
【大功率60W双色温摄影补光灯】基于STM32F103C6T6
简介
大功率!双色温!高显色指数!内置电池!小体积!性价比! 此项目从本人的“【新春摄影小助手】大功率高显色双色温100W摄影补光灯”迭代而来,重新设计了整体构造,对于新手小白更友好。
简介:大功率!双色温!高显色指数!内置电池!小体积!性价比! 此项目从本人的“【新春摄影小助手】大功率高显色双色温100W摄影补光灯”迭代而来,重新设计了整体构造,对于新手小白更友好。开源协议
:CC BY-NC-SA 3.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
一、开源说明
代码和电路部分完全开源,不可以商用,仅供个人复刻。
未经作者授权,禁止转载
在此项目基础上更改的,需要告知或发布时包含此项目原地址。
代码和电路部分完全开源,不可以商用,仅供个人复刻。
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二、项目简介
此项目是从本人的“【新春摄影小助手】大功率高显色双色温100W摄影补光灯”迭代而来,重新设计了整体构造,对于新手小白更友好。
本项目最初的目的是我自己作为一个摄影爱好者,面对夜晚或者阴天拍摄人像时没有补光灯的难受场景。而市面上的摄影补光灯大多数要么功率太小光线不够,要么功率足够但是价格昂贵,同时大功率的补光灯多数还需外接电源或者电池棒充电宝等。对于一个新手摄影爱好者来说很难选到一个自己满意的,性价比足够高的,且满足大功率,高显色指数,内置电池,小体积等等要求。同时还有为了满足对于DIY新手,抛弃了原来项目里需要焊接STM32芯片的难点,直接使用了系统板。于是本项目在我的脑海里应运而生,需要提前声明的,本人并非科班出身,本专业是大数据的,对于电子信息这个专业也是纯小白入门,这也算是我入门以来的第一个完整项目,所以对于一些电路上的问题和缺点还请大家不吝赐教,也欢迎各位在此项目基础上优化更改。
扯的有点远了,回到本项目介绍,简单来说这是一款基于STM32F103C6T6最大支持单路60W的双色温摄影补光灯,显色指数和功率由COB参数决定。此项目里为显指Ra≥95。(COB参数支持最大电压60V电流1.5A,理论上支持制作90W补光灯,目前仅测试了60W可用)
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三、项目功能
1.实现了小体积下大功率的COB摄影补光灯,同时使用高频率PWM进行调节,保证在相机在高速快门下无频闪。(PWM为20kHZ)
2.同时是这一个通用的LED驱动模板,使用不同参数的COB灯芯或者替换为贴片LED灯芯后,会根据负载电压自动调整,调整范围在VIN到60V。最大电流只需要替换主板的两个采样电阻即可(I=0.2/R)。
3.使用EC11编码器,进行调节,单手即可操作。
4.使用CH224K诱骗,可以在支持PD3.0协议的充电器或充电宝情况下充电。
5.使用0.91寸的Oled显示模块。
6.使用3950的10K阻值NTC进行温度测量,实现温控功能。
7.在LGS63032电路里使用了两颗大电容,来设定软启动,保证了开机后亮度缓慢上升。
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四、项目参数
1.使用STM32F103C6T6单片机系统板(对比C8T6价格便宜)
2.采用4s的18650锂电池进行供电,必须使用锂电池保护板!!
