3万多的灯，他花400做出来了！咋做的？咱研究一下

工程名称：光锤500 45000流明 2500米射程 160万光强 手电筒

工程作者：iam大头

前言

这是一个500W大功率手电筒！

500w，啥概念呢？

大概是，能照亮河岸对面的程度↓

最酷的是！

同参数的手电筒，市面上要30000左右才能拿下。

而作者只花了400+做了一个。

一、看看它的参数

• 500W大功率：可实现45000流明效果，可照亮100㎡以上区域，适用于道路维修、桥梁检查、隧道施工，且只用这一盏灯就足够照亮
• 2500米射程：光线可覆盖山区、林地，适用于救援，露营。比大多商业级手电筒射程更远
• 160万光强：能穿透夜间雾气，恶劣天气不影响视野
• 长按直切 500W/0W，0W是月光档，弱光不刺眼
• 双风扇+散热器：长时间用不降档
• 有20V工具电池供电，兼容常见电动工具电池，工程/露营使用时，不用额外带充电器

二、硬件设计方案

这个手电筒的核心设计思路是 ——先保证能稳定运行，再追求极限性能。作者用嘉立创EDA，设计了3块PCB板和1块面板↓

主板原理图

主板PCB图

副板PCB图

灯板原理图

灯板PCB图

面板设计

实物图

2.1 硬件参数

• 主控芯片：RP2040
• 存储芯片：P25Q21H-SSH-IR
• 线性稳压器：HT7333-1-MS
• 电源芯片：SC8815A
• 灯珠：12 颗 3570 规格三安芯片
• 基板：热电分离铜基板
• 打印材质：主体（简迹 PETG GF5 灰色）、透镜支架（PBT Pro 白色）

2.2 一个大大的疑问

已知，手电筒的输入电压是 20V（满电约 21V）。

为了实现“理想亮度”，灯板由12颗3570汽车灯珠串联+并联组成，这12颗灯珠，需要低压大电流驱动。

具体是多大的电流？

大概25A

——500W 功率下，按能量守恒计算（转换效率≈95%），需要输出电流约25A（500W÷（20V×95%）≈26.3A，工程近似25A）

那输入电压不够大啊，怎么破？灯是咋亮的？

这里涉及到3个知识点——如何实现大功率转换，将20V高压小电流，转换为灯珠所需的25A？如何控温？如何抑制波动?

很好破解的兄弟，很好破解的！

首先，我选择了专业电源管理芯片——SC8815A。

芯片本身支持30A峰值电流、转换效率≥95%，刚好覆盖25A 的输出需求。

再基于4 颗MOS管进行拓扑结构设计。其中3颗 APG013N04G我进行了并联设计，单颗MOS 管最大可承受电流约10A，3 颗并联后总承受能力≥30A。再以 IAUC100N04S6N022 作为 “主开关管”，它耐压 40V、耐温 175℃，可应对电池电压波动（如满电 21V+），避免电压尖峰击穿 MOS 管。

还加上了EPC1770 4.7μH 功率电感，它能承受 25A 大电流的磁饱和冲击，当 MOS 管导通时，电感存储电能；当 MOS 管关断时，电感释放电能，持续为灯板供电

这样一来，好像能解决大电流转换的问题吼，但这样会有很多波纹吧？

不怕！多加点MLCC电容滤波就能保持电流纯净了。

• 电源入口，并联了13 颗22μF MLCC 电容，滤除电池输出的电压波动，给 SC8815A 提供 “干净” 的输入电源；
• MOS 管输出端，并联 6 颗100μF+13颗22μF MLCC 电容，进一步滤除转换后的电流纹波，确保输送到灯板的电流平稳（纹波≤50mV）。

完活！

2.3 最后，总结一下工作原理

20V 工具电池通过 “取电脚铜” 接入主板，先经过保险丝（过流保护）和输入滤波电容（滤除波动），输出稳定的20V 直流电；RP2040 主控根据用户操作（如长按上键开 500W），通过 I2C 接口向 SC8815A 发送 “满功率输出” 指令；SC8815A输出高频 PWM 信号，控制 4 颗 MOS 管快速开关（频率约 1MHz）——MOS 管导通时，20V 电压通过电感存储能量；MOS 管关断时，电感释放能量，输出灯板所需的低压（如 12V），完成 “高压→低压” 转换；

3 颗并联的 APG013N04G 将 25A 大电流平均分配（每颗约 8A），避免单颗 MOS 管过载发热；输出端的多颗 MLCC 电容滤除电流纹波，输出平稳的低压大电流；平稳电流通过 12AWG 特软硅胶线（低阻抗、少发热）输送到灯板，从而驱动 12 颗灯珠高亮发光。

三、软件部分说明

作者开源了4 个版本的固件——标准功率 /(-10W/-20W/-30W)。均为.uf2 格式。

刷固件的话一般刷标准功率的就好，如果排除硅脂和风扇问题还是出现降档的情况，就是实际功率偏大了，再按需刷-10w、-20w、-30w固件。

直接刷入RP2040主控，即可实现核心功能，无需自行开发固件。

四、结语

小编认为这个开源手电筒，有2个亮点：

——相对于产品级的手电筒，它不“封闭”，你可以修改固件、结构，自己DIY，做符合做自己需求的手电筒。

——相对于其他开源的手电筒，它又非常好复刻，原文大多器件都附上了购买链接，基本不愁找器件/踩坑的问题。

你觉得吗？

最后，希望这个具有“大功率DC-DC降压拓扑、大电流滤波、功率容错固件”方案的开源手电筒，能带给你一些帮助或参考！

怎么样？

你喜欢这个作品吗

如果是你，你会怎么设计它？

欢迎在评论区 打开脑洞 一起探讨！

开源原文参考：https://oshwhub.com/iamdt/guang-chui-500_sc8815_rp2040