.01.2013), klialex (09.10.2020), MA57 (03.02.2013), Magvay (15.09.2018), narmattaru (08.03.2022), rpdoctor (22.04.2018), RybakFonar (15.02.2023), SERG27 (10.04.2014), Wheelly (06.07.2020), ПМ (09.11.2015)
|
31.01.2013, 10:40 | 2 |
Увлеченный
Регистрация: 25.05.2012 Последняя активность: 24.05.2019 15:41 Адрес: Rostov-on-Don
Сообщений: 401
Сказал(а) спасибо: 47
Поблагодарили: 50 раз(а) в 44 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Во загнул , я запутался, получается на 1А (3х7135) КПД диода выше, но ниже КПД драйвера, а в 2.8А(8х7135) все наоборот?
__________________
Roche F12, Fenix E05, Shadow VG10, Olight i3S, Petzl Tikkina E91H |
31.01.2013, 10:45 | 3 |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
ну да, это общеизвестно, подтверждено даташитами, тестами и вообще аксиома
тоже не удивительно, лежит на поверхности и не противоречит законам физики, но обычно никто об этом не задумывается. чем меньше ставим стабилизаторов, тем лучше диоду и хуже драйверу опять же, отведением тепла с диода все озабочены а на проблему драйвера мало кто обращает внимание. перегрев глазами не виден и на ток не влияет. [Исправлено: galex, 31.01.2013 в 10:48] |
31.01.2013, 10:47 | 4 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 22.11.2011 Последняя активность: 13.11.2020 16:01
Сообщений: 1009
Сказал(а) спасибо: 534
Поблагодарили: 247 раз(а) в 138 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
|
31.01.2013, 10:55 | 5 |
Корректор
Регистрация: 30.08.2010 Последняя активность: Вчера 09:57 Адрес: Москва
Сообщений: 10658
Записей в дневнике: 1 Сказал(а) спасибо: 1306
Поблагодарили: 3767 раз(а) в 1770 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Мои вроде бы целиком отрубались... хотя не помню, в какой момент - когда я их правильно подключил или когда неправильно -)
__________________
►LedCalc - определение светового потока диода: онлайн-версия (упрощенная), оффлайн-версия (программа), выбор драйвера В личку следует обращаться по личным вопросам. Для консультаций существует форум. |
31.01.2013, 10:56 | 6 |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
|
31.01.2013, 10:57 | 7 | |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 04:43 Адрес: Питер
Сообщений: 32639
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16387
Поблагодарили: 36066 раз(а) в 13345 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Цитата:
Поэтому в случае драйвера на 3*7135 сравнительно низкий КПД линейника означает, что он сможет максимальное время держать стабилизацию и выполнять свои задачи, даже на посредственном элементе питания. А высокий КПД линейника на свежем элементе обычно означает вообще бессмысленность его использования. [Исправлено: fnksb, 31.01.2013 в 11:00] |
|
Поблагодарили: 1 раз |
John Jack (31.01.2013)
|
31.01.2013, 11:05 | 8 | |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
ну вот я могу копать картошку при температуре +20 градусов
а могу и при +30 картошка выкопается, но мне при этом будет хуже. я не люблю жару. Цитата:
преимущества питания низкими токами же и так понятны и озвучены не раз. а я озвучил недостаток. да. он нивелируется комплексно и очень неплохо, драйвер сам по себе никого не интересует, но тем не менее, явление повышенного тепловыделения на меньшем количестве стабилизаторов имеет место быть. |
|
31.01.2013, 11:16 | 9 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 03.12.2012 Последняя активность: 13.04.2024 16:44
Сообщений: 1370
Сказал(а) спасибо: 179
Поблагодарили: 237 раз(а) в 167 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Для "домашнего" варианта фонарика, которому не нужно светить на 300м, а важно равномерно светить как можно больше - это в самый раз.
Благодарю, поставлю драйвера на 1,0- 1,4А. |
31.01.2013, 11:23 | 10 | |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 04:43 Адрес: Питер
Сообщений: 32639
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16387
Поблагодарили: 36066 раз(а) в 13345 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Цитата:
Тем более, что ставя линейник в условия работы с теоретически бОльшим КПД, мы удлинения стабилизированного рантайма не получим. Наоборот, получим его сокращение. Т.е. единственное, для чего можно считать КПД линейника - это для ответа на вопрос "а не пора ли вместо него ставить понижайку". А про температуру интересно, да. Спасибо |
|
Поблагодарили: 1 раз |
Kelevratony (29.07.2016)
|
31.01.2013, 11:27 | 11 |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
ставить надо столько, сколько нужно света
я вот заменив в фонаре диод xr-e q5 на xp-g2 не стал напаивать 4-й стабилизатор, оставил 3 как и было (хотя и диод позволяет и корпус бы справился с лищней мощностью на диоде) ибо света и так хватало для прикладного применения, а теперь еще и больше стало. зато, в свете вышеизложенного, теперь имею бесплатный дополнительный подогрев аккумулятора зимой |
31.01.2013, 11:27 | 12 |
Увлеченный
Регистрация: 25.05.2012 Последняя активность: 24.05.2019 15:41 Адрес: Rostov-on-Don
Сообщений: 401
Сказал(а) спасибо: 47
Поблагодарили: 50 раз(а) в 44 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
А на практике на сколько процентов увеличится runtime 3х7135 в режиме 100% при одинаковой яркости с 8х7135?
