请教310+617的1AA升压电路的效率问题

嘿光 · 发表于 2007-6-23 11:38

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关注手电论坛很久了,也喜欢DIY一些东东,兄弟我最近做了一个310+617的升压电路,接上CREE LED测试,发现在小电流下效率还可接受,但调整反馈电阻,增大电流,效率就掺不忍睹了,测试采用ATTEN高精度稳压电源,电压显示精度0.01V,电流显示精度0.001A.测试方法:先把电压调到1.4V(相当于NH电池满电),接入电路,读取电压和电流值,并测量输出端LED上的电压,然后电源调至该电压值,直接加在LED端读取电流值,计算效率.测试参数如下:      输入电压(V)   输入电流(A)  输入功率(W)   输出电压(V)  输出电流(A)  输出功率(W)  电路效率(n)            1.40              0.144           0.20                2.84             0.062           0.176             87%            1.40              0.905           1.27                3.06             0.212           0.65               51%     从以上参数看,电流稍大时效率才51%,但非常奇怪的是工作一段时间后,用手感电路板和LED的温度相差很明显:LED连在电路窗铝筒上有点烫,而电路板却温度升高不多,只是617有点烫,但怎么也不能消耗50%的能量.百思不的其解,又没有示波器观察分析工作状况.请教各位DX这是什么原因,是测试方式不对吗?实际应该怎么测?谢谢!

飞长爱你 · 发表于 2007-6-24 10:53

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嘿光 · 发表于 2007-6-24 12:32

<div class="quote">以下是引用飞长爱你在2007-06-24 10:53:42的发言： 测量方法有错误.正确的方法应该是:在电池正极到电路板间串一个毫欧级的电阻(越小越好,我用的是10毫欧的)作为取样电阻,电路输出到LED间接同样的取样电阻.准备四个万用表,最好是数字表,分别测量电池端电压、电池端取样电阻电压、LED端电压、LED端取样电阻电压。电池端电流可以根据取样电阻的端电压和阻值用欧姆定律计算得出，LED端电流用同样的方法计算。用这四个数值来计算电路的效率才比较准确。测量时最好用电池，如果想做AA的筒子，就用AA电池测。等待楼主的新结果啊</div>谢谢飞兄!你讲的确实是一个好的方法.但我实现起来有困难.10毫欧电阻有办法解决,而我只有一块万用表,胜利VC890D.如果逐个测各端电压计算,对结果影响有多大?万用表电压档的阻抗通常被认为是无穷大.但我不明白为什么用稳压电源测不准？我用的是高精度稳压电源，电压和电流显示模块分采用２片和通用万用表一样的３位半的Ａ／Ｄ芯片，相当于接了２个万用表，而且电源的纹波也非常小，购买时用示波器测过，小于１０ｍＶ．而导致测量计算的效率与实际发热量不符是不是因为测ＬＥＤ上的电压不准？我是测ＬＥＤ上的压降然后用稳压电源调到相同的电压值接到ＬＥＤ上读取电流值和计算功率．而测的ＬＥＤ电压值只是平均值，实际应该是脉动的，虽然并了个１００ｕＦ的大电容会平缓些，如果用示波器来测量然后采用积分方法来计算，才是真正准确的．

老沈手电 · 发表于 2007-6-24 23:09

换一个角度再说效率与损耗:LED上的电流值用等量代换的方法取得,完全可以! 你是有脑子的,善变通.如果你再仔细对比一下两者的亮度,也能证明你没有错. 只要DC变换输出的亮度不大于电源代换的亮度就可以了.再从输入给电路的功率看,也是真实的,直流的电源,,没有功率因素等注意事项,是确凿可信的, 输入输出都确认了,我们就不必理会中间是什么了. 那么,损耗的能量就真的不见了,千真万确!.......再换个方法来旁证, 咱把3W输出的电路效率做上75%时,除LED外,没有一样东西是会发热的,按说也有1W的损耗了,也够感觉到了,但分散了,就是不见了,连管子都不热.

