[fnksb]

Драйвера для одного Li-Ion на форуме обсуждаются много, но вот единого сводного FAQ об их отличиях и особенностях так и не появилось. А "ветераны" все знают, но по 100500-му разу это заново пересказывать все более лень. Есть старый краткий FAQ по общим особенностям работы фонарей от одного лития, есть еще более давняя и очень лаконичная тема dsche про особенности драйверов разных типов. Но с тех пор много воды утекло, да и фонари несколько изменились, так что посылать туда людей уже как-то неприлично.
Также есть недавняя тема про стабилизацию современных фонарей, которая касается многих схожих вопросов – но она не совсем про особенности драйверов, скорее про то, почему это часто порой не самое важное

Я совсем не электронщик, так что буду писать простыми гуманитарными словами, для любителей читать такие же простые гуманитарные слова. И, разумеется, с некоторыми упрощениями, чтобы оставить текст более-менее читаемым.
Заранее прощу прощения у технарей за возможные неточности, а если кто-то захочет дополнить/поправить – буду благодарен


Введение

В большинстве современных фонарей на 1*Li-Ion (18650, 21700, 18500, 14500 и т.п., а также в параллельных сборках таких аккумуляторов) используются трехвольтовые светодиоды. Или поодиночке, или несколько штук с параллельным подключением. Рабочее напряжение (Vf) трехвольтового светодиода обычно колеблется в диапазоне от 2.5 до 3.5V, в зависимости от модели и режима яркости. Иногда, при особо жестком турбировании (или, например, на ультрафиолетовых диодах) Vf может достигать и 4-4.5V; иногда может опускаться ближе к 2.0-2.3V (в некоторых моделях на мунлайтах, или например у красных светиков). Но обычные белые светодиоды в обычных режимах примерно такой диапазон имеют, ~2.5-3.5V.



Свежезаряженный Li-Ion аккумулятор имеет напряжение 4.2V (+/-), и по мере разряда оно уменьшается до 2.5-3.0V. Также напряжение банки существенно проседает в зависимости от тока, и еще что-то теряется на разных проводках и пружинках – так что до светодиода дойдет не все.


Пара графиков случайных аккумуляторов 18650

Очень удачное получается совпадение: на аккумуляторе в среднем лишь чуть-чуть больше, чем нужно – и это позволяет запитать светодиод от такого аккумулятора почти что просто так, не заморачиваясь на хитрые «настоящие» драйвера, трансформацию напряжения дросселем и прочее. Но конечно, если хочется – можно и заморочиться, и этот более сложный драйвер с регулировкой напряжения использовать.

Совсем другая ситуация с высоковольтовыми светодиодами – обычно работающими с напряжениями около 6 или 12V, или же последовательным кластером трехвольтовых светодиодов (последовательный трипл требует ~9V, квадрипл ~12V). Тут уже точно нужен «настоящий драйвер», умеющий напряжение повышать.

Вот сейчас по разным типам драйверов и пройдемся, именно в контексте питания от одного Li-Ion аккумулятора: какие используются, в каких случаях что из них предпочтительнее, и вообще.


1. FET, директ-драйв, резисторный драйвер, ШИМ-драйвер.

Довольно широкое поле драйверов (ну или «как бы драйверов»), основанных на принципе прямого или почти прямого подключения светодиода к батарее. Или через резистор/резисторы, или даже без него. Остальные режимы (а иногда и самый верхний тоже), равно как и разнообразные степдауны и термоконтроли, задаются через ШИМ мосфетом (транзистором) – то есть для уменьшения яркости светодиод просто быстро-быстро выключается-выключается.

Фактически такие драйвера не регулируют собственно ток. Фонарь светит «как-то», исходя из напряжения аккума, Vf светодиода и потерь между ними – но производитель примерно прикидывает, как же именно он будет светить в зависимости от поставленных деталек.


Продвинутый FET-драйвер, заточенный на выжимание максимального пыха в первые секунды на свежем высокотоковом аккумуляторе.

Поскольку напряжение аккумулятора по мере разряда меняется – то и яркость тоже будет меняться, то есть у фонаря не будет стабилизации по питанию. В большинстве случаев при разряде аккумулятора до 15-20% яркость снизится на 40-50% (но бывает что и сильнее). При этом что стартовая яркость, что степень уменьшение яркости в процессе работы – будет еще и существенно зависеть от самого аккумулятора, его модели, степени износа.

Если в таком фонаре поменять светодиод, поставить его с немного другими Vf характеристиками – то и токи, и яркости тоже изменятся. Например, на одном и том же драйвере фонарь на 1*XP-L HI сможет работать (сразу после старта) скажем на 4-5А, а вот поставленный на тот же самый драйвер трипл из 3*XP-L HI будет кушать уже 10-12А (если, конечно, детальки и аккум такое выдержат). Так что из «кое-какности» работы «резисторного» драйвера, из отсутствия однозначно заданного тока - могут вытекать не только минусы, но и некоторые плюсы, такие как условная «автоподстройка» тока под светодиод. Но чаще вытекают минусы =)


График среднего фонаря на 1*18650 с "резисторным" драйвером.

