¿Cuánto tiempo se tardará en quedarse sin energía por completo para dos baterías A23 (12 voltios cada una) en un circuito en serie con 6 leds?
On febrero 13, 2021 by adminEstoy conectando 6 LED en serie con dos baterías de 12 voltios. Cada LED necesita 3,2 voltios y toma 20 mA de corriente.
I » Estoy usando dos baterías alcalinas de 12 voltios como máximo (A23 LR23) y ATC es su fabricante.
Traté de calcular la vida útil de las baterías como se muestra a continuación (tomado de un sitio web):
Para averigüe cuánta energía voy a usar multipliqué los vatios por el número de horas para obtener los vatios-hora. Entonces, la batería de 12v tiene una clasificación de (? Búsqueda de Google) 1.2 amperios-hora, entonces la energía es:
12 voltios * 1.2 amperios-hora (batería) * 2 baterías = 28.8 vatios-hora
Los LED funcionan a 3,2 V y utilizan 20 mA cada uno. Entonces
3.2 voltios * 6 leds (cada uno necesita 3.2 voltios y corriente 20mA) * (20/1000) Amp = 0.384 Watt
Y finalmente la batería dura:
28,8 vatios-hora / 0,384 vatios = 37,5 horas
¿Es correcto este cálculo? Si no es así, ¿es posible ayudarme a corregir mi error?
Comentarios
- Encontré la solución en este sitio web: oznium.com/12v-led-battery-holder Perdón por no investigar correctamente.
- La capacidad del LR23 es de dos magnitudes en un orden inferior a 1,2 Ah. Si les quitas 40 mAh, ' tienes suerte. Su cadena de LED durará menos de 2 horas
- Usted ' no está mencionando resistencias en serie para los LED ' s en absoluto. ¿Sabe que los necesita en la mayoría de las configuraciones y ciertamente en esta?
- Me preguntaba sobre el uso de resistencias para esta configuración. Ahora ' ve para repensar la configuración. Gracias por la sugerencia.
Respuesta
La configuración en su respuesta es mala.
Primero conecte en paralelo dos baterías, lo cual no debe hacer, porque sus voltajes nunca son exactamente iguales. Su baja resistencia interna provocará una corriente de una batería a la otra. Por lo tanto, alimente tres LED de 1 batería , y los otros tres del otro.
Luego colocas todos los LED en paralelo, lo que significa que pierdes (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW por LED en su resistencia en serie, mientras que el El LED en sí usa solo 64 mW. La pérdida total de energía es más de 1 W. Eso se debe a la gran diferencia de voltaje entre la batería y el LED. La mejor manera de obtener una mayor resistencia es mantener las pérdidas en las resistencias en serie lo más bajas posible. Así que es mejor colocar dos veces tres LED en serie, de modo que su corriente total sea de 40 mA en lugar de 120 mA. La pérdida de potencia en las resistencias en serie es entonces (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW por 3 LED, o 96 mW en total. Eso es menos del 10% de la pérdida de energía para todos los LED en paralelo.
Entonces sus baterías durarán 100 mAh / 40 mA = 2.5 horas o 150 minutos. Esto es bastante óptimo. La capacidad de las baterías es de 1200 mWh, y los LED consumen 384 mW, por lo que con una conversión ideal puedes sacarles un poco más de 3 horas. Pero la conversión más eficiente usando un regulador de corriente de conmutación le dará tal vez un 85% de eficiencia, y luego solo ganará 9 minutos adicionales.
edit re comentarios
El voltaje de una batería alcalina cae rápidamente en un 10-15% , y luego permanece más constante durante una gran parte del ciclo de descarga. Entonces, o calcula las resistencias para una corriente mayor al inicio y 20 mA para el resto, o para 20 mA al inicio, y una corriente menor más adelante . La última solución le dará una mayor duración de la batería, pero un poco menos de brillo.
jippie sugiere usar un conmutador de todos modos para sacar más provecho de las baterías, y » un pensamiento. Tendrá que colocar las baterías en serie para obtener 24 V y permitir una caída de voltaje lo más alta posible. La relación Vin / Vout más grande del conmutador lo hará menos eficiente, pero en general, debería obtener algo de tiempo extra de las baterías. .
Comentarios
- Y además tengo algunas dudas sobre la impedancia interna de esas baterías … ¿podrán suministrar 40mA?
- Buen punto acerca de la serialización. ¿Ganó ' un convertidor capaz de descargar las baterías mucho más profundamente y por lo tanto aumentar la eficiencia? Dudo que en una configuración como esta usted ' podré extraer los 1200 mAh completos de las baterías, pero nunca lo probé.
- @jippie – Sí, el convertidor sacará más jugo, también porque la corriente ya caerá al principio con solo las resistencias. Pero ' tendrá que colocar las baterías en serie para permitir que bajen, y luego cambiar de 24 V a 9,6 V es de nuevo menos eficiente que de 12 V a 9,6 V.
- Gracias stevenvh por su respuesta completa. ' seguiré tu consejo.
Responder
Aquellos Quién está interesado: Primero necesitamos saber el miliamperio-hora del paquete de baterías.
Porque sabemos que:
mAh de paquete de baterías / consumo de corriente de los LED = aproximadamente cuánto durarán las baterías
Se sabe que: Paquete de 8 pilas de tamaño AA: aproximadamente 2000 mAh
1 batería de tamaño 23A: aproximadamente 50 mAh
1 batería de tamaño 27A: aproximadamente 20 mAh
mAh de 2 baterías A23 de 12Volt = 50mAh * 2 = 100mAh
El consumo de corriente de 6 LED es = 20mA * 6 = 120mA
Por lo tanto, las baterías durarán aproximadamente:
100 mAh / 120mA = 0.833 hora o (0.833 * 60 minutos) = 49.98 minutos (aprox.)
Comentarios
- No, la hora 0.833 es aproximadamente. Si calcula 100/120 * 60 obtiene 50 exactos. E incluso si el resultado de un cálculo es 49,9814574, no ' t dice 49,98 aproximadamente, dice 50 aproximadamente.
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