Quanto tempo ci vorrà per esaurire completamente lalimentazione per due batterie A23 (12 volt ciascuna) su un circuito seriale con 6 led?
Su Febbraio 13, 2021 da adminCollego 6 LED in serie con due batterie da 12 volt. Ciascun LED necessita di 3,2 volt e consuma 20 mA di corrente.
I ” Sto usando due batterie alcaline da 12 volt max (A23 LR23) e ATC è il loro produttore.
Ho provato a calcolare la durata delle batterie come sotto (tratto da un sito web):
A per scoprire quanta energia userò ho moltiplicato i Watt per il numero di ore per ottenere i Wattora. Quindi una batteria da 12 V (? Ricerca google) 1.2Ampere-ora allora lenergia è:
12 volt * 1.2 Ampere-ora (batteria) * 2 batterie = 28,8 Watt-ora
I LED funzionano a 3,2 V e utilizzano 20 mA ciascuno. Quindi
3,2 volt * 6 led (ciascuno necessita di 3,2 volt e corrente 20mA) * (20/1000) Amp = 0,384 Watt
E infine la batteria dura:
28,8 wattora / 0,384 watt = 37,5 ore
Questo calcolo è corretto? In caso contrario, è possibile aiutarmi a correggere il mio errore?
Commenti
- Ho trovato la soluzione su questo sito web: oznium.com/12v-led-battery-holder Ci scusiamo per non aver eseguito correttamente le ricerche.
- La capacità dellLR23 è di due magnitudini inferiori a 1,2 Ah. Se ne prendi 40 mAh, ' sei fortunato. La tua stringa di LED durerà meno di 2 ore
- ' Non stai menzionando le resistenze in serie per i LED ' affatto. Sai che ne hai bisogno nella maggior parte delle configurazioni e sicuramente in questa?
- Mi chiedevo se usare resistenze per questa configurazione. Ora devo ' ripensare alla configurazione. Grazie per il suggerimento.
Risposta
La configurazione nella tua risposta è sbagliata.
Per prima cosa devi mettere in parallelo due batterie, cosa che non dovresti, perché le loro tensioni non sono mai esattamente le stesse. La loro bassa resistenza interna provocherà una corrente da una batteria allaltra. Quindi alimenta tre LED da 1 batteria e gli altri tre dallaltro.
Quindi si posizionano tutti i LED in parallelo, il che significa che si perdono (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW per LED nella sua resistenza in serie, mentre il Il LED stesso utilizza solo 64 mW. La potenza dissipata totale è superiore a 1 W. Ciò è dovuto alla grande differenza di tensione tra batteria e LED. Il modo migliore per ottenere una maggiore durata è mantenere le perdite nelle resistenze in serie più basse possibile. Quindi è meglio posizionare due volte tre LED in serie, in modo che la loro corrente totale sia di 40 mA invece di 120 mA. La potenza dissipata nelle resistenze in serie è quindi (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW per 3 LED, o 96 mW in totale. Questo è meno del 10% della perdita di potenza per tutti i LED in parallelo.
Quindi le batterie dureranno 100 mAh / 40 mA = 2,5 ore o 150 minuti. Questo è abbastanza ottimale. La capacità delle batterie ” è 1200 mWh, ei LED consumano 384 mW, quindi con una conversione ideale puoi ottenere poco più di 3 ore da loro. Ma la conversione più efficiente utilizzando un regolatore di corrente di commutazione ti darà forse l85% di efficienza e quindi guadagnerai solo 9 minuti in più.
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La tensione di una batteria alcalina diminuisce rapidamente del 10-15% , e quindi rimane più costante per gran parte del ciclo di scarica. Quindi o si calcolano i resistori per una corrente maggiore allinizio e 20 mA per il resto, o per 20 mA allinizio e una corrente inferiore in seguito . Questultima soluzione ti darà una maggiore durata della batteria, ma un po meno luminosità.
jippie suggerisce di utilizzare comunque uno switcher per ottenere di più dalle batterie, e ” un pensiero. Dovrai posizionare le batterie in serie per ottenere 24 V per consentire una caduta di tensione più alta possibile. Il rapporto Vin / Vout maggiore dello switcher lo renderà meno efficiente, ma nel complesso dovresti ottenere un po di tempo extra dalle batterie .
Commenti
- E inoltre ho qualche dubbio sullimpedenza interna di quelle batterie … saranno in grado di fornire 40mA?
- Buon punto sulla serializzazione. Hai vinto ' un convertitore in grado di scaricare le batterie molto più a fondo e quindi aumentare lefficienza? Dubito che in una configurazione come questa tu ' sarò in grado di prelevare tutti i 1200 mAh dalle batterie, ma di nuovo non lho mai provato.
- @jippie – Sì, il convertitore ne ricaverà più energia, anche perché la corrente scenderà già presto con le sole resistenze. Ma ' dovrai mettere le batterie in serie per consentire loro di abbassarsi, quindi passare da 24 V a 9,6 V è ancora meno efficiente rispetto a 12 V a 9,6 V.
- Grazie stevenvh per la risposta completa. ' seguirò il tuo consiglio.
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Quelli chi è interessato: per prima cosa dobbiamo conoscere i milli-ampere-ora del pacco batteria.
Perché sappiamo che:
mAh di batteria / assorbimento di corrente dei LED = approssimativamente quanto dureranno le batterie
È noto che: Confezione da 8 batterie AA: circa 2000 mAh
1 batteria da 23 A: circa 50 mAh
1 batteria da 27 A: circa 20 mAh
mAh di 2 batterie A23 da 12Volt = 50mAh * 2 = 100mAh
lassorbimento di corrente di 6 LED è = 20mA * 6 = 120mA
Quindi le batterie dureranno approssimativamente:
100 mAh / 120 mA = 0,833 ore o (0,833 * 60 minuti) = 49,98 minuti (circa)
Commenti
- No, 0,833 ore è approssimativamente. Se calcoli 100/120 * 60 ottieni 50 esatti. E anche se il risultato di un calcolo è 49.9814574 non ' t dire 49,98 circa, dici 50 circa.
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