Также к особенностям ШИМ-драйверов часто относят сравнительно низкую эффективность работы в нижних режимах: потому что фактически фонарь все время лупит в максимуме, где эффективность светодиода ниже – а на более слабых режимах делает то же самое, но с постоянными короткими перерывами. Но надо сказать, что серьезная просадка эффективности была характерна для старых фонарей с низкочастотным ШИМ; сейчас почти везде используется ШИМ от 15-20 kHz и выше, и на таких частотах разные инерционные процессы существенно уменьшают негативное влияния ШИМа на эффективность. Не то чтобы полностью нивелируют, но в целом разница уже не так велика и пугающая, как на низкой частоте.

Что же касается стабилизации, которой нет - то следует помнить, что сейчас мощные фонари все чаще используют термоконтроль, который в принципе затуманивает понятие стабилизации в мощных режимах. Если этот термоконтроль плавный с точным отслеживанием и сохранением температуры – то выставленный в постоянные условия и перешедший в режим термоконтроля ШИМ-драйвер прекрасно нарисует вам относительно прямую линию… Это может сбивать в некоторых обзорах, показывая околостабилизацию там, где на самом деле стабилизации по питанию нет.

Выводы:
Главное преимущество FET/резисторных/ШИМ драйверов – простота, дешевизна, компактность, а также (на хороших и специально под это сделанных решениях) возможность в первом пыхе выжать максимальную яркость, по сути напрямую запустив светодиод от аккумулятора.
Теоретически плюсом могла бы быть надежность, из-за лаконичной конструкции - но в дешевых ШИМ-драйверах нередко может умирать транзистор, если он поставлен дешевый и без запаса прочности. Да и шансы спалить фонарь или светодиод, случайно поставив более качественный аккумулятор, чем ожидал производитель – тоже существуют. Иногда даже бывали случаи, когда производитель вынужден был прямо писать «пожалуйста, не ставьте в наш фонарь высокотоковые аккумуляторы, а то на них диоды горят».

Главный же недостаток – отсутствие стабилизации, а также существенная зависимость света фонаря от того, какую конкретно банку в него запихали или на что поменяли родной светодиод. Ну и отчасти меньшая эффективность – но про эффективность нестабилизированного фонаря вообще довольно сложно говорить, потому что не совсем ясно как ее оценивать, на каких яркостях… Тем более когда фонарь еще и светит как попало в зависимости от аккумулятора.


2. Линейный драйвер.

В общем-то все почти то же самое, но с одним важным нюансом: в таком фонаре установлен стабилизатор тока. Который еще не умеет трансформировать напряжение, но умеет брать его сколько надо, а излишки выбрасывать. Грубо говоря, линейный стабилизатор - это «умный резистор», меняющий свое сопротивление для постоянного поддержания нужного тока. Пока на батарее выше напряжение, чем на диоде (с учетом потерь между ними) – линейный драйвер будет обеспечивать стабилизацию яркости на заданном токе.

Конструктивно линейники могут выглядеть очень по разному. Там может стоять стабилизатор/группа стабилизаторов на одно верхнее значение тока (а все что ниже будет задаваться через ШИМ – скажем, как на старых конвоях на n*7135). Может стоять несколько групп стабилизаторов на разные токи, а отдельные режимы между ними обеспечит ШИМ от ближайшего стабильного уровня (пример - форумные переделки линейников на группы 7135). Может стоять более сложный стабилизатор, умеющий сразу выставлять токи, заданные контроллером. Последнее время все более популярны линейники, у которых «физического стабилизатора» (как отдельной детальки) вообще нет, и эффект линейника обеспечивается мосфетом с обратной связью (Юникорн, Геккон, многие новые линейники Хэнка или Конвоя). В общем, очень по-разному можно делать - и в зависимости от этого может получаться существенно разный результат и разные плюсы-минусы.


Линейник на 8*7135.


Мощный линейник на мосфете (даже на двух). О том, что это линейник, можно догадаться по крупному токоизмерительному резистору, с помощью которого программа обеспечивает обратную связь и задает нужный ток.

Главное преимущество хорошего линейника – простота, лаконичность и компактность, а также очень высокая эффективность в случае минимальной разницы между напряжением на входе и выходе. Но чем эта разница больше – тем менее эффективен линейник, потому что больше тепла сгорает на нем самом. Поэтому на свежем аккумуляторе линейник обычно дает меньшую эффективность, но в процессе работы – по мере разряда аккумулятора – эффективность неуклонно растет, постепенно приближаясь к условным 100%... Которых он (почти) достигнет в момент выхода из стабилизации - причем эта точка выхода из стабилизации на линейники может быть ощутимо ниже, чем на более сложных импульсных драйверах.

Кроме того, выделяющееся на драйвере тепло от свежего аккумулятора не только дополнительно нагревает фонарь, но также может дополнительно затруднять работу термоконтроля, особенно если термодатчик тоже находится в драйвере. Вот, например, так:


Драйвер словил термоконтроль, но в процессе работы эффективность линейника росла, тепловыделение на нем уменьшалось, так что под конец фонарь вообще выполз обратно на верхний уровень и отключил термоконтроль – заодно продемонстрировав нам прекрасную стабилизацию хорошего линейника даже на почти пустом аккумуляторе.


