Hvor lang tid vil det ta å gå tom for strøm for to A23-slag (12 volt hver) på en seriell krets med 6 lysdioder?
On februar 13, 2021 by adminJeg kobler 6 lysdioder serielt med to 12 volt batterier. Hver LED trenger 3,2 volt og tar 20 mA strøm.
I » jeg bruker to alkaliske maks 12 volt batterier (A23 LR23) og ATC er deres produsent.
Jeg prøvde å beregne batteriets levetid som nedenfor (hentet fra et nettsted):
Til finn ut hvor mye energi jeg skal bruke. Jeg ganget opp Watt ganger antall timer for å få Watt-timer. Så 12v batteriklassifisering (? Google search) 1.2Ampere-time så er energien:
12 volt * 1.2 Ampere-hour (batteri) * 2 batterier = 28,8 Watt-timer
Lysdiodene kjører på 3,2 v og bruker 20 mA hver. Så
3,2 volt * 6 lysdioder (hver trenger 3,2 volt og strøm 20mA) * (20/1000) Amp = 0,384 Watt
Og til slutt holder batteriet:
28,8 watt-time / 0,384 watt = 37,5 timer
Er denne beregningen riktig? Hvis ikke, er det mulig å hjelpe meg med å rette feilen min?
Kommentarer
- Fant løsningen på dette nettstedet: oznium.com/12v-led-battery-holder Beklager at jeg ikke har undersøkt ordentlig.
- LR23-kapasiteten er to størrelsesorden mindre enn 1,2 Ah. Hvis du tar 40 mAh ut av dem, er du ' heldig. Ledstrengen din varer i mindre enn to timer
- Du ' nevner ikke seriemotstander for LED ' s i det hele tatt. Er du klar over at du trenger dem i de fleste oppsett og absolutt denne?
- Jeg lurte på å bruke motstander til dette oppsettet. Nå skal jeg ' tenke om oppsettet. Takk for forslaget.
Svar
Oppsettet i svaret ditt er dårlig.
Først parallellerer du med to batterier, som du ikke burde ha, fordi spenningene deres aldri er helt like. Den lave interne motstanden deres vil føre til en strøm fra det ene batteriet til det andre. , og de andre tre fra den andre.
Deretter plasserer du alle LED-ene parallelt, noe som betyr at du mister (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW per LED i seriemotstanden, mens LED bruker i seg selv bare 64 mW. Totalt strømtap er mer enn 1 W. Det skyldes den store spenningsforskjellen mellom batteri og LED. Den beste måten å få lengre utholdenhet er å holde tap i seriemotstandene så lave som mulig. Så bedre sted to ganger tre lysdioder i serie, slik at deres totale strøm er 40 mA i stedet for 120 mA. Strømtapet i seriemotstandene er da (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW per 3 lysdioder, eller 96 mW totalt. Det er mindre enn 10% av strømtapet for alle lysdioder parallelt.
Da varer batteriene 100 mAh / 40 mA = 2,5 timer eller 150 minutter. Dette er ganske optimalt. Batterikapasiteten er 1200 mWh, og lysdiodene bruker 384 mW, så med en ideell konvertering kan du få litt over 3 timer ut av dem. Men den mest effektive konverteringen ved å bruke en bryterstrømregulator vil gi deg kanskje 85% effektivitet, og da får du bare 9 ekstra minutter.
rediger kommentarer – Et alkalisk batteris spenning faller raskt med 10-15% , og forblir deretter mer konstant for en stor del av utladningssyklusen. Så enten beregner du motstandene for en større strøm i starten, og 20 mA for resten, eller for 20 mA ved starten, og en lavere strøm senere . Den sistnevnte løsningen vil gi deg lengre batterilevetid, men litt mindre lysstyrke.
jippie foreslår å bruke en bryter uansett for å få mer ut av batteriene, og det » sa en tanke. Du må plassere batteriene i serie for å få 24 V for å tillate et spenningsfall så høyt som mulig. Det større Vin / Vout-forholdet til bryteren vil gjøre det mindre effektivt, men generelt sett bør du få litt ekstra tid fra batteriene .
Kommentarer
- Og dessuten har jeg noen tvil om den interne impedensen til disse batteriene … vil de kunne levere 40mA?
- Bra poeng om serialisering. Vant ' ta-omformer kunne lade ut batteriene mye dypere og derfor øke effektiviteten? Jeg tviler på at i et oppsett som dette
Jeg kan trekke hele 1200 mAh fra batteriene, men så prøvde jeg det aldri igjen.
- @jippie – Ja, omformeren får mer juice ut av det, også fordi strømmen allerede vil falle tidlig med bare motstandene. Men du ' må plassere batteriene i serie for å la dem gå lavere, og deretter bytte fra 24 V til 9,6 V er igjen mindre effektiv enn fra 12 V til 9,6 V.
- Takk stevenvh for omfattende svar. Jeg ' Jeg vil følge rådene dine.
Svar
Disse som er interessert: Først må vi vite milliampere-timen med batteripakken.
Fordi vi vet at:
mAh batteripakke / strømforbruk av lysdioder = omtrent hvor lenge batteriene varer
Det er kjent at: Pakke med 8 x AA-størrelse batterier: ca. 2000 mAh
1 x 23A batteri: ca. 50 mAh
1 x 27A batteri: ca. 20 mAh
mAh på 2 12Volt A23-batterier er = 50mAh * 2 = 100mAh
strømforbruk på 6 lysdioder er = 20mA * 6 = 120mA
Så batteriene varer omtrent:
100 mAh / 120mA = 0,833 time eller (0,833 * 60 minutter) = 49,98 minutter (ca.)
Kommentarer
- Nei, 0,833 timen er omtrent. Hvis du beregner 100/120 * 60, får du 50 eksakte. Og selv om et beregningsresultat er 49.9814574, sier du ikke ' t omtrent 49,98, du sier omtrent 50.
Legg igjen en kommentar