农夫一职（18W大杀器-农夫X1强光手电评测改造篇）
农夫一职（18W大杀器-农夫X1强光手电评测改造篇）
第三篇： 大杀器强光手电篇。此篇有干货，可耐心观看。
至此本人手中有3个强光手电了。中间卖了魅色小直和鹰眼X5R尾按版。
收到货吓了我一跳！ 真是太大了。 而且特别重，不算电池都8两多！！！
郁闷1：然而收到货，这是什么鬼？？？
灯珠这么脏？ 还有没有质检啊？ 难道因为我买的便宜就给我个差的？？？？？
拆掉反光杯看看。
费了好大劲才把灯珠擦干净，另外玻璃上也有灰尘，也擦了。 这品质，哎，说什么好呢。
反光杯这里一坨坨的胶
擦干净还不错。
玻璃没有镀膜，可能成本所限吧。
擦拭工具。
真的很亮，不过还是没我想象的亮。毕竟人眼的感觉和功率不成正比。功率大一倍，人眼觉着亮度增长不大。
没有频闪好评。
正白色，可惜本人喜欢5000K左右的色温，这个还是偏高了。
XHP50的光斑通常是有“黑心”的，但是因为这个是橘皮杯，所以没有黑心。当然也就不太聚光了。不过本人不太喜欢特别聚光的手电，感觉除了亮骚装B，实用性不大。
即便距离很短也没有“黑心”。
官方宣称2412流明，续航2小时10分钟。
我用的同样是5000mah的电池测试测试。
满电状态下，高亮电流2.6A。算下来功率超20W了。
低亮，1.25A，算下来功率10W左右。
网页介绍尾部是加粗加硬镀银弹簧！
没办法，先拆了再说。
正向开关。换挡有点不习惯，以前都是反向开关。
没有镀银只好自己焊接硅胶线来减小电阻了
注意介绍上头部开关是有硅胶线的。
这里还有特别说明。
郁闷3： 我的硅胶线呢？ 说好的自带硅胶线呢？
没办法，还是自己焊吧，谁让咱有硅胶线呢。 因为弹簧的电阻特别大，所有玩手电的发烧友是要加硅胶线的。
矩形螺纹好评！
介绍说是筒身特别厚。
实际确实是厚，即便螺纹部分变薄了，依然很厚。
一律矩形螺纹。
和我手头的心爱之物--鹰眼X5R纯侧按版--对比一下！ 大小不是一个级别！！！！（另：鹰眼家售后特别好
两个都充满电。对比亮度，鹰眼X5R开极亮档（估计10W，3分钟自动降档，此档非恒流，电压越高越亮）。 农夫X1开高亮档。 明显还是20W的农夫比10W的鹰眼要亮。
然后鹰眼还是极亮档，农夫改低亮档对比。 这下两个都是大约10W。 在排除色温不同的因素外，两个亮度大致相当。
用可调电源直接测试农夫X1的恒流性能。（我十分看重手电是否能全程恒流亮度不变！！！！！）
从8V开始降低电压测试。8V大约相当于两节26650充满电满载的电压，比较能反应真实情况。 8V下，高亮档功率21W。
电压降低到7V功率大约20W。 再往下降功率就大大降低了。 也就是说7V往下灯珠亮度就降低了。 实测灯珠电压6.5V（含引线压降），也就是说驱动电路需要0.5V以上余量才能恒流。
再来看看低亮档： 8V下功率10W左右。
然而随着电压降低，惊人的事情发生了： 功率一路随之下降，亮度完全不能恒定！！！！ 因为功率小，灯珠电压低，所以低亮恒流应该更容易才对啊！ 结果反而不能恒流，什么鬼！！！！！！！！！！
郁闷4： 这LED驱动铁定有问题！！！！！！！！！！！
接下来就是干货： 探究此LED驱动低亮不能恒流的问题！
首先准备拆解： 左侧是个8位单片机。右侧是防电池反接的MOS。 N沟道，30V耐压，11毫欧的MOS。
驱动先不说有没有毛病吧，起码做工和用料都没问题。
这个巨大的电感确保了能驱动XHP70灯珠，XHP50功率小，更不在话下。 漆包线截面积在0.7平方毫米以上。
一个导热垫把下方看不见的mos管的热量导到电感上，使整个系统热量均匀。
为了方便研究，电感必须拆了。
露出来密密麻麻的元件。
爬双面板电路必不可少的就是手电筒！ 此处鹰眼X5R再次登场！ 大小正好。
各处加延长线，方便测试。
电感也得飞线给接上去。
就是这么个状态。心里挺怕的，这东西搞不好就烧了！
X5R 手电 UT61E通断档，研究了好久才把电路爬了出来。
概要如下： 1个mos负责防反接 单片机负责调亮度和低压保护 LED专用恒流驱动负责驱动另一个mos和恒流采样 这个mos和续流二极管和电感负责功率输出 1个3V线性稳压给各部分供电。
具体电路如下图。图中忽略了防反接部分。那个大圆圈都是地线。各元件位置基本就是按照实际位置画的。
恒流驱动IC是关键。我找到一个资料，虽然名称和实际元件的丝印不同，但是我99%确定这就是同一个IC。
注意其关键功能： 在EN端加PWM信号来控制亮度。而PWM信号是单片机输出的。先从这里下手来研究为什么高亮恒流而低亮不能恒流。
上示波器： 单片机总是输出14.7KHz的PWM波来控制亮度。 高亮是占空比98%。