Выводы:
Раз уж нам так повезло, что напряжения источника питания и светодиода отличаются совсем мало – то линейник часто является удобным решением, сочетающим лаконичность и простоту с довольно высокой эффективностью и качественной стабилизацией. Но поскольку и напряжение на батарее у нас разное в процессе работы, и Vf светодиода в разный в разных режимах – то где-то линейник больше в тепло выкинет, где-то меньше…

Спорам «что лучше – линейник или импульсник» на форуме посвящено примерно 100500 страниц, без какого-то единого результата. Тем более что и линейники, и импульсники бывают сделаны очень по-разному, да еще и сравниваться могут в разные моменты, в разных фонарях, на разных аккумуляторах, на разных режимах и по разным критериям. В целом, хороший импульсник обычно лучше линейника по эффективности в слабых и средних режимах, а вот в верхних или наоборот совсем нижних может и проиграть или быть вровень... Ну а посредственный импульсник запросто проиграет хорошему линейнику вообще везде…

Но главным преимуществом линейника я бы назвал простоту, компактность и лаконичность при хорошей стабилизации и приличной эффективности. Ну а главным минусом - заметную зависимость эффективности от характеристик конкретной батареи, светодиода и режима яркости, а также бОльшие сложности с организацией термоконтроля при высоких мощностях.


3. Buck-driver, импульсная понижайка.

Вот это уже серьезный «взрослый» драйвер с дросселем, который умеет не только выставлять нужный ток – но и трансформировать имеющееся высокое напряжение в необходимое более низкое.
Исторически в большинстве брендовых фонарей с трехвольтовыми светодиодами используются именно понижайки. Впрочем, во многом это атавизм с тех пор, когда в фонарях основным питанием были две трехвольтовые батарейки CR123 – дававшие, соответственно, 5-6V на выходе. Но и сейчас многие брендовые фонари на 18650 используют именно понижающие драйвера ради обеспечения работы с 2*CR123 или даже 2*18350.


Понижающий драйвер, рассчитанный на высокие токи.

Но вот если такое питание использовать не нужно, фонарь работает от 1*Li-Ion, и разница напряжений совсем невелика – то и преимущества понижающего драйвера начинают размываться, особенно в высоких режимах, где он порой слишком быстро упирается в нехватку напряжения и вываливается из стабилизации. В слабых и средних режимах – получше, там ему проще раскрыться. Но тут очень многое зависит от драйвера и светодиода; хорошая понижайка, с умом поставленная в подходящий фонарь - будет вполне уместна и весьма хороша. Особенно если ставить ее на светодиоды со сравнительно низким падением напряжения, или на параллельные триплы-квадриплы.

Кроме того, сам крупный дроссель зачастую оказывается довольно уязвимым элементом, который в первую очередь отваливается при сильных ударах. Иногда дроссели дополнительно проклеивают каким-нибудь герметиком, иногда стараются ставить дроссели поменьше размером – но маленькие как раз обычно с чуть худшей эффективностью работают…

Выводы:
Понижающий драйвер – это хороший вариант, при хорошей реализации и правильном применении. Но вот при не совсем правильном или не совсем удачной реализации - понижайка может существенно проигрывать в стабилизации на высоких токах более простому линейнику, не выигрывая при этом особо много на низких-средних. Понижайки более полезны на триплах-квадриплах с их низким Vf, чем на небольших одиночных светиках. Но особенно хороши и осмысленны понижайки, когда нужно обеспечить работу не только с 1*Li-Ion, но и с альтернативным питанием типа 2*CR123 или 2*18350 (или, скажем, с 2*18650 с удлинителем корпуса).


4. Buck-Boost, импульсные понижай-повышайки.

Такой драйвер умеет при необходимости и повышать, и понижать напряжение, решая как раз главную проблему понижаек – нехватку напряжения по мере разряда банки… Теоретически =)

Потому что практически эффективность бак-бустов часто пониже, чем у обычных понижаек. Кроме того, на совсем высоких токах – вот как раз там, где обычным понижайкам или даже линейникам может критично не хватать напряжения – часто оказывается, что бак-буст на самом деле тоже эти токи не тянет, и стабилизации все равно нет. А там, где есть – там уже и толку немного, там и линейнику/понижайке хватает напряжения почти до самого конца, причем порой даже с бОльшей эффективностью.


Бак-буст, рекомендуемый производителем именно для питания ультрафиолетовых светодиодов. Вот там они действительно очень полезны.

Тем более, что с «концом» у бак-буста тоже есть вопросы: если у трех предыдущих типов драйверов светодиод сам по себе служил ограничителем разряда аккумулятора (при снижении напряжения ниже 2.5-3V диод вывалится из стабилизации, будет светить слабее, а потом и вовсе погаснет – даже если производитель не сделал там никаких специальных отсечек), то вот в бак-бусте эта защита необходима, иначе драйвер жизнерадостно высосет аккумулятор вообще до смертельного конца. На аккумулятор под конец тоже идет существенная нагрузка, а уж если у вас в цепи случились какие-то сложности (скажем, окислилась пружинка и на ней сильно выросло сопротивление) – то бакбуст будет старательно поднимать ток и тянуть все больше-больше-больше, пытаясь этим возникшую проблему нивелировать… Поэтому бак-бустам часто делают довольно высокие отсечки, чтобы не рисковать – и часто эти отсечки-ступеньки по сути повторяют то самое естественное «вываливание», которое происходит под конец работы на линейниках или понижайках…