А вообще есть вариант драйвера на котором бы мы не выкидывали лишнюю энергии в воздух в виде тепла или это в принципе не возможно? [Исправлено: Zloy2025, 31.01.2013 в 11:33] |
31.01.2013, 11:36 | 13 | ||
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Цитата:
Цитата:
а я сам не знаю, зачем ее считать. просто вопрос был, навел на размышления. ну вот самому интересно стало. и даже немного неожиданно, когда в цифрах. по крайней мере хуже никому от этого не стало, а знание - сила |
||
31.01.2013, 11:42 | 14 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.03.2011 Последняя активность: Сегодня 04:43 Адрес: Питер
Сообщений: 32639
Записей в дневнике: 4 Сказал(а) спасибо: 16387
Поблагодарили: 36066 раз(а) в 13345 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
У нас же тут интернет. Для кого-то аксиома, для кого-то "ничего не знаю, читаю первый раз".
И от первого до второго - один клик Ну так обычные "понижайки" как раз и работают с этой лишней энергией. Чтобы не выкидывать ее в атмосферу, а преобразовывать с пользой. [Исправлено: fnksb, 31.01.2013 в 11:44] |
31.01.2013, 12:05 | 15 | |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Цитата:
прозрачный принцип работы и все легко считается. в придачу практически неубиваем. а драйвера с минимизированным сбросом энергии в воздух есть, но это либо дорого и мало, либо много думать и паять, потом снова думать и перепаивать... а в итоге окажется что в случае однобатареечного фонаря и огород городить не стоило. |
|
31.01.2013, 12:12 | 16 |
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 07.11.2024 16:21 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
А теперь попробуем посчитать от обратного...
1. При 2.8А и 50% ШИМ, среднее потребление 1.4А. 2. При 1А без ШИМ, потребление 1А. Т.е. при варианте 2, фонарик проработает в 1.4 раза дольше варианта 1. А следовательно, при почти паритетной яркости, энергии на нагрев корпуса будет в 1.3..1.4 раза тратиться меньше Несмотря на худший КПД драйвера. |
31.01.2013, 12:17 | 17 |
сволочь фонарёвки
Регистрация: 27.05.2011 Последняя активность: Сегодня 07:54 Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 39012
Сказал(а) спасибо: 6270
Поблагодарили: 34160 раз(а) в 15814 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
|
31.01.2013, 13:29 | 18 |
Регистрация: 06.06.2010 Последняя активность: 25.11.2024 13:39 Адрес: Беларусь, Минск
Сообщений: 2012
Сказал(а) спасибо: 697
Поблагодарили: 859 раз(а) в 360 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Почему никто не вспомнил про то, что ШИМ на токе 2.8A не очень хорошо для диода. Это тоже играет роль при выборе типа драйвера. Как то давно проводил эксперимент. взял два одинаковых XPG, народный драйвер , два одинаковых рефлектора. Ток потребления был одинаковый у обоих конструкций. Один диод питался от 8 сборок 7135 + шим(50%) , а второй просто постоянным током. Точные замеры тока не помню уже, но смысл в том , что там где был ШИМ свет был холоднее. Суть в том что при большом токе и скважности(ШИМ) меньше 50% на диод поступают импульсы большого тока и он начитает синить. Мне кажется, что это для диода не очень хорошо, но опять же здесь много факторов, много зависит от диода и от тока при котором применяется ШИМ.
[Исправлено: shurko_3, 31.01.2013 в 13:32] |
Поблагодарили: 2 раз(а) |
RybakFonar (15.02.2023), Wheelly (06.07.2020)
|
31.01.2013, 13:44 | 19 | |
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 07.11.2024 16:21 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
Цитата:
Энергия запасенная в аккумуляторе одинаковая. Мощность светового потока одинаковая. Время работы в 1.4 раза больше. P нагрева + Р света=Е акка / T (время работы). P1 нагрева + Р света=Е акка / T1. P2 нагрева + Р света=Е акка / T2, или поскольку T2=T1*1.4 => P2 нагрева + Р света=Е акка / (T1 * 1.4). Делим первое на второе, будет: (P1нагр + Рсв) / (P2нагр + Рсв) = 1.4, т.е. потребление в первом варианте в 1.4 раза выше... кто-бы сомневался. А нам надо найти как меняется мощность нагрева, т.е. отношение P1нагр/P2нагр Упрощаем, перемножаем: P1нагр + Рсв = 1.4* P2нагр + 1.4* Рсв, или P1нагр = 1.4* P2нагр + 0.4* Рсв . Делим все переменные уравнения на P2нагр: P1нагр./ P2нагр = 1.4 + 0.4 * Рсв / P2нагр . Получаем, что мощность нагрева в первом случае больше в 1.4 раза плюс некое отношение мощности света к мощности нагрева во втором случае. Например при общем КПД 50%, Рсв =P2нагр и P1нагр./ P2нагр =1.8. Почти в два раза снижается нагрев... Я ничего в расчетах не перепутал? |
|
Поблагодарили: 1 раз |
John Jack (31.01.2013)
|
31.01.2013, 13:53 | 20 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 16.01.2012 Последняя активность: 16.11.2024 11:38 Адрес: Под Сталинградом
Сообщений: 1775
Сказал(а) спасибо: 835
Поблагодарили: 359 раз(а) в 252 сообщениях
|
Re: Эффективность линейного стабилизатора с ШИМ
|