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老沈手电 · 发表于 2007-6-24 20:35

不需要弄得太复杂.1  有1个数字万用表就够了,普通的,甚至十多元的都行.2  2个10毫欧的小电阻是必须的.   可以分4次测电压. 3  不要用可调电源.  应该直接用电池. 需要注意 的是输入电压不要测电池端, 必须测PCB端,也就是.输入电压测串接的取样电阻之后,输出电压测串接的取样电阻之前,也就是,都在PCB上测.4   310+617的升压电路,即使正常工作时,效率也不高,约60%, 小功率时60多,大功率时60不到........你测的方法无大错,结果离真实不算太远.   主要是输入电压测的太靠前了.使计算所得效率偏低. 输出电流也无须用代换法得到.  有电容就行,可以当直流对待.   电容不必太大,以原电路实际用的为准,但质量必须合格........坛子经常的错误的做法是在1AA输入电路中串电流档,  获读数往往只有实际值的2/3,电流大时会,读数会只有一半, 比如你串表读到了2A,那么撤表后实际往往有4A了.........如果是一只电流表分两次串在输出和输入电路中分别测电流,由于电表内阻对输入电流的影响大, 导致读数明显偏小,会使得计算所得的效率虚高 !.......为什么会把百分之50%多的效率认为是惨不忍睹呢?    其实,实际上正在用的大多1AA的效率比50%高不了太多,尤其是那种输出400-500ma的大功率电路. 有人真正认真测过效率吗?

xiewg · 发表于 2007-6-24 21:40

老大，不仔细看帖子，人家用稳压电源的，不是电池，电源端的电压电流都是电源直接显示的，不存在万用表的问题了

老沈手电 · 发表于 2007-6-24 22:15

<div class="quote">以下是引用xiewg在2007-06-24 21:40:07的发言： 老大，不仔细看帖子，人家用稳压电源的，不是电池，电源端的电压电流都是电源直接显示的，不存在万用表的问题了</div>咱的前提就是强调不用稳压电源.      1  稳压电源的使用需要技巧,    初涉还是用直接用电池简单. 2   电压表离PCB太远了. .......... 再补充回答LZ的关于百分之四十多的能量哪去了?   管子上有发热了,是一部分,其余的分布在除LED和管子外的所有的其他另件上,包括导线,开关,电感,肖特基等等..   因为被分散了,所以感觉不到热量.

嘿光 · 发表于 2007-6-24 22:19

<div class="quote">以下是引用老沈手电在2007-06-24 20:35:54的发言： 不需要弄得太复杂.1  有1个数字万用表就够了,普通的,甚至十多元的都行.2  2个10毫欧的小电阻是必须的.   可以分4次测电压. 3  不要用可调电源.  应该直接用电池. 需要注意 的是输入电压不要测电池端, 必须测PCB端,也就是.输入电压测串接的取样电阻之后,输出电压测串接的取样电阻之前,也就是,都在PCB上测.4   310+617的升压电路,即使正常工作时,效率也不高,约60%, 小功率时60多,大功率时60不到........你测的方法无大错,结果离真实不算太远.   主要是输入电压测的太靠前了.使计算所得效率偏低. 输出电流也无须用代换法得到.  有电容就行,可以当直流对待.   电容不必太大,以原电路实际用的为准,但质量必须合格........坛子经常的错误的做法是在1AA输入电路中串电流档,  获读数往往只有实际值的2/3,电流大时会,读数会只有一半, 比如你串表读到了2A,那么撤表后实际往往有4A了.........如果是一只电流表分两次串在输出和输入电路中分别测电流,由于电表内阻对输入电流的影响大, 导致读数明显偏小,会使得计算所得的效率虚高 !.......为什么会把百分之50%多的效率认为是惨不忍睹呢?    其实,实际上正在用的大多1AA的效率比50%高不了太多,尤其是那种输出400-500ma的大功率电路. 有人真正认真测过效率吗?</div>有一个客观存在的现象:PCB电路的温升远比LED小;假如真的是效率仅50%,那么电路上则会有50%的功耗,PCB电路应该比LED热(LED有电路窗铝筒散热,PCB电路和电路窗是分开的),至少也会相差不多,但事实是PCB只是微热而电路窗铝筒烫手,说明效率远高于50%,按ZXSC310的DATASHEET,说效率可达到80%以上,不知道如何测量才是真实的.