Выводы:
Бакбуст может быть очень полезен, если нужно работать со специфическими светиками с относительно высоким напряжением. Вот теми, которым для среднего режима нужно скажем 3.3-3.5V, а для максимума аж 3.7-4.0V. Например, ультрафиолетовые светики, некоторые специфические решения вроде старых Nichia 219A или новых Cree XP-P. Но в большинстве современных фонарей бакбуст особо не нужен, искать его преимущества приходится с лупой, и часто даже с ней найти сложно. Не говоря уже о том, что для нормальной работы такой драйвер должен быть прям очень хорошим (и дорогим). Но если уж стоит и хорошо работает – ну и пусть стоит

Также бакбуст очень хорош, когда нужно обеспечить работу не только с 1*Li-Ion, но и с более низким напряжением питания. В первую очередь это фонари с поддержкой одновременно 1*АА и 1*14500, или 1*CR123 и 1*16340. Вот там да, бак-буст нужен и очень полезен.


5. Гибриды.

Помимо описанных выше «чистых» вариантов драйверов, с трехвольтовыми диодами нередко используются и разнообразные «смешанные».

Например, в фонаре с FET драйвером нередко ставят дополнительный стабилизатор на 350mA (~100-150 лм), и все что ниже этого уровня будет задаваться ШИМом от этого стабилизатора, а вот все что выше ШИМиться от полного директ-драйва. Так обычно BLF-драйвера выглядят, обозначаемые как FET+1.

Или фонаре может стоять полноценный линейный или импульсный драйвер на основной диапазон токов, но бонусом к нему будет добавлен нестабилизированный директ-драйв специально для турбо-режима. Или, наоборот, какой-нибудь сверхслабый мунлайт будет реализован не через основной драйвер, а через отдельный резистор. А может и импульсник стоять с дополнительным резистором для мунлайта или FETом для директ-драйва; на BLF был даже вариант гибрида «бак-буст + FET».

Каких-то отдельных распространенных названий для гибридных драйверов обычно не используют, да и слово "гибрид" обычно не используют. Каким образом у драйвера реализована основная часть рабочих режимов – так его и называют. Скажем, первый пример назовут скорее FET-драйвером, а вот второй – уже линейником, и т.п.


6. Boost driver, импульсная повышайка.

Как и следует из названия, такой драйвер умеет только повышать напряжение. Массово – и часто в очень низком качестве – эти драйвера можно найти в любом светодиодном фонаре на 1АА, даже за пять копеек из ларька, так что ничего особо волнительного в самом слове Boost нет Но мы говорим не о них, а о специфических мощных повышайках на 1*Li-Ion для работы с высоковольтовыми светодиодами.

Когда-то такие светодиоды – и, соответственно, фонари с ними – были редкостью. Сейчас же их стало очень много: XHP35, XHP50, XHP70, Nichia 144 и 719, Luminus SST-70 и многие другие, работающие с напряжением 6 и/или 12V. Также повышайку можно ставить на последовательную сборку обычных трехвольтовых светодиодов, например трипл (9V) или квадрипл (12V), или на последовательно-параллельную сборку четырех светиков 2S2P с итоговыми 6V. Впрочем, по большому счету высоковольтовые светодиоды типа XHP – это по сути и есть «квадриплы» из четырех трехвольтовых светиков, собранных в одном корпусе.


Мощный повышающий драйвер под XHP70

В отличие от линейников и понижаек, Boost драйвер почти не зависит от напряжения питания. Оно все равно намного меньше, чем нужно светодиоду - так что драйверу все равно надо повышать напряжение до нужного. Будет на аккумуляторе 4.2V или 3.2V – в общем-то пофигу, если драйверу все равно нужно сделать шесть

Это обычно обеспечивает Boost драйверам очень хорошую стабилизацию. Если еще и сделан драйвер хорошо, то и эффективность тоже будет высокая. А поскольку большинство 6/12-вольтовых светиков довольно крупные и мощные – то и суммарная эффективность лм/вт в рабочих режимах получается весьма приличной.

Но есть и нюансы. Как бы там Boost не старался не зависеть от напряжения и идеально стабилизировать – зачастую как раз максимальные мощности он тянет плохо, и можно с удивлением обнаружить что турбо на самом-то деле не полностью стабильно:


Режимы повышающего драйвера в фонаре Convoy на XHP50.3. Казалось бы, драйвер не должен зависеть от напряжения банки, повышайка же - но в реальности уже на полуразряженном аккумуляторе Турбо оказывается существенно ниже, чем на свежей.

И это касается не только бюджетного конвоя, во многих Zebralight с повышайкой – турбо на самом деле тоже в той или иной мере нестабилизированное, несмотря на использование Boost-драйвера. И это еще хорошие Boost-драйвера (а посредственные, у которых еще и с реальной эффективностью все грустно, тоже встречаются). На меньших режимах драйвер уже хорошо тянет токи и стабилизацию – но там и банка не так сильно проседает, а значит и преимущества Boost-драйвера уже не так велики… Так что, как правило, Boost лучше всего раскрывается на умеренно сильных режимах, а вот выше-ниже уже и не такая серьезная разница с другими решениями.

Во-вторых, поскольку Boost обычно ставится на более крупные сверхмощные светодиоды (или кластеры из нескольких светиков), а мы в основном говорим о компактных фонарях – то в работе на их предельных мощностях фонарь будет очень сильно нагреваться, так что в работу драйвера быстро вмешается термоконтроль. Так что опять приходим к умеренно-сильным режимам как основной зоне эффективности.

