2008年11月30日 星期日

使用 TB88-50 DC-to-DC 升壓 IC 製作 LED 手電筒升壓電路

本文在 2008/11/30 12:10 發表於 Yahoo!奇摩部落格
因Yahoo!奇摩部落格將於2013年12月26日終止服務故遷移至此


進了少量新貨

TB88-50
低電壓升壓 IC
採用 VFM DC-to-DC 電壓轉換
不清楚 VFM, 看方塊圖感覺很像 PWM
那不是我的專長領域, 無視XD

這 IC 的特徵是能從極低的電壓開始升壓
一般升壓 IC 需要 2.7, 3.3V 等開始跳
這顆可以從 0.9V 開始
相當適合拿來做一顆電池的應用



在使用這 IC 之前我有採用別種策略
LED手电筒驱动电路原理





だめだこりゃ...XD
雖然是有亮 (如果不升壓, 1.5V 直入白光 LED 是完全不會亮的)
但這實在是太暗了
如果拿來當指示燈號或許可以 (白色指示燈?? 有必要這樣無聊麼?XD)

註:在原站Yahoo!奇摩部落格有位 s 大回應
如果上面這電路更換電感為有磁心的工型電感可以提高亮度
有興趣嘗試的朋友可以試試, 也感謝 s 大心得回覆 !


引用原回應 :
sean_robot :
參考w大的文章,研究這電路很久,最後用大陸那個電路搞定...三顆led串連電壓吃比較大,tb88沒這麼高。亮度可能是零件數值沒配好或者用錯類型(猜測和電感有關,我用了有磁心的工型電感) 照片:http://i.imgur.com/u90LK1v.jpg 電路:https://www.circuitlab.com/circuit/r3288q/mini-booster/ 這網站可以直接模擬,不過運作速度要看自己電腦跑網頁程式的速度,類比電路通常快不起來。謝謝w大文章的啟發!


於是找來了別種解決方案
TB88-50 這顆 IC datasheet 上的範例電路


這顆是定電壓升壓 IC
0.9V 開始, 最多 7V
轉換後固定在 5V
沒得設定輸出電壓
所以需要外加的零件很少

成品:



只有 4 個外接零件
全換成 SMD 的應該可以做的很小

上電 !!


我沒有改圖加料
雖然這看起來很像用 Photoshop 做的圖XD

關燈照


和同為一節四號電池的手電筒比較


效果相當不錯

這類升壓 IC 不容易取得哪...
走一般的電料行多半只能取得一些常用零件
像是學生專題用, 8051, MAX232 等
或是傳統 PWM 升壓 IC, MC34063 這類的
這種比較特殊的往往要透過公司或是網路
我是從拍賣上取得
掃整個拍賣也只找到這一款是低電壓的



SMD 版電感和 1N5819
最終版:


上圖下方那張
3 cm x 1 cm
如果用雙面板應該可以再砍一半
不過製作難度會成 exp 曲線成長XD
這樣並不划算, 所以還是只做單面板
拿新進的 1W LED 來測XD



像 Photoshop 改過的一樣XD
不過我認為這應該不是 1W LED 的極限
雖然照片很亮, 但是實際看感覺...還好而已
還是我眼睛已經...XD

線路圖附上


C1 建議至少 1uF, 太少會閃爍
R1 視 LED 而定
L1 則是依據電流量來決定
我不會算, 所以用原廠的 100uH
會動就好XD

對應的 Layout


D1 的負極向右方
C1 的正極向上方

曝光用圖檔


縮放問題和備料問題請自理XD



更新:


後來小型開關取得, 再砍 4mm
2.6cm x 1cm 更加 compact
稍微改一下線路
用油性筆 + 古早製作電路板用的膠帶 (我不知道那叫啥名字, 現在都數位化了) 給它補一下
然後人工加上淚滴 (Teardrop) 強化接點銅箔
左下是改造後的線路
右下是新版按鈕和前一版按鈕
以上 !



五年後的更新
這篇真的是這 blog 回應最多, 壽命最長的文章XD
這裡稍微註解一下應用上的限制

這顆 IC 的輸出能耐就是 5V, 100-200mA, 我們假設 200mA 好了
一顆 3mm 或 5mm 的 LED 標準配置耗電約 20mA
一顆 1W 高功率 LED 若是 3V 規格則最多約可承載 333mA (P = V * I, 我應該沒記錯XD)
這意思就是拿去點標準 LED 就是 10 顆, 20mA * 10 = 200mA, 最多就這樣
而拿去點 1W 的 LED 則是供電不足, 因為要衝到 1W 需要 333mA, 大於 200mA 許多
當然, 這是全功率計算, 如果只求亮就另外說, 不過我想通常不會有人想殺雞用牛刀

如果要評估一項應用是否能用這顆 IC, 只要考慮一下總消耗電流即可
超過 200mA 的就完全不要考慮了, 這沒辦法的
最好落在 100-150mA, 印象中 datasheet 有標示各種電流量的轉換效率
電流越高效率越差, 也就是電池實際變成輸出的能量越少

