Господа!

Неблагодарным и нерациональным делом переделки китайских фонарей на литий не занимался только ленивый. Вот видимо мой родственник всё же поборол мою лень и мне пришлось таки заняться этим...

Дано:

Вот такое г-но



- 44 параллельно включенных светодиодов с падением напряжения 2,78В (рабочее 3-3.7В) на каждом и током 40 мА (6.5Вт);
- li-ion АКБ 18650 3000mA - 2 шт.;
- сетевая зарядка 5.5В 2А..

Все подобные переделки осуществляются параллельным соединением АКБ и использованием модуля заряда TP4056.
В качестве ограничителя тока - низкоомный резистор.
Ну и собственно по мере разряда АКБ пропорционально падает яркость свечения фонаря.

Цель:

Я же хочу получить равномерное свечение фонаря на всем интервале разряда АКБ 4.2 - 2.5В.

То бишь нужен либо стабилизатор напряжения, либо стабилизатор тока.

В случае стабилизатора напряжения необходимо обеспечить стабильное напряжение 3.7 В. Ток в таком варианте составит 1.76А (6.5Вт рабочий режим светодиодов).

В случае стабилизации тока необходимо обеспечить стабильный ток 1.76А на уровне 6.5Вт.

И здесь поднимается проблема с оперируемым низким напряжением. Любой преобразователь имеет минимальную разность напряжений вход-выход при которой он может работать, то бишь падение напряжения.
У линейных стабилизаторов (в случае LDO) от 0.1В, у импульсных - от 0.5В. При этом минимальные рабочие напряжения у большинства доступных - 2.5В.

Реализация

При напряжении 4.2-2.5В (параллельное подключение АКБ) обеспечить необходимый ток (1.76А при 3.7В) может только импульсный повышающий преобразователь с минимальным рабочим напряжением 2-2.5В.
Таким является народный MT3608.



Но экскременты с оным показали КПД порядка 50%, сильный перегрев (90-110С) и нестабильность (особенно при 2.7-2.5В...
Возможно есть другие повишайки с напряжением пинания 2В, ХЗ..

Резюме - нужен повышающий преобразователь с мин. входным напряжением от 2В и максимальным током от 1.5А.

Если соединить АКБ последовательно при напряжении 8.4В

Можно использовать понижающий или линейный стабилизатор, или импульсный. С линейными LDO не шибко охота связываться из-за КПД и нагрева, а вот с импульсными гораздо лучше но не на столько, что бы быть удовлетворенным.

Использовал LM2596S с регулировкой тока.



Вроде как по даташиту может работать от 3В и при полном разряде АКБ (5В) удерживает стабильные 3.7В (1.76А), но при этом КПД составил 75%, сильный нагрев и регулятор тока в нём на LM358 от 5В не работает (из-за линейного стабилизатора 78l05 в цепи питания LM358).
Да и как то глупо повышать напряжение в 2 раза, что бы потом его понижать в 2 раза!

Вывод
Все это полумеры на говномодулях... Полагаю есть нормальные стабилизаторы с низким падением, ну хотя бы те же что в повербанках например, ну или решения, о которых я не знаю и хотел бы узнать.

ВОПРОС

Подскажите, пожалуйста, варианты с стабилизацией напряжения\тока для напряжения питания 4.2-2.5В, 6.5Вт и как альтернатива 5-8.4В, 6.5Вт.

А вариант DC-DC Buck-boost (DC DC понижающе- повышающий) вы не рассматривали?
Вот, например:
https://aliexpress.ru/item/1005008428919779.html

Спойлер

Параметр:
Входное напряжение: 1,8 В-5,5 В постоянного тока (рекомендуется 2 В или более)
Выходное напряжение: 3,3 В/4 В/5 В (регулирование короткого замыкания)
Максимальный рабочий ток: 3А
Обычный/режим энергосбережения опционально
Защита от короткого замыкания на выходе
Встроенная защита от перегрева

https://aliexpress.ru/item/1005009706738748.html

Спойлер

Модуль повышения:
Входное напряжение: 2,7-13 В постоянного тока
Выходное напряжение: можно установить фиксированный выход постоянного тока 3,3 В/5 В/9 В/12 В, регулируемое выходное напряжение 3-14 В может быть изменено; заводской фиксированный выход 5 В по умолчанию

по-хорошему, сначала надо к светодиодам припаять 44 резистора (хоть по 20 Ом), а только потом что-то считать и хотеть (а то можно все 1,5 А получить в одном светодиоде)....и опять же не 40 мА, а 20...
----------
китайские фонари и работают на параллельных светодиодах в расчёте на дохлые батарейки, а поставишь хорошую, то и выгорят вскоре...