这个板子是我重绘小煜哥哥的,支持均衡功能👉https://oshwhub.com/samah/4S-Li
3.使用LGS63032的升压恒流电路,最大支持60V,1.5A的COB封装。最大频率100kHZ。
4.采用4cm*4cm的12V的静音散热风扇。
5.使用CH224K的诱骗电路,使用PD3.0协议的20V给电池充电。(当电压达到保护板阈值时,保护板正常情况下即关闭充电)
6.续航时间:理论上使用4节串联2500mah的18650锂电池(考虑到实际使用中功率会低于额定功率,故续航时间会有所增加)
①.以60W功率可持续使用40分钟。
②.以30W功率可持续使用1小时20分钟。
对于需要续航时间更久的同学,推荐使用大容量的21700更具性价比。
注意:锂电池需要使用高倍率动力电池。(我使用的是卓能2500mah的18650)
7.额定参数:
①.输入电压:12V-36V
②.额定电流:3.6A-5.5A(根据功率需要,60W为3.6A,如使用90W则最好高于5.5A)
③.额定功率:60W-100W
④.显色指数RA≥97
8.外壳尺寸:长10cm*高9cm*宽(厚度)6cm
在外壳上我还添加了热靴和一个M4螺丝接口,得益于还算小的体积,可以直接插到相机的热靴口和快装板以及带有M4螺丝的三脚架上。
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五、原理解析(硬件说明)
1.电源部分:
①.使用4节高倍率锂电池和文章中提到的4串锂电池均衡保护板组成4串电池组,提供电源。
②.电源进入TPS5430降压到12V给风扇供电,12V继续经过5.0V和3.3V的LDO给编码器和STM32系统板供电。
③.同时电源还会进入两路LGS63032电路给不同色温的COB供电。
④.暂时不支持边冲边用。开机时,插入Typec不能充电,只有在关机后才可以充电。(后续根据反馈会增加边冲边用以及增加DC或者其他插口)
2.信号部分:
①.STM32通过PA3连接到一个简单的分压电路,进行温度测量,显示温度。
②.STM32通过PA4连接到一个简单的分压电路,进行电压测量,显示电量。
③.STM32通过PA5和PA6以及PA7与EC11编码器连接,处理编码器的状态。
④.STM32通过PA8和PA9的TIM1的CH1和CH2通道,形成两个PWM信号,给两路LGS63032,控制亮度和色温。
⑤.STM32通过PA10的TIM1的CH3通道,形成1个PWM信号,给12V处Nmos的G极,控制风扇的转速。
⑥.STM32通过PB6和PB7与0.91寸OLED连接,显示内容。
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六、注意事项
1.注意:锂电池组必须使用保护板!!!且电池需要使用高倍率电池至少为3C!!!
2.注意:供电电压需要控制在12V-36V。!!!
3.注意:风扇需要使用12V,不要使用5V!!!
4.注意:使用Typec充电时,使用支持PD3.0的充电宝或电源适配器。
复刻需谨慎,因为是个人学习项目,所造成的后果,需复刻者自行斟酌,与本项目作者无关!
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七、实物图和总结
1.将R20替换为NTC电阻,建议从排母下面绕至COB灯芯处。
2.焊接后通过M4螺丝紧固PCB。
3.组装完成的大致位置图。
4.一些外观组图(添加了热靴接口和1/4螺丝孔以及在COB上方一个预留的薄磁铁孔(后续可添加一些配件如柔光片等),可以更方便的安装在三脚架和相机以及快拆结构上)
5.在相机上的外观图
6.这是我前段时间用来给我爸晚上搬东西时临时拿来照明用的补光灯工作照,OLED显示的内容到最终版本会更改。
图中采用了多级菜单的操作逻辑,添加了类似呼吸和循环的功能,在实际使用下来后,体验很糟糕,后续会只保留基础的功能(调整亮度和色温)。
类似呼吸、循环的功能欢迎各位大佬优化补充。
总的来说,这个项目对于我的需求已经满足,同时在制作这个补光灯的过程中对我在电子信息方面的提升很大,从选型到PCB绘制再到焊接以及调试,这一套流程下来,让我切切实实的体会到了DIY硬件的魅力。在这里我要吐槽一下keil5的破解软件配乐,太阴了。对于我这样的一个小白,做到这一步实属不易,往往看似很小的问题,在我这里却需要很长的时间才能解决。最后,拖了这么久实在抱歉,希望大家依然喜欢这个项目。让我们下一个项目见》》》》
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后续补充:
2025/04/19 开源了此项目,还未上传代码程序,外壳已做优化,等待3D打印验证。电路已经完成验证,可以复刻。后续会提供TB的器件购买清单。
2025/04/22 优化了外壳。
2025/04/26 完成了整体组装并更新文档和代码。之后将提供元件购买清单。目前已可以复刻。
2024/04/28 优化了TYPEC口,并上传了BOM购买清单,元件请根据下面附件里的表购买或寻找替代。(TB红包签到都可以可以领券,一天买一个东西会更便宜)
2025/04/30 外壳V1.1增加了一个M8的DC口,通过导线连接到保护板或者E+与E-即可使用DC口的电源适配器充电,防止手中没有支持20V的PD3.0协议充电器。
设计图

BOM


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