Есть и ряд других минусов/особенностей, являющихся обратной стороной плюсов. Boost – также как и Buck-Boost – может сильнее нагружать батарею под конец работы, требовать четко прописанных нижних границ чтобы эту батарею вообще не убить, будет пытаться нивелировать любые проблемы с пружинками или контактами вытягиванием еще бОльшего тока с батареи и еще большей нагрузкой этих контактов… Также такие драйвера (по крайней мере некоторые) могут быть более критичны к случайному включению без нагрузки, скажем если у вас отпаялся провод к светодиоду. Линейнику обычно пофигу, понижайке чаще всего пофигу, а вот Boost может обидеться и сгореть…

Ну и последний плюс и минус одновременно: Boost хорош в первую очередь возможностью работы с 6/12 вольтовыми светодиодами, но зато и ничего кроме этих светодиодов поставить туда не получится. Выбор таких светиков все время растет, и там порой появляется что-то уникальное, вообще не имеющее трехвольтовых аналогов - но суммарный выбор трехвольтовок все равно намного больше (и тоже постоянно увеличивается).

Выводы:
Хорошо сделанный Boost – это хорошо, но главный его плюс заключается в самой возможности работы с другими светодиодами, под более высокое напряжение. В качестве бонуса у буст-драйверов обычно еще и хорошая стабилизация, а крупный размер используемых светодиодов дает еще и бОльшую эффективность лм/вт на умеренно-сильных режимах (правда, обычно ценой расширения луча).

Но вот если сравнивать например Boost и Buck драйвера с одними и теми же светодиодами – скажем, квадриплом, который можно собрать последовательно с Boost или параллельно с Buck – то какой-то принципиальной разницы ни в эффективности, ни в особенностях работы скорее всего не будет. Где-то в каких-то нюансах могут какие-то мелочи отличаться, да.


Общие выводы. Так какой же драйвер выбрать?

Прежде всего – выбирать надо не драйвер, выбирать надо фонарь. Драйвер – это важная часть, но только часть; светить вы все равно будете фонарем, а не буковками нарисованными на драйвере и не циферками из обзора. Тем более, что в долгих и многостраничных спорах про эффективность при сравнении хороших решений - чаще всего речь идет о разнице в 5-10-15%, редко когда больше.

Не нужна стабилизация – можно выбирать и без стабилизации, если фонарь нравится. Нужна стабилизация – выбирайте стабилизированный, и смотрите как эта стабилизация реализована, на каких режимах, на каком питании, как в нее вмешивается термоконтроль или степдауны... Нравятся те или иные светодиоды, нужны те или иные характеристики – выбирайте фонарь под них, проверяйте по описаниям и (особенно) по обзорам чтобы эти характеристики вас устраивали. Это самое важное

Если же у вас уже есть конкретный фонарь и вы вот именно в него выбираете драйвер, и имеете несколько вариантов драйверов на выбор – ну да, там уже можно непосредственно о типе драйвера думать и более глубоко покопаться в вопросах скажем эффективности именно на нужных вам режимах…


PS. И про эффективность.

В разговоре о драйверах очень часто всплывает вопрос эффективности – и даже в этом FAQ тоже. Это логично, драйвера действительно обладают разной эффективностью, и более эффективные (в тех или иных условиях) лучше, чем менее эффективные. Конечно.

Но вот дальше есть целый ряд нюансов, которые я уберу под кат – потому что получилась огромная простыня, не обязательная в общем-то к прочтению…

1. Эффективность зависит на самом деле не только от драйвера, а от системы «драйвер+светодиод», или даже «драйвер+светодиод+аккумулятор»… Ну а на выходе фонаря существенное влияние оказывают еще и оптические потери. Фонарь с чуть менее эффективным драйвером, но более эффективным светодиодом запросто может суммарно выиграть по лм/вт… Или, скажем, фонарь с очень продвинутым драйвером может показать довольно средние итоговые результаты, если у него случились какие-то большие потери в оптике или светик стоит посредственный/старый…

Кроме того, драйвера могут быть сделаны очень по-разному, при этом оценить как именно и насколько хорошо сделан драйвер в конкретном серийном фонаре – довольно сложно, чаще всего можно лишь как-то что-то прикинуть по графикам в обзорах… И то не факт, что производитель с момента обзора не изменил что-то в конструкции драйвера.

2. А что вообще мы измеряем и оцениваем? В фонаре с ровной стабилизацией и выраженным степдауном в конце – можно измерять время работы в актуальном режиме до сброса яркости. А как быть со стабилизированными фонарями с плавным выходом из режима? Что им мерить – до начала падения яркости? До падения к 80% от стартового? Или до 50%? Особенно это сильных режимов касается, где часто рано начинается вываливание из стабилизации, иногда на половине банки… Что меряем-то? А как быть, если режимы в сравниваемых фонарях разные по яркости?