По хорошему надо использовать стабилизатор тока, а не напряжения, и импульсный для экономии.
А также не использовать гирлянду мелких светодиодов, а для той же экономии ставить один мощный специализированный прожекторный светодиод с таким же под него специализированным драйвером.

Да и литий наверное не стОит садить ниже 3В.

Вообще, всё нетак, но главное - напряжение на белом (синем) светодиоде должно быть 3.0 вольта (при номинальном токе). Посему, нужен или ИТ, или, хуже, стабилизатор на 3.0 вольта.
Стабилизатор тока с низким падением, это типовое или микросхема стабилизатора для фонарика или просто транзистор ОЭ. Есть извесное правило, которого никто не знает, что ток коллектора = ток базы * H21э. Т.к. H21э меняется мало, то вся схема получается из транзистора и резистора в базе, причем этот вход можно использовать и для управления вкл/выкл. Во время разряда ток конечно будет меняться, но процентов на 30 за несколько часов свечения - заметить это снижение невозможно. Так сделал на паре фонариков, замечаний небыло.

A705 или аналоги. Вот сразу стабилизатор тока для светодиода, падение миливольт сто.

dds7sdd
li-ion АКБ при напряжении 3,3 В практически разряжены, не стоит их разряжать ниже этого напряжения, дольше прослужат. У светодиодов в вашем фонаре хорошо если номинальный ток достигает 10мА.
Соедините АКБ параллельно. Поставьте в фонарь микросхему линейный стабилизатор тока для светодиодов CN5711. Ток стабилизации у нее регулируется от 30мА до 1,5А. Китайцы продают готовые платки с этой микросхемой дешево.
Больших вложений и траты времени этот фонарь не заслуживает и когда он выйдет из строя, купите родственнику нормальный.

Надо делать импульсный стабилизатор тока, тогда ограничительные резисторы не нужны, не будет пустой траты энергии.
При такой небольшой мощности 6,5 ватт стабилизатор тока должен быть холодным.
Вроде как хорошо подходит обратноходовой источник. Он простой, работает в широком диапазоне питающего напряжения, но это уже разработка.

и как ток будет распределяться в более горячих и более холодных, не считая технологического разброса ????
при параллельном соединении в теории нужны всегда....

Так же, как и сейчас, когда нет никакой стабилизации...

так если там общий ток на 44 светика 200 мА, то как-нибудь не сгорит...
речь же как должно быть, а не как сделали китайцы....понятно, что это сильно изменяет себестоимость изготовления....))))...
==============
когда-то на зарядке 3 А на выходе поставил два 6 А диода впараллель, начал перегреваться один....добавил каждому по 0,1 Ом, падения на диодах стало одинаковым до 1 мВ (соответственно и распределение тока поровну)....

К чему все эти вопли в пустоту ? Автора не они интересовали.

если не решить вопрос с этими параллельными диодами, то остальное не имеет смысла...

Светодиоды, как и стабилитроны, параллельно не работают !

И решать тут нечего.

Ну а вот тут включены. Это данность.
Ещё у них светоотдача весьма так себе.

Ну, некоторые для повышения светоотдачи и вилки в розетку суют...

Задавать ток каждого светодиода хорошо, но это значительно усложняет конструкцию – 44 резистора плюс ещё дополнительные потери на резисторах.
ТС пишет, в фонаре все светодиоды соединены параллельно. Скорее всего, у светодиодов параметры очень близки, разброс токов получается небольшой и усложнение ни к чему.
Когда-то разбирался с осветителем для микроскопа, очень слабо светил, проблему решил простой доработкой.
В осветителе стояли 52 светодиода, где-то по 4 последовательно в группе, а все эти группы соединены параллельно. Проверял при разной яркости, все группы светодиодов светят одинаково, по крайней мере, на глаз неразличимо, зачем тут резисторы. Возможно, светодиоды подбирают по параметрам.
Фонарь можно проверить, на выделяющиеся по яркости светодиоды поставить резисторы или заменить – простое решение.

да, китайцам делать нечего, как подбирать....
Для примера у меня есть древняя лампочка на 48шт 5мм светодиодов вплотную к друг другу, тоже по 4 последовательно и 12 групп впараллель....так вот чётко выгорел внутренний круг, а наружный круг из двух рядков ещё как-то горит....т.е. горячие внутри на себя забрали ток и отгорели....
-----
можно делать дёшево, а можно как надо.....особенно, если хочется подойти к предельным параметрам, как автор там насчитал....

Да ну его нахрен, купить готовый фонарь да и всё.