Li-Ion 14500 vs Ni-MH w latarce rozmiaru 1AA

[mihas]

Witam. Mam problem bo chcę sobie złożyć kieszonkową latarkę na bazie body hugsby P31. Problem w tym, że waham się jakiego zasilania w niej użyć(1.2V AA Ni-MH czy może Li-Ion 14500) i jaki driver do tego.

Najlepiej żeby latarka miała przynajmniej 3 tryby: LOW - poniżej 10 lm, MED - 50-100 lm i HI - ponad 100 lm. Zależy mi na jak najdłuższym czasie świecenia w LOW. Dodam, że docelowo chcę w latarce użyć ciepłą XP-G.

I w tym miejscu pytanie do Was: czy to możliwe i jeśli tak to jakie zasilanie w tym przypadku lepiej się sprawdzi ? Zdaję sobie sprawę, że Li-Ion da większą jasność, ale czy również pozwoli na świecenie ok 5 lm powiedzmy ponad 20 godzin ? Spotkałem się również z opinią że zasilanie jednym paluszkiem 1.2-1.5V nie ma sensu, bo drivery step-up mają słabą wydajność.

Li-Ion 14500 ma pojemność ok 900 mAh, a Ni-MH AA - 2000-2500 mAh więc teoretycznie latarka na Ni-MH powinna świecić dłużej(?) .

Myślałem o użyciu takich sterowników:
dla Ni-Mh - sku. 7880 - mam już jeden taki i jest ok, ma nawet tryb Very LOW w którym daje właśnie kilka lumenów ale pobiera przy tym 0.23 A... a to za dużo moim zdaniem.
dla Li-Ion - sku. 6190 lub sku. 7612

Może ktoś z was budował/modował podobne światełko z takim zasilaniem albo ma jeden z powyższych driverów i może polecić sprawdzony zestaw driver + dioda? Czekam na Wasze opinie, propozycje, uwagi do tego pomysłu.

Pozdrawiam

[Pyra]

Witam
W sumie to oba rodzaje zasilania mają przekładają się na podobne możliwości latarki, z tym że jak wspomniałeś, Li-Ion zapewnia większy prąd w max. Wybór zależy od preferencji indywidualnych. Inna sprawa, że 14500, to raczej 900mAh nie mają, realna pojemność jest mniejsza.
Aby spełnić twoje warunki oświetleniowe zarówno jeden jak i drugi typ zasilania się sprawdzi, gdyż w diodę wystarczy 350 - 700mA, zależnie od typu użytego LEDa.

Z driverkami na AMC mogą być problemy, gdyż mają one średnicę 17mm, co nie zawsze pasuje do latarek opartych o ogniwa AA lub 14500, a ciężko je opiłować.

Może rozważysz zastosowanie SKU 15880, będziesz wtedy miał możliwość zastosowania obu rodzajów zasilania.

Pozdrawiam

[mihas]

Dzięki Pyra, faktycznie ciekawy ten sku 15880, jakoś wcześniej go nie zauważyłem.

Z driverkami na AMC mogą być problemy, gdyż mają one średnicę 17mm, co nie zawsze pasuje do latarek opartych o ogniwa AA lub 14500, a ciężko je opiłować.

Myślę, że z tym nie będzie problemu. Już 2 razy zmniejszyłem driver z 17mm do prawie 15mm i oba działają .

Może rozważysz zastosowanie SKU 15880, będziesz wtedy miał możliwość zastosowania obu rodzajów zasilania.

I chyba tak właśnie zrobię. Skoro oba typy zasilania dają podobne możliwości to wygodnie będzie móc stosować zamiennie Li-Iony i "paluszki"

[kisi]

Ogniwa Li-ION są bardziej odporne na niskie temperatury. Z jednej strony z ogniwa 1.2V pójdzie większy prąd ale ogniwo ma większą pojemnosć, ale z drugiej strony Li-ION z mniejszym prądem przez co mniejsza pojemność ogniwa sprawi że będzie ono dłużej zasilać przetwornicę.

