驱动波形揭秘(某夫A1对比某裤S21)
手电吧
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BH3CUA 楼主
我是从事大功率电源设计的
打工人
。偶然间发现了此吧于是燃起了对手电的热爱。入手了某夫A1 SFT40和某裤S21E XHP50.3高显色版本。由于职业习惯,我对这两只手电筒的驱动方案十分好奇,遂拆之。
绿色线路板的是某夫A1,大概看了下铜柱的一面是PWM调光电路和单片机,灯珠的一侧是充电电路还有开关按键以及充电接口。这款驱动采用的是一种开关管在低侧,控制LED负极,用PWM占空比控制电流,用30mΩ的合金取样电阻采样电流,单片机AD读取电流后调节占空比来实现恒流,其实和传统意义上的7135恒流芯片有非常大的区别,7135是线性恒流,通过自身产生压降来限制LED电流,效率低,这种PWM恒流效率要高很多,但是会带来高频频闪。
蓝色电路板的是某裤的S21E,因为灯珠是6V的,所以这个驱动采用的是标准BOOST升压拓扑,把电池电压通过BOOST升到接近6伏的样子,开关管在高侧,采用电阻检测电流,单片机闭环调整PWM来实现横流,也属于PWM恒流。

#手电筒#
#桐油#
2023年12月09日 06点12分 1
level 13
专业
2023年12月09日 07点12分 2
level 7
BH3CUA 楼主
下面说一下测试仪器,示波器是泰克MSO44,500M带宽,6.25G采样率,价格应该在16万左右。电流探头TCP305A,价格应该在3万多。TCPA300电流放大器,价格记不太清了,好像是5-9万左右。因为测量这种二极管负载的直流电,用采样电阻的方法会影响电路,所以采用这种非接触式的电流探头进行测量,直接测量LED中的电流。电压测量采用泰克示波器原装的500M探头加接地环。
2023年12月09日 07点12分 3
这些都是是你家里的设备?专业的果然是专业,玩手电的角度都不一样
2023年12月09日 09点12分
@乐想享乐 兄弟,你太看得起我了。这是公司的,我了买不起这些东西,加起来20多万了[滑稽]
2023年12月09日 10点12分
@BH3CUA [滑稽]说!公司是不是你开的
2024年01月15日 04点01分
@菜如狗😂 公司是我家,用自己家里的东西合情合理
2024年01月20日 03点01分
level 7
BH3CUA 楼主
首先是某夫A1,在循环档高档位下测得,可以看到直流电源输出4.015V,电流2.045A。波形图中黄色是灯珠上的电压,绿色是灯珠中的电流,电压有效值是3.189V,电流有效值是2.687A,功率是8.56W左右,PWM频率19Khz,占空比70.68%。可以看到,因为某夫A1手电筒的PWM调光是直接斩波,没有续流电感和大的储能元件,所以灯珠两端的电压电流都是不连续的,电压纹波在1.2V左右,电流在管子开通一瞬间还有个超过6A的尖峰。相当于灯珠一直以每秒钟20000次的速度在快速亮灭,亮的时间占周期的70%。
2023年12月09日 07点12分 4
这种PWM调光,LED实际电流是3.5A左右,发光效率一般。按资料SFT40 4A电流亮度是1.5A的2.3倍;2A直流电流时是1.5A的1.3倍;1A直流电流时是1.5A的0.7倍。如果用PWM分别把4A调整成2A和1A,则亮度是1.5A亮度的2.3/2=1.15倍和2.3/4=0.575倍;低于纯直流驱动的1.3和0.7倍。所以这种开关调光不如纯线性效率高
2024年01月25日 07点01分
@月光戏院 爱好这个,就想看看,顺便拿出来给大家看个稀奇[呵呵]
2023年12月09日 10点12分
@BH3CUA 这种驱动应该就不叫恒流驱动了,就是简单的恒压高频pwm调光,真正意义上的恒流原理更接近开关电源原理。
2023年12月09日 16点12分
农夫哪个不是有一个电感吗
2024年03月26日 09点03分
level 7
BH3CUA 楼主
这是中档时的波形,占空比降为47%左右,电流有效值在1.718A左右,电流电压仍然是不连续的,频率仍然是19Khz,电压波形带有很大的振荡。
2023年12月09日 07点12分 5
这个中档电流有效值有点高呀,和卖家说的1A出入有点大,高档卖家说的2.7A倒是差不多。
2023年12月09日 11点12分
@加多吉 diy老板只管亮,剩下的交给上天
2024年03月12日 14点03分
level 9
顶一下硬核测评[真棒]不过
鼠鼠
实在看不明白,大佬直接说哪个吊的结论吧[你懂的][泪]
2023年12月09日 07点12分 6
朋友过奖,不敢称大佬,只是图个职业方便而已[玫瑰]。我也不好下什么结论,商家都不容易,我也不太敢去评测什么什么,望见谅[呵呵]
2023年12月09日 07点12分
level 7
BH3CUA 楼主
这是月光模式,电流降到了26mA左右(占空比过小,示波器计算可能有误差),此时的电流变成了一个一个小尖尖。
其实出于职业病,我是不太喜欢这种驱动的,因为LED中电流是不连续的,是有高频频闪的。但是各位桐油大可不必同我一样,因为我找了一圈,没有找到光源20Khz的频闪会对眼睛造成伤害的文献资料,所以手电筒在日常使用,夜射是完全没问题的。
本人的帖子也不是评测贴,只是我手上刚好有设备就给拥有共同爱好的大家看看稀奇[呵呵]
2023年12月09日 07点12分 7
无害,但是比较高的快门下会闪烁
2023年12月10日 05点12分
行业内频率2200hz以上的频闪就算无害的。
2023年12月12日 15点12分
这样会不会更省电些?