Также в этой связи стоит подчеркнуть, что существенным фактором длительности рантайма фонаря является как раз прописанный в фонаре уровень отсечки. Фонарь может иметь более совершенный драйвер или более эффективные светодиоды, но раньше выходить из режима из-за более высоко настроенной отсечки аккумулятора. И в итоге по лм/вт давать хороший результат, а вот в суммарных лм*ч с конкретной банки – уже не такой хороший. Особенно это сильных режимов касается, у которых отсечка часто высоко срабатывает…

А уж нестабилизированным фонарям и вовсе непонятно что мерить, у них нет стабилизированных постоянных параметров как таковых. По мере разряда и уменьшения яркости – формальная эффективность лм/вт будет (как правило) расти, но зато и соответствие выбранному режиму будет уменьшаться. Что им вообще измерять-то? Ну давайте до уровня 80% от стартовой яркости измерять рантайм - любой нестабилизированный фонарь вообще сразу в разы проиграет стабилизированному… А вот если до уровня в 50% измеряем – уже другое дело; но если мы считаем уровень света в 50% достаточным – то что нам мешает на сопоставляемом стабилизированном фонаре сразу выставить эти условные 50%, с самого начала, и получить за счет этого удвоение его рантайма? С другой стороны, можно нестабилизированному драйверу постоянно яркость менять, подстраивая ее под сопоставляемый стабилизированный уровень - но кто ж такое будет делать...

3. А как мы вообще тестируем? Даже начиная с выбора аккумулятора - скажем, высокотоковые аккумы будут давать дополнительный бонус импульсным драйверам, а низкотоковые с низким разрядным графиком часто лучше раскрываются на линейнике… Причем у таких банок и емкость обычно выше.

Потом большой вопрос к точности измерений – по идее, надо мерить именно люмены, но как раз с ними наибольшие сложности в домашних условиях. Даже профессиональные сферы дают заявленную точность около 7-10%, а в реальности бывает и выше, особенно если добавляется фактор правильного размещения фонаря в сфере. А уж на домашних-самодельных сферах (или псевдосферах) разброс результатов, в том числе в зависимости от цветовой температуры или распределения света, может быть намного выше.

Еще один вопрос к разбросу параметров в серийке (то есть к переносу конкретного замера на всю модель): даже светодиоды одного бина могут расходиться на 5-7% по световому потоку, а в реальной массовой серийке вполне бывает разброс в 2-3 бина яркости, что легко даст разброс в 10-15%. Для той разницы в 5-15%, которую обычно пытаются поймать, говоря про эффективность хороших драйверов – это очень приличный разброс

В итоге когда мы смотрим графики, сделанные разными обзорщиками, на разном оборудовании (порой очень неточном), на каких-то разных аккумуляторах (и не факт что вообще новых), часто на разных светодиодах, да еще и пытаемся по этим обзорам понять, как на итоговый результат повлиял собственно драйвер, как светодиод, как уровень отсечки, как выбор аккумулятора, как повлияли оптические потери, как сказался случайный разброс параметров между экземплярами… Точность таких сравнений и таких выводов на самом деле очень низкая.

4. Ну и финальный, зато самый важный момент – общая роль этой эффективности, даже если мы ее все-таки как-то измерили/прикинули. Оценили мы примерно, зато корректно, насколько хорошо фонарь выдает люмены на вложенные в этот фонарь ватты, ура-ура! И что?

Проблема в том, что светим-то мы люменами, но освещаем обычно люксами – то есть уже как-то собранным направленным светом. А люксы очень сильно зависят от плотности фокусировки фонаря, в разы. Поэтому фонарь «А» может скажем на 25% проигрывать в формальной эффективности «драйвера-светодиода» фонарю «B», но зато быть вдвое более плотно сфокусирован… В итоге фонарь А все равно даст бОльшую освещенность при том же расходе питания (или, наоборот, бОльшие рантаймы при той же освещенности). Там главный вопрос будет в другом - эта более плотная фокусировка устроит владельца, или ему надо пошире?

Например, сравниваем мы трипл и одиночный светик в одинаковом применении, при прочих равных в плане диодов, электроники и оптических потерь - трипл на высоких режимах переиграет по цифре лм/вт. Но одиночный светик в оптике того же размера можно ощутимо более узко собрать, и если мы будем смотреть на цифру люкс/вт– то одиночка окажется практичнее и экономичнее, она будет на тех же люменах давать намного большую освещенность (да еще и греться меньше и меньше сбрасывать по термоконтролю). Но вот свет поуже, да – и опять же главный вопрос, устроит ли этот более узкий свет владельца.

Аналогичная история с более мелкими светодиодами в сопоставимой оптике – эффективность-то у них меньше, но вот плотность фокусировки зато выше. А вот наиболее эффективные светодиоды (какие-нибудь XHP70, да еще и на хорошей повышайке) имеют свойство светить наиболее широко, в компактных моделях – прям очень-очень широко... Если это то, что нужно – прекрасно (заодно можно и порадоваться, что расширение света было отчасти компенсировано высокой эффективностью драйвера и светика) – но вот если такое сильное расширение не очень нужно, то практическая польза и пользовательская эффективность от перехода на более крупный светодиод скорее упадут, а не вырастут…

А уж каким-нить дальнобоям вообще надо именно кд/вт сравнивать в первую очередь, у них основная задача именно канделы (люксы). Боже упаси сравнивать разные по светораспределению дальнобои по лм/вт, у вас тогда лучшим дальнобоем по этому параметру окажется мегафлудер – и заодно самым бесполезным в данной роли
Или, наоборот, кемпинги: подвесной кемпинг с грамотным распределением света даст примерно 5-10-кратное преимущество в уровне освещения нужной зоны, в сравнении со «стоящим на столе» с круговым светом (и заодно будет еще и намного меньше слепить людей). Будет он при этом по эффективности лм/вт такой же или в полтора раза хуже – вообще пофигу, он намного экономичнее по итогам в процессе использования… Было бы куда подвесить

То есть при всей важности циферок лм/вт, которые нам обеспечивает (в том числе) хороший драйвер – влияние этого фактора намного меньше, чем влияние светораспределения. Поэтому ставить во главу угла именно и только эффективность получения суммарного света, не обращая внимания на то, куда этот свет полетит – дело конечно приятное, но на самом деле почти бесполезное.