低亮占空比59%。 看起来没毛病啊。 PWM波的幅度和占空比也不随电源电压波动而波动，为什么低亮就是有问题呢？？？
于是转方向研究驱动IC的具体工作方式。 注意这里： 控制方式是“固定关断时间”。
图片:56.JPG
这是什么意思呢？ LED恒流驱动其实就是一个DC-DC开关电源。 开关电源要输出恒定就必须调节占空比。 多数IC是这么调节占空比的： 比如开关频率500KHz，那么就是周期为2us。我通电1.5us，然后关断0.5us肯定比通电1us，关断1us占空比大吧。也就是周期（频率）恒定，然后通电和不通电的时间比例变化，此消彼长。
而这个IC是如下图这么工作的。 关断时间（图中低电平）始终不变，要想提高占空比怎么办呢？ 把通电的时间变长就可以啦！！！ 这就是调宽。 可是你意识到没？ 这样就意味着调节占空比会改变开关频率（因为周期变了）！！！而且很可能是极大范围的频率变化（因为占空比通常是变动很大的）。
同志们再坚持一下，我们很接近事情真相了！ 下图是实测的这个驱动电感开关波形。注意这里高电平是关断，低电平是导通。
注意左下角的开关频率很低：24KHz！而占空比目测超过90%。也就是说这手电是工作在极限状态的，我把电压提高到8V，占空比才减小比较多，而频率也提高到了60KHz左右。
这电路可能设计不妥：电路必须把占空比调到极限（接近100%），才能在较低电压（比如7V）维持恒流输出，而这就意味着频率相当低（如24KHz）。跟IC规定的500KHz到2.5MHz相去甚远。
然后回到亮度调节的问题。通过PWM波加到EN脚来告诉驱动IC调节亮度。 原理基本就类似无线电调制。你可以用一个低频信号来调制高频信号。 但是这里由于单片机PWM频率（14.7KHz）高到和驱动IC的频率几乎相等了，所以当然不行了。 高亮还凑合，毕竟pwm占空比接近100%，等于不起作用。而低亮就完蛋了。
简而言之：你不能用高频调制高频，必须用低频调制高频！ 这个LED驱动的实际工作频率被设定的太低了！！！！！！
实际上通过示波器观察：高亮时驱动IC输出波形正常，能主动调节占空比（频率）来应对电源电压变化；而低亮时驱动IC直接把单片机发出的控制亮度的PWM波给了mos管，也就是驱动IC完全不起作用了，改为了单片机直接控制开关电路！ 而单片机显然不能使输出恒流！！！！
如下图： 这驱动IC的工作频率主要和3个因素有关：1.电源电压，电压越高，频率越高。 2：C1，这个是设定关断时间的（上文介绍了）。 3：电感，电感量越小则开关频率越高。
为了让低亮实现恒流，最好就是提高IC的开关频率。 实测调节C1不行，其实从理论说靠它提高频率也不太灵，因为关断时间本来就很短了。
下图是C1如何设定关断时间的公式。
最后把漆包线拆掉几圈。
然后接上去。经过测试低亮档大体上能恒流了，从7V到8V功率大概从8W到10W多，比原来好多了。驱动IC也能大体上起到控制作用了。 遗憾的开关频率还不是特别高。 有个副作用就是高亮恒流差一点了，电压高了反而功率小一点，不过误差范围还能忍受。（这个和峰值电流检测有关，鉴于电路板太小，也就不尝试改进了）
再来看看这个功能图。
中间折腾太多次，差点就弄坏了。一旦坏了就要花30大洋（含邮费）再买个xhp50驱动板。
mos散热贴也烂了，不过不要也行。因为这是给大功率xhp70设计的电路，用在xhp50上本来就降额了。
我对开关电源也就是入门水平，不算专家。我感觉这个IC要提高开关频率1是要减小电感，但电感太小了确实可能不稳定。 2是要提高电源电压，这IC可能真的不适合这么低压差的场合。 毕竟灯珠电压6V多，电池电压才7V，真的没什么余量。 而电压升到8V时虽然电压只高了1V，而实际余量多了好多倍，IC的工作状况是巨变。（电感两端电压变化好几倍）
over 开关电源大神们指教吧。
另外此次双11其他的郁闷就一笔带过了，不另发帖了，因为都不严重。
1是：10块钱（平常15块）买了个丝锥扳手，真的太不精密。我在原来公司的时候有个扳手特别精密，这个买的看着差不多，实际精度差远了，乱晃。
2是：这次买的两个5000mah 26650电池虽然容量很足，但是两个容量不完全一致，也就是不配对。 两个电池串联使用时微小的容量差异导致最后没电时大约0.5V的电压差距（而满电他们只有0.02V差异）！ 容量小的那个很容易过放损坏。为此我把此手电的欠压保护从5.5V改到了6.0V。
也就是把下图电压采样部分910K的电阻改成1M的。
over
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