2023年12月31日 02点12分
印象里手机行业最低频闪12k多就算无害
2023年12月31日 15点12分
level 8
楼主厉害👍🏻
2023年12月09日 07点12分 8
level 7
BH3CUA 楼主
下面看一下驱动板温度,在室温20度的环境中,自然对流散热条件下,2A电源电流情况下开5分钟。测的最高温度是68度,目测应该是电流取样电阻。主开关MOS温度47度
2023年12月09日 07点12分 9
老哥你这海康威视的热成像测温精度怎么样?我发现我这海康威视的跟进口福禄克的温度差别有点大,尤其是高温200度以上。最多能差几十度。不过福禄克的一台12万多,是真贵啊
2023年12月09日 15点12分
@迷彩死神 我们一般都是用来测150度以下的温度,这个海康威视的热成像我记得是1万多,我手上还有一台2000块钱的也是海康威视,这两个热成像测出来的温度基本上是一样的没感觉有多大区别。福禄克以前用过TI45,现在公司没有这个型号,无法做对比了
2023年12月09日 17点12分
@BH3CUA TI45应该是小量程的。150度以下确实没多大区别。要是只量150度以下,海康威视那个窄款的就行,价低还轻便。我们得量300-400度,国产的精度达不到,只能做个大概参考,和福禄克的能差五六十度,而且国产的对一个温差较大范围内某个指定点位温度测量不准确。
2023年12月11日 13点12分
@迷彩死神 是的,150度以上我还真没有去量过,这方面可能还得是福禄克
2023年12月11日 14点12分
level 7
BH3CUA 楼主
某夫A1的驱动板就测到这里,下面是某裤S21E的驱动测试。
2023年12月09日 07点12分 10
A1不是有个电感吗,为什么还是那么多尖
2024年03月26日 09点03分
@吧务吗 老铁你也懂电子知识啊
2025年03月28日 10点03分
@吧务吗 没有电容储能,电感是电流不会突变,电容是电压不会突变
2025年07月11日 12点07分
level 7
BH3CUA 楼主
该某裤S21E登场了[你懂的]
2023年12月09日 07点12分 14
level 10
2023年12月09日 07点12分 15
level 7
BH3CUA 楼主
使用无极调光模式,本想把电源电流调到2.045A横向对比的,但是这个无极调光不太好掌握,所以就凑合着把电源电流调到了4V,1.86A。
惊喜的发现某裤的S21E的波形要漂亮多了,灯珠上的电压是连续的,纹波仅有0.086V,电流也是连续的,纹波仅有0.142A,看起来要舒服多了。这代表着LED的发光也是连续的,没有频闪。其实对比某夫的这种差异性的结果主要原因是某裤的S21E驱动板带有储能电感和较大的后级滤波电容,所以LED的处境会好很多。
2023年12月09日 07点12分 16
这毕竟已经等于一个开关电源了
2023年12月09日 09点12分
升压还是很稳定
2023年12月09日 11点12分
level 7
BH3CUA 楼主
这是极亮模式,电流2.963A,电压6.125V,换算成功率是18.14W,并不是直驱,还是工作在恒流模式。
刚刚忘了说,某裤S21E的这个驱动PWM开关频率是550Khz左右,某夫A1是19.1Khz,相比之下某裤的频率非常高。
2023年12月09日 08点12分 17
@looo一_一oool PWM调光不会太高,开关电源当然高了,没有低于100k的
2023年12月10日 05点12分
500k频率的开关电源就已经可以输出较为纯净的直流电了。
2024年03月15日 08点03分
高频电刀工作频率也才450KHz
2024年05月19日 04点05分
来晚了,如果在led两端并联个MLCC做能量补偿,能不能削减掉一些波纹?
2025年04月05日 18点04分
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看直播
2023年12月09日 08点12分 18
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