Elektronika v čelovkách

Elektronika v Lucifer čelovkách

Elektroniky v našich čelovkách jsme si kompletně navrhli a naprogramovali sami. Navržená s ultra vysokou účinností měniče a se všemi moderními funkcemi, jako je konstantní regulace svitu, signalizace vybíjení a pohodlné uživatelské ovládání. Obsahuje pečlivě vybrané a dimenzované diskrétní SMD součástky (kvalitní X7R keramické kondenzátory, n-mosfety s velmi nízkým odporem, velká stíněná cívka a přesné termistory a rezistory), vše je řízené mikroprocesorem Atmel a rozmístěné na měděném plošném spoji. Spínač je velký, dimenzovaný na 500000 zmáčknutí a zabezpečí, že čelovka zachytí každý Váš stisk. Všechny zmíněné věci příspívají k maximální spolehlivosti a pohodlí užívání a extrémní výdrže našich čelovek.

Elektroniku vyrábíme i osazujeme u dvou českých firem, které poskytují stálou kvalitu materiálu i služeb. Poté před kompletací nejprve zkontrolujeme každou elektroniku, že je funkční. Po zapojení musí pak každá složená čelovka projít několika testy kvality, abychom ověřili, že všechny funkce správně fungují. Nikdy se Vám tedy nestane, že bychom Vám odeslali čelovku, která nefunguje.

Základem je spínaný měnič (buck nebo boost), který mění napětí s vysokou účinností (typicky 92-95%) a pracuje na relativně nízké frekvenci 128kHz. To znamená, že je měnič elektromagneticky velmi tichý (nevyzařuje EMI do okolí) a akusticky zcela tichý - nevydává žádný brum.

KONSTANTNÍ REGULACE SVITU je základní funkce, která zajišťuje, že čelovka svíti nastaveným módem konstatně, bez ohledu na vybíjení baterie. Zároveň, pokud se baterii blíží kompletnímu vybití, elektronika začne postupně přepínat na nižší módy, ve kterých svítí ještě několik hodin. Světlo nikdy nezhasne znenadání.

Elektronika také hlídá ZBÝVAJÍCÍ KAPACITU BATERIE. Oznámí vám jedním krátkým bliknutím, když vám zbývá méně než 33%, dvěma bliknutími pro méně než 10% a třemi bliknutími při zcela vybité baterii. Varování není rušivé a po 15-30min se opakuje, pokud byste první varování přehlédli. Díky tomu víte přesně, kolik času svícení Vám ještě zbývá a můžete zavčas zareagovat a například snížit mód.

Jedno probliknutí = zbývá méně než 33% baterie

Dvě probliknutí = zbývá méně než 10% baterie

 

Čelovka Vám dokáže jednoduše a pohotově nablikat STAV NABITÍ BATERIE. Tato funkce se zapne dlouhým podržením tlačítka, čelovka se slabě rozsvítí a pak 1-5krát blikne. Každé bliknutí představuje 20% nabití baterie. Pokud tedy čelovka blikne 4-krát, baterie je nabitá na 80%. Poté čelovka dál svítí slabým světlem.

Signalizace stavu nabití - 3 bliknutí = baterie je nabitá přibližně na 60%

Proč musí mít čelovka elektroniku?

Důvod je prostý - jakákoliv baterie nemá jedno stále napětí, to se naopak v průběhu vybíjení snižuje. Když je baterie nabitá, je napětí nejvyšší. Když je baterie vybitá, je nižší. Např. u Li-ion se pohybuje v rozmezi 2.5-4.2V, u AA baterií 0.9V-1.5. Pokud bychom tedy napojili LEDku přímo na baterii, nefungovalo by to. Buď by napětí bylo na LEDku příliš hodně (spálila by se) nebo příliš málo (nerosvítila by se). Omezeně by to fungovalo přidáním odporu, každopádně i to má daleko k ideálnímu řešení.

LEDky ze své podstaty je totiž nutné řídit proudově, né napětím. Každá LEDka může mít a reálně i má lehce rozdílné napětí a to se také mění v závislosti na teplotě. Nelze tedy spolehlivě nastavit jedno správné výstupní napětí. Elektronika musí svit řídit na základě monitorování procházejícího proudu (obvykle na snímacím rezistoru), to je jediná spolehlivá a správná metoda řízení, která poskytuje spolehlivé opakovatelné a konstantní nastavení jasu světla.

Řídící elektroniku čelovky představuje plošný spoj ukrytý uvnitř světla, na kterém jsou rozmístěny součástky a měděné cesty mezi nimi, případně i samotné LEDky a mikrospínače. Elektronika se skládá z měniče a driveru. Měnič zajišťuje změnu (zvýšení nebo snížení) napětí baterie na napětí LEDek. Driver řídí veškeré přepínání, monitoruje teplotu, dává signály o vybíjení baterie atp.