Резюмируя: конечно, суммарная эффективность фонаря важна, как и эффективность всех составляющих – диодов, оптики, драйвера, аккумулятора... Но вот прям в чистом виде эффективность отдельных элементов есть смысл оценивать, когда вы именно эти элементы можете заменить, при сохранении прочих равных. Вот выбираете вы, поставить в конкретный фонарь вот такой драйвер или вот сякой... Поскольку все остальное идентично, то выигрыш даже 5-10% начинает играть роль, он объективен. А если уж 25-30% вытянули – так вообще огромная разница.

Кастомщик может этим заниматься на уровне конкретно взятого экземпляра, вылизывая его везде где можно (ну или сосредотачиваясь на том, что ему интереснее всего делать, вот например на очень хорошем драйвере); серийный производитель – на уровне разработки и производства этой серийки, стараясь выйти в наилучшие характеристики при заложенном уровне затрат.

Но вот когда эффективность начинает использоваться как некий самодостаточный параметр при выборе между фонарями с разными характеристиками – то мы вступаем на очень зыбкую почву. Во-первых потому, что возникает очень много вопросов «а как эту эффективность объективно измерить и оценить». Во-вторых – потому, что важно адекватно оценить итоговый результат в комплексе именно ваших задач, характера использования, нужных режимов, распределения света…

Вы будете светить не драйвером, вы будете светить фонарем – поэтому надо выбирать в первую очередь фонарь, а не кем-то там как-то измеренные абстрактные циферки и буковки. И в первую очередь вопрос в том, насколько фонарь вашим задачам соответствует.
Вот если уже дошли до прямого сравнения двух очень похожих по характеристикам (и особенно по свету) фонарей – ну да, там можно и на эффективность драйвера посмотреть, как-то ее прикинуть. И то в числе прочего - режимов, управления, стабилизации, реализации термоконтроля, индикации и т.п.

Пока так. Замечания, уточнения, предложения и разумные вопросы приветствуются, флуд-флейм-оффтопик или еще 100500 страниц бессмысленных споров типа «импульсник vs линейник» – не приветствуются

[fnksb]

Добавлю для разнообразия немного замеров, в качестве иллюстрации (и чтобы самому можно было потом найти).

Прекрасные тесты с BLF, где детально разбираются некоторые импульсные драйвера - преимущественно от Zebralight, но не только:

Boost с 12-вольтовым светодиодом:



Buck с трехвольтовым (странно, что не бак-буст, но вроде автор тестов пишет что просто buck?):



Снова boost, теперь с 6-вольтовым светиком:



Маленький бак-буст для питания АА/14500. Прям удручающие цифры (и при этом зебра справедливо считается одним из лучших фонарей на 1АА - у других часто всё намного хуже, потому что эти маленькие перегруженные повышайки работают порой с очень низкой эффективностью...):



Скилхант H04, это как раз случай понижайки с намеренно уменьшенным дросселем, для лучшей живучести (более ранние скилханты были чуток поэффективнее, но их крупные дроссели имели привычку иногда отлетать - так что производитель разумно решил проиграть пару-тройку процентов эффективности ради повышения живучести):



И снова Boost, теперь от Acebeam:

И еще один тест с БЛФ, тут юзер сравнивал какие-то повышайки с кайдомана и с алиэкспресса:

Честно говоря, не вчитывался =)

И тест с фонаревки, где детально сравнивались старые Olight Baton S20 и Sunwayman C20C Tomahawk. Картинки в обзоре уже побились, но к счастью приложенный файл цел:

Батон:



Томагавк:



Это как раз примеры "старомодных понижающих драйверов", в первую очередь под работу с 2*Cr123 рассчитанных. От одной 18650 они довольно грустны, да еще и из стабилизации на высоких режимах очень быстро вываливаются.

Для сравнения, у хорошего линейника в условно стандартных условиях теоретическая средняя эффективность с 18650 и трехвольтовым светиком - где-то 75-85%, в зависимости от. Но напрямую его в принципе нельзя сравнивать, там нет как таковых "процентов", поскольку нет собственно преобразования энергии - просто выкидывание всего лишнего. Если этого "лишнего" немного - то и средняя эффективность получается высокая, причем еще и прочие потери напряжения в фонаре (на пружинках, контактах и т.п.) тоже фактически не повлияют на эффективность - потому что драйвер все равно бы их выкинул
На длительность стабильного рантайма (точку выхода из стабилизации) эти дополнительные потери повлияют, а вот на эффективность - нет, все равно же выбрасывать...