[kodi]

uaaaa... Ale zamotałeś Przy takim podejściu nie jest ważna liczba mAh ale Wh. Mocno upraszczając - ogniwo NiMH o napięciu 1.2V i pojemności 2000mAh ma energię zgromadzoną ok 2.4Wh. Przy pojemności 2500mAh to będzie 3Wh. Ogniwo Li-Ion o napięciu 3.7V i pojemności 800mAh da 2.96Wh, więc tyle samo co większe ogniwo NiMH.

Więc z punktu widzenia zgromadzonej energii - jeden pies. Natomiast ja twierdzę, że ogniwo Li-Ion z przykładu jest dużo lepsze. Załóżmy, że chcemy, żeby w diodę szło 2.4W. Przyjmując 100% sprawność przetwornicy, ogniwo NiMh będzie musiało oddawać 2A, ogniwo Li-Ion 650mA. I tu już widać przewagę Li-Iona - nawet przy takiej samej rezystancji wewnętrznej (haha) w przypadku NiMH 3 razy tyle mocy będzie przetwarzane na ciepło.

Ale drivery nie pracują ze 100% sprawnością! I tutaj znowu. Jeśli dioda ma niskie napięcie przewodzenia, np 3.5V (a co! znaleźliśmy super diodę), to i tak trzeba podbić napięcie z 1.2V do 3.5V przy (zakładając moc na diodzie 2.4W) prądzie 0.685A. Przetwornice step-up zrobią to przy sprawności (przyjmijmy) 70%. Czyli, żeby w diodę szło 2.4W, z NiMH musi być pobrane 3.43A! A tego już nie potrafi pierwszy z brzegu akumulatorek. Nawet ostanie Eneloopy XX przy takim prądzie zaczną się lekko grzać. Więc w samej latarce, przed dostaniem się do diody będzie wydzielać się 0.75W ciepła (a wierz mi, że są gorsze przetwornice).
Weźmy teraz Li-iona. Pominę rozwiązania na AMC7135. Można zrobić dobry driver, który będzie regulował prąd diody w całym zakresie pracy Li-Iona. Ze sprawnością 93-95% przy napięciach >3.7V i stopniowo sprawność będzie spadać do 85% przy 2.7V. Więc w najgorszym przypadku będą straty ok 0.375W. Prąd max pobierany z ogniwa będzie wynosić 1A i to tylko przez chwilę przed osiągnięciem minimalnego napięcia ogniwa. Przez większą część zakresu pracy będzie on na poziomie 0.75-0.8A - dużo niżej od dopuszczalnej wartości prądu dla tego typu ogniw.

Różnica w czasie pracy: dalej zakładając wartości z przykładu, przy dobrych driverach i tej samej mocy na diodzie - NiMH będzie działać przez 44min, Li-Ion ponad 65min.

W zimie - różnica jest jeszcze większa - NiMH są dość podatne na niską temperaturę, szczególnie przy większych prądach.

[mihas]

Wielkie dzięki, całkowicie rozwialiście moje wątpliwości co do zasilania, przekonałem się( tzn wy mnie przekonaliście ) do Li-ion'a.
Mam jeszcze takie pytanie w kwestii drivera; czy w tym przypadku nie sprawdza się przysłowie że "jak coś jest do wszystkiego to jest do ..." - czyli czy driver 0.9-4.5V nie będzie gorszy od takiego projektowanego tylko dla Li-Ion'ów ?

[Pyra]

Witam
Coś za coś, uniwersalność jest z reguły okupiona mniejszą sprawnością.
Dedykowane driverki, są lepiej dopracowane do konkretnego rodzaju zasilania.
Jak już tu wykazywano driverek liniowy AMC, mimo pozornie najgorszej pozycji startowej okazuje się być jednym z lepszych rozwiązań przy zasilaniu 1x Li-Ion, ale już przy wyższych napięciach nie jest tak różowo.
Jest cały temat o SKU 15880 możesz sobie tam wyrobić o nim pogląd i porównać z innymi.

Pozdrawiam

[mihas]

OK, to mi na razie wystarczy. Teraz pora trochę poczytać i poczekać na list z HK. Dzięki wszystkim za odpowiedzi.

Pozdrawiam