如果一定要高電流, 500mA, 或是 1A 以上的
現在其實也有很容易取得的方案
像這個

這是 18650 鋰電池, 輸出電壓 3.7V, 隨著行動電源的流行
現在這類電池芯非常容易取得, 對應的轉板也很多
上圖那個 Micro SD 卡旁的升壓板就是把 3.7 升到 5V, 並有 1A 的能耐
現在拍賣網站上很多這類產品, 搭配下圖左的充電模組板

這樣就能以極低的售價製作充電以及升壓設備
只要注意應用時不要串聯或並聯 18650 鋰電池
最好一次只用一顆, 且不可過充過放, 用專用充電板就不會過充
放電時可量測電壓不要低於 2.8V (有負載時量測), 或是選用有斷電保護的升壓模組
這樣就能發展大容量電源
千萬不要去勉強壓榨 TB88 系列 IC, 這樣不人道(?)XD
依據不同應用選擇不同的材料才是正道

12 則留言:

  1. 我有1顆電池4.1V DC 2.8A 11.4W 請教大大你有什麼東西能把它放大到DC12V 28A或DC25V 3A~!有這樣@的電路嗎???

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    1. 11.4W / 12V = 最多 1A 不到, 11.4W / 25V = 最多 0.45A
      所以 28A, 3A 這樣的轉換不可能辦得到, 功率相差太多

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  2. 我的意思是說把4.1V放大到12V或25V~!而電流從2.8放大到28A或30A<~~抱歉少打1個零

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    1. 不可能辦得到, 能量不會無中生有, P = V * I, I = P / V
      4.1 * 2.8 = 11.4W, 11.4W / 12V = 0.95A, 11.4W / 25V = 0.45A
      多打一個零更不可能XD 0.28A 0.3A 倒是有希望

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    2. 如大大所說的話如果我有一個15V DC 11.2A而我要一個13.2V DC 12A的穩壓電路可以囉~!體積會不會很大呢????

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    3. 要看你選的方案, 如果是交換式的它是不會很大
      不過我會建議去找現成的模組, 因為 12A 是個有點大的電流
      它會需要比較大功率的晶體以及更完善的保護電路
      這不容易自己做, 就算有電路圖, 料通常不太好找
      而拍賣上 24 轉 12 的比較多, 15 轉 13.2 特殊規格又高電流, 這我沒法提供方案

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  3. 黃迎感謝~!大大的告知~!嗯~~!!我再找找看唷~!!

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  4. 大大你好唷~!黃迎又來吵你清幽了~!你說這樣要花多少ㄉ材料費呢??
    你能作出4個電路板出來嗎???材料費~!小弟出
    可以嗎???

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    1. 來來, 我介紹你幾個賣家, 露天搜尋 "車用 atx" 以及 "車 電腦 dc"
      這是最接近你需求的 :
      http://goods.ruten.com.tw/item/show?21304029612314
      可以到 8A, 看電路板上的料, 我相信你不會想自己做這
      這個可以上 10A :
      http://goods.ruten.com.tw/item/show?21404244727300
      可是操作非常複雜, 居然還配了 LCD
      如果只要 12V 可看這
      http://goods.ruten.com.tw/item/show?21304030678127
      寬電壓輸入, 輸出要自己做 ATX 接頭

      交換式電源的設計是可以開實驗室發論文的
      在公司則是會有一個專們的 team 在處理設計上的問題
      那種東西就算我有能力做也沒有能力交接給別人
      它需要許多設備和方法驗證, 不是把材料都打上去這麼簡單

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    2. 大大你好唷~!黃迎又來吵你清幽了~!
      如果我現在想要
      1.DC5V:2~3A 這個應該你的這個簡易電路就可以了吧~~!!<<~~~~(現在需求)
      2.DC12V 50A 這個可能比較難點(因為輸入電只有12W多一些些)
      3.DC12V 10A 這個我會先參考你給的網址(問題同上!.除非電路中有放大電路)
      感謝大大為我分憂解勞!!我只要這三種輸出~!

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    3. 1.的就是行動電源在用的, 露天搜尋 5v 3a dc 試試, 是比較簡單啦, 可是...
      http://goods.ruten.com.tw/item/show?21403268536752
      人家連工帶料做好收你 50 元有找, 這樣你還要自己做嗎?XD
      2.的太難找了, 電流過大, 且輸入至少要 600W, 你的輸入只有 12W 辦不到
      3.的就只有那方案了, 10A 以上的就很難找了, 可試試電腦的電源供應器, 500W 以上的或許可以

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  5. 大大PO的三種可能的話我會用到1跟2
    不過第2個你說的比較複雜.但是算出來確實是我要的規格~!!我有看到它加了功率放大板!!
    謝謝你的用心~~!!

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