Но еще раз скажу, напрямую в процентах есть смысл сопоставлять только импульсные драйвера с сurrent control (то есть прямой регулировкой тока). С линейником уже сложнее, поскольку результат будет сильно завязан на аккумуляторе; у любых драйверов с ШИМ (в том числе у линейников или импульсников с дополнительной регулировкой через ШИМ) вообще проценты имеют мало смысла, потому что существенная часть потерь де-факто идет не на драйвере, а на светодиоде - там правильнее общий выход с фонаря в лм/вт считать, причем некий средний лм/вт на всем протяжении рантайма.

С ШИМ драйверами без стабилизации, у которых и стабильного рантайма нет - вообще неясно, что и как считать. Но там и сам фонарь светит "кое-как и как попало", ну и эффективность тоже "какая-то"

[Наиль Валиахметов]

 Сообщение от fnksb :

Скилхант H04

"4xSST20" в таблице - это опечатка?

[fnksb]

 Сообщение от Наиль Валиахметов :

"4xSST20" в таблице - это опечатка?

Я думаю, что это автор тестов по каким-то причинам измерял на квадрипле SST20, а не в стоковом виде.

Возможно потому, что на родном каком-нить хмеле драйвер очень рано вываливался из стабилизации - а автору хотелось именно тесты самого драйвера на низком напряжении провести.

[landco]

А чего сравнить-то нельзя, автор?
Берем одинаковые банки, диоды, одинаковые люмены, одинаковые режимы и сравниваем.
Подозреваю, что такие сравнительные тесты выявляют конкуретное преимущество, поэтому для некоторых (в тч на этом форуме) это весьма неудобные цифры.
Ну так а чего из пустого в порожнее про драйверы опять, по-моему, этот FAQ не изменился с тех пор, как я его видел.

[Наиль Валиахметов]

landco, не пора тебя как тролля забанить уже?
Или ты реально такой тупой?

[fnksb]

 Сообщение от landco :

А чего сравнить-то нельзя, автор?
Берем одинаковые банки, диоды, одинаковые люмены, одинаковые режимы и сравниваем.

Возьмите и сравните =)

 Сообщение от landco :

Ну так а чего из пустого в порожнее про драйверы опять, по-моему, этот FAQ не изменился с тех пор, как я его видел.

Поскольку этого FAQ раньше просто не существовало, то вряд ли вы видели его раньше. И, видимо, сейчас тоже не читали.

Ну, тут я бессилен - если не читать и не думать, то FAQ действительно бесполезны

[ksan]

 Сообщение от landco :

такие сравнительные тесты выявляют конкурентое преимущество

И кто же в чем лидирует по вашей версии?

[Сергей Сергеевич]

 Сообщение от ksan :

И кто же в чем лидирует по вашей версии?

Известно кто - налобник от Циански!

[fnksb]

 Сообщение от fnksb :

И тест с фонаревки, где детально сравнивались старые Olight Baton S20 и Sunwayman C20C Tomahawk. Картинки в обзоре уже побились, но к счастью приложенный файл цел:

Кстати, по поводу этого примера - таблички и графики с итоговыми циферками КПД по батону и томагавку я выложил, но без собственно замеров они могут вводить в заблуждение... Скопирую-ка и цифры самих тестов, пока приложенный файл жив...

Тут вот видно, что в максимальном режиме стабилизация фактически держится до 3.8V (и это под нагрузкой), а дальше токи все равно заметно падают. Так что заметное увеличение КПД на более низких напряжениях, типа что КПД 90% при 3.1V - по большому счету вообще не имеет смысла, драйвер там уже не держит заявленный режим.

С Томагавкой аналогичная история:



Можно там любоваться цифрами в 93-98% на турбо и максимуме при низких напряжениях, но они на самом деле не значимые, потому что там яркости уже совсем просели - и драйвер по сути просто как навороченная перемычка работает.

В Турбо, оказывается, фонарь вообще не держит стабилизацию; в High держит где-то до 3.6V под нагрузкой, потом тоже выходит из стабилизации.
Но правда там и светик с высоким падением (XM-L какой-нить), в который понижайка и "упирается" из-за нехватки напряжения. Для корректного тестирования именно возможностей драйвера при низких напряжениях надо было бы вот на какой-нить квадрипл SST20 переставлять
А так - из-за высокого Vf одиночного хмеля драйвер быстро уперся в нехватку напряжения и вывалился из стабилизации, превратился в некую перемычку, уже ничего толком не регулирующую. Соответственно, и цифры КПД там уже мало что значат - это уже не стабилизированный режим, фактически драйвер там ничего не регулирует...

[landco]

 Сообщение от fnksb :

Ну так а чего из пустого в порожнее про драйверы опять, по-моему, этот FAQ не изменился с тех пор, как я его видел.
Поскольку этого FAQ раньше просто не существовало, то вряд ли вы видели его раньше.

В смысле не существовало? Про виды драйверов на этом форуме старый пост есть

[alibek]

Чукча писатель, чукча не читатель.

Но с тех пор много воды утекло, да и фонари несколько изменились, так что посылать туда людей уже как-то неприлично.

[Товарищ генерал]

А к какой категории отнести Каерус 2?

[Timofej 000]

 Сообщение от Товарищ генерал :

А к какой категории отнести Каерус 2?

Boost driver, импульсная повышайка.