Základní 2 typy měničů

Všechny elektroniky můžeme rozdělit do 2 typů:

Z toho je zřejmé, že lineární měniče jsou opravdu jen pro ty obyčejné slabé čelovky obvykle na AA baterie, které si vezmete maximálně k táboráků. Všechny pořádné čelovky musí nutně napětí převádět, aby s energíí neplýtvaly. Účinnost převodu může nabývat hodnot od 70-99%. 100% nelze ani při maximální snaze reálně dosáhnout. Naprosto špičkové hodnoty jsou cokoliv nad 90%. Mnoho světel, jejichž návrhu se nevěnuje tolik času nebo kde se příliš šetří na součástkách, funguje s účinností 75-85%. Dosáhnout více jak 90% je skutečně velmi náročné a není to automatické! Dosáhnout 95% nebo 97% je pak rekordní počin a prodlouží Vám to výdrže o minuty, desítky minut až hodiny.

Samozřejmě účinnost Vám nikdo nikde zmiňovat nebude, obvykle se není čím chlubit. Nelze ji ani jednoduše změřit, na to byste potřebovali čelovku rozebrat, porozumět obvodu a proměřit.

Blikání - PWM

Některé čelovky využivají velmi rychlého blikání (např. o frekvenci 10000Hz = 10000 bliknutí za sekundu) k tomu, aby snižovaly nebo regulovaly jas. Takové vysoké frekvence blikání jsou pro člověka většinou nepostřehnutelné (přece jenom i obyčejná žárovka bliká 60-krát za vteřinu), takže se zdá, že čelovka svítí nepřetržitě.

Takový způsob regulace je také nevýhodný, může uživatele obtěžovat a poznáte ho na nočních fotkách, kde světlo čelovky nevykreslí jeden plynulý had, ale spíše více bodů a čar. Navíc je i neúčinný, jelikož polovinu času jsou LEDky rozsvícené a polovinu ne - mnohem lepší stav je, když LEDky svítí stále, ale s poloviční intenzitou.

Konstantní regulace jasu

Konstantní regulace jasu (proudu) je klíčová funkce čelovky. Zajišťuje, aby čelovka od začátku do konce svícení svítila stejnou intenzitou, tedy v průběhu vybíjení baterie (snižování napětí) nedochází zároveň ke snižování jasu (proudu). Čelovek bez konstantní regulace existuje i dnes mnoho, lze je používat, ale pokud čelovku používáte často nebo máte větší požadavky, bude Vás to limitovat a otravovat. Nejde přitom o maličkost - rozdíl jasu v průběhu vybíjení může být opravdu extrémní - čelovka na začátku pár minut svítí dobře, ale pak svit začne rapidně klesat až třeba k 1/20 původního svitu.

Více informací se dozvíte v článku o výdržích: www.luciferlights.net/vydrz-na-baterie

Elektronika, závady a spolehlivost

Čím složitější elektronika je, tím více závad na ní může nastat. Některé z nich mohou způsobit i nefunkčnost čelovky a oprava je komplikovaná. Spolehlivost se obvykle snižuje i s vyšší teplotou. Proto návrh vyžaduje hodně znalostí, prototypů a testování. To, že něco funguje v laboratoři neznamená, že to bude fungovat i po 2 letech.

U našich Lucifer čelovek se můžete spolehnout, že vše co pustíme na trh je ověřené a funguje správně. Nikdo nám nediktuje, kdy přesně nový model musí vyjít, takže na nových čelovkách usilovně pracujeme dokud nejsou dokonalé, vyladěné na maximum, a teprve poté je uvedeme k prodeji. Také se nikdy nestane, že bychom jednu oblíbenou řadu čelovek najednou zrušili třeba kvůli nějakému marketingovému průzkumu nebo rozhodnutí managementu. Všechny tyto řady našich čelovek (S,M,L,X,Z1), co jsme jednou začali vyrábět, budeme vyrábět trvale - stojíme si za nimi, tyto modelové řady mají smysl a je jich tak akorát.

Také vězte, že pokud by v budoucnu nějaký problém nastal, jsem obvykle schopni vše zdárně a rychle dořešit, k Vaší plné spokojenosti, protože elektroniky sami navrhujeme a známe je od A do Z. Nyní na všechny čelovky poskytujeme 3 roky záruky a to si můžeme dovolit, protože jsme během let vývoje dokázali snížit počet závad na naprosté minimum. Nevyrábíme pračky, mikrovlnky, rádia a čelovky dohromady - skutečně se specializujeme jen na čelovky a děláme je na světové úrovni, přesvědčte se o tom také!

Čelovky vyrábíme 6 let a neustále zvyšujeme spolehlivost a snižujeme míru závad, které se mohou objevit. Prakticky jsme se nyní dostali do bodu, kdy na čelovkách v záruční době skutečně nevznikají žádné závady. Dokonce ani tehdy, kdy např. zákazník čelovku přejede bagrem nebo upustí do řeky.

Lucifer čelovky
Luciferlights, s.r.o. © 2020