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xkt001+333 wireless spot LED light, the limit range is about 10cm, comes with a dry battery boost circuit

 
Overview

## 简介
使用xkt001+333制作的无线灯珠供电模块,可在约3~10cm的范围内无线点亮特殊构造的小LED灯珠(视发射接受线圈参数不等),灯珠尺寸最小可到3mm内。前级加了qx2303升压以支持0.9~6V的宽电压,以适配各种电池。

图里的防反接和R3+C5的缓启动是后面加的,这部分没经过打板验证,只验证了没加它们的板子,主要是因为我热风枪坏了。不过感觉应该是没大问题,不过要注意防反接的管子的开启电压,要能兼容干电池1V左右的情况。

## 模块部分
电路基本上跟芯片tb店里的0~80mm模块一致,这家的芯片没有很详细的技术资料,手册也写的跟博客一样只有一些设计案例和经验在里面,没有很多参数信息,就在这里放一些我的个人经验。
参数方面,这个电路的发射频率大概是220k左右,工作电流80ma。
### ic
001为波形发生芯片,根据4/5脚的配置电阻控制输出频率,文档及官方技术售后没有提供计算公式,仅知`5-VCC`间的电阻通常为`200k`,`4-5`间的电阻官方给出的案例在`8.2k~82k`之间,**越小频率越高**。剩下的2脚输出、6脚使能、1/3是VCC/GND没什么好说的。
333为功放芯片,应该就是个经过特殊优化的功率管,根据8脚的输入,控制其他OUT和GND脚之间的通断,散热做的不是很好,功率稍大就比较烫,可以并联,其他没什么好说的。
芯片没有过热和干扰的保护电路,很容易烧坏失效甚至损伤引燃外壳,要自己加过流和温度保护,不过我板子还没做到那一步所以没有弄。
### 外围
线圈部分这里使用的是`3uh`的,我知道`3uh+104`的谐振频率比`220k`要高,但官方模块就是这么配的,不知道原因,并且实际使用的效果确实还好,我尝试自己改高感值反而不太对劲,就先这样了。
线圈材质,官方模块的线圈是`0.55mm`的漆包线,按`70mm`直径绕了`4`圈(指大部分区域都是4圈,两线头之间可能有少或者重叠),这个线圈实测电感大概在`3.2uh`左右。根据官方说法,利兹线和多股漆包线等多股的线材比单根漆包线要好,我实测这一点是没问题的。我用`0.1*20`和`0.05*330`的线材进行了实测,在`80x60mm`的方框上绕制了同样的圈数,测量电感`3.5uh`左右,实测效果比官方线圈要好,点灯距离似乎会远1~2cm,并且覆盖形状也变好了,但没有进行严谨的定量,可能有主观错觉或者其他因素。
收发的谐振电容官方要求必须是`NP0/C0G`的,提到了ESL发热和形变耐久相关的理由,官方也有提供了平替的操作教程,但非常复杂,这里我就不去省这5毛钱了,反正也不是在做低成本产品。
线圈和谐振电容这块对电阻非常敏感,别去干焊个铁鳄鱼夹然后夹各种线圈来测试这种事,铁夹子的电阻完全不可忽略,很不准、很烫。
### 其他
5V输入时,模块整体静态功耗大概在`60ma`左右,虽然LED的功耗很低,哪怕旁边放了一堆灯珠,也就能多个5ma功耗顶天了。个人经验电流在`40~80ma`之间都问题不大,能长时间稳定运行,大到110其实也没感觉怎么样,但会有点发热。

这里也提一下线圈的微调。有电桥是最好办的,直接测就行了,如果没有,可以看着静态电流来调,先按照我上面说的70mm四圈作为起点,然后上电看电流,如果电流不在`40~80ma`的区间,就稍微增减一点线圈或者改变形状再测,一点点来,比较容易找到合适的绕法。

虽然001的文档说工作电压`3.3~18V`,但实测在这个模块环境中,电压较低是会影响工作效率的,大概3.5V左右会让功耗飙到约三百,这个情况下会发热费电。
## 额外有意义的一些信息

我还放了一个qx2303的升压前级,可以把`0.9~6V`左右的电压都转换到后级能用的范围。2303把`0.9~(5+肖特基压降)V`范围的电压升压稳压至5V,高于这个范围的电压会让2303休眠,相当于直通,不过2303的耐压不高所以定在6V上限。

不过2303的带载能力有限,不推荐太低的电压使用,比如说单节干电池的话,它只能升压到3.5V左右,这会落入前面提到的001低效工作区,浪费不少电,最好是两节干电池或者单节锂电池供电。

然后注意输入导线的线径,那种劣质杜邦线接电池一来一回0.3V就没了,干电池一共才1.5V,遭不住这个。

另外我有观察到,有出现2303升压未完成时,001就在低效工作区开始运行,产生大功耗导致2303迟迟无法把电压拉到5V,从而长期低效运转的情况,所以我在001的使能引脚上加入了一个缓启动,不过这个缓启动电路加入后还没进行打板测试。

还有很重要的,因为这套组合是没有异物保护的,如果把线圈贴近过多的金属,比如说一块铁板,会导致功耗迅速上升,严重发热直至烧掉,额外的保护电路还是有必要的,虽然我图里也没带。

灯珠的示例在图里也有,组装它们都挺吃手艺的,尤其是自闪灯珠,要在电感表面焊一个整流滤波,不过在座的各位应该都是焊武帝,应该问题不大吧。

1.0板子的画的不是很好,优化空间挺多的,但我射频白痴,只能说它确实能亮,大家有需要可以自行优化,尤其是发射部分。

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## 展示
这个板子也就是我b站这两个手工的电路
[https://www.bilibili.com/video/BV14k4y1M7UU/](https://www.bilibili.com/video/BV14k4y1M7UU/)
[https://www.bilibili.com/video/BV14s4y1k7Wi/](https://www.bilibili.com/video/BV14s4y1k7Wi/)
图片
![1688616002025.jpg]![1688622253189.jpg.jpg]
参考设计图片
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