老沈手电 · 发表于 2007-6-24 22:31

<div class="quote">以下是引用嘿光在2007-06-24 22:19:51的发言： ........按ZXSC310的DATASHEET,说效率可达到80%以上,不知道如何测量才是真实的.</div>80%以上的效率不是发生在供电仅1.2V的时候. 是远高于1.2V. 不在1AA的工作区.1AA镍氢的放电平台可以认为在1.0V---1.3V. 满电的刚拿下的镍氢电池在小电流放电时约1.35V. 1安放电时会低于1.3V. 2A放电时会低于1.25V. 4A放电时会不高于1.2V.............

嘿光 · 发表于 2007-6-24 22:42

<div class="quote">以下是引用老沈手电在2007-06-24 22:15:33的发言： 咱的前提就是强调不用稳压电源.      1  稳压电源的使用需要技巧,    初涉还是用直接用电池简单. 2   电压表离PCB太远了. .......... 再补充回答LZ的关于百分之四十多的能量哪去了?   管子上有发热了,是一部分,其余的分布在除LED和管子外的所有的其他另件上,包括导线,开关,电感,肖特基等等..   因为被分散了,所以感觉不到热量.</div>PCB再怎么散热,也散不过LED和电路窗铝筒吧.况且开关管,肖特基,电感,无论哪一个都远没有电路窗热.

老沈手电 · 发表于 2007-6-24 22:48

<div class="quote">以下是引用嘿光在2007-06-24 22:42:47的发言： PCB再怎么散热,也散不过LED和电路窗铝筒吧.况且开关管,肖特基,电感,无论哪一个都远没有电路窗热.</div>PCB不是散热的. 是叫你紧靠PCB测电压才是真实的. 比如你在稳压电源上调为1.3V. 输入电流经过连线后到了PCB上,就没有1.3V了. 你主要出错的地方仅仅在此!LED的电压与电流的代换不会有多大误差............ 咱说的是否正确, 你可以用电阻取样法证明.

shj117 · 发表于 2007-6-25 00:19

用稳压电源测效率时，电源输出电流可以直接用稳压电源的显示值，因为串联电路电流处处相等；而电压不能用稳压电源的示值，最精确的电源也不例外，310PCB板实际得到的电压比电源示值小，特别是手电这种低电压大电流情况下。应测量PCB端的电压，否则大电流下测得的效率偏低。

lzh820128 · 发表于 2007-6-26 20:51

[em01]

老沈手电 · 发表于 2007-6-27 09:50

可以略作修正.假设电源输出1.4V,电流1A的时候,PCB上的实测电压为1.3V.1.4/1.3=1.0851%·1.08=55%.修正后的效率为55%.不会再是测量问题了,可精心调整电路元件或参数,使效率上65%,还是可能的.

嘿光 · 发表于 2007-6-28 00:28

我并了个肖特基,现在输入700mA电流就达到了之前的输出电压和亮度,效率略有提升,但还是偏低.我是用来设计成调光的,3档电流调光+SOS和8Hz暴闪(可通过电路OPTION实现),电路已调试OK,就是最大输出功率和效率始终无法提升.有时间再想办法能不能采用同步整流.

老沈手电 · 发表于 2007-6-28 17:01

<div class="quote">以下是引用嘿光在2007-06-28 00:28:38的发言： 我并了个肖特基,现在输入700mA电流就达到了之前的输出电压和亮度,效率略有提升,但还是偏低.我是用来设计成调光的,3档电流调光+SOS和8Hz暴闪(可通过电路OPTION实现),电路已调试OK,就是最大输出功率和效率始终无法提升.有时间再想办法能不能采用同步整流.</div>0.9/0.7=1.286. 55%·1.286=70.7%. 除了非常手段,很难再提高了. ......... 原来的不是用肖特基吗? 很难相信并了个肖特甚能提升效率这么多. LED的亮度,凭眼睛看,是不科学的,至少要用照度计在同等条件下作对比. 用电表测LED两端电压,并且替换,也是好办法,有电容在,误差不会太大. 误差方向是使效率略偏高........ 同步整流,要作得好,不是一朝一夕的事.----冰冻三尺非一日之寒.

一片空白 · 发表于 2007-7-1 09:03

有人能上个电路图吗？

嘿光 · 发表于 2007-7-1 13:04

<div class="quote">以下是引用一片空白在2007-07-01 09:03:28的发言： 有人能上个电路图吗？</div>不好意思,我还不会贴图,不过你可在网上GOOGLE一下ZETX310应用电路,应该能找到.我就是这样找的资料.

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