Hoe lang duurt het voordat twee A23-batterijen (elk 12 volt) helemaal leeg zijn op een serieel circuit met 6 leds?
Geplaatst op februari 13, 2021 door adminIk verbind 6 LEDs serieel met twee 12 volt batterijen. Elke LED heeft 3,2 volt nodig en neemt 20 mA stroom.
I ” m gebruikmakend van twee alkaline max 12 volt batterijen (A23 LR23) en ATC is hun fabrikant.
Ik heb geprobeerd de levensduur van de batterijen te berekenen zoals hieronder (overgenomen van een website):
Naar Kijk hoeveel energie ik ga gebruiken. Ik heb de Watts vermenigvuldigd met het aantal uren om Watt-uren te krijgen. Dus 12v batterij nominaal (? Google zoeken) 1,2 Ampère-uur dan is de energie:
12 volt * 1,2 Ampère-uur (accu) * 2 batterijen = 28,8 Watt-uur
De leds werken op 3,2v en gebruiken elk 20mA. Dus
3,2 volt * 6 leds (elk heeft 3,2 volt nodig en stroom 20mA) * (20/1000) Amp = 0,384 Watt
En tot slot gaat de batterij mee:
28,8 wattuur / 0,384 watt = 37,5 uur
Is deze berekening correct? Zo niet, kan ik me dan helpen mijn fout te corrigeren?
Reacties
- Vond de oplossing op deze website: oznium.com/12v-led-battery-holder Sorry voor het niet goed onderzoeken.
- De capaciteit van de LR23 is een orde van twee magnitude minder dan 1,2 Ah. Als je er 40 mAh uit haalt, heb je ' geluk. Je led-string gaat minder dan 2 uur mee.
- Je ' noemt de serieweerstanden niet voor de LED ' s helemaal. Weet je dat je ze nodig hebt in de meeste setups en zeker deze?
- Ik vroeg me af of je weerstanden zou gebruiken voor deze setup. Nu heb ik ' de instellingen opnieuw bekeken. Bedankt voor de suggestie.
Antwoord
De opzet in uw antwoord is slecht.
Eerst parallel twee batterijen, wat u niet zou moeten doen, omdat hun voltages nooit exact hetzelfde zijn. Hun lage interne weerstand zal een stroom van de ene batterij naar de andere veroorzaken. Dus voed drie LEDs van 1 batterij , en de andere drie uit de andere.
Vervolgens plaats je alle leds parallel, wat betekent dat je (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW per led in zijn voorweerstand verliest, terwijl de LED zelf verbruikt slechts 64 mW. Het totale vermogensverlies is meer dan 1 W. Dat komt door het grote spanningsverschil tussen batterij en LED. De beste manier om een langer uithoudingsvermogen te krijgen, is door de verliezen in de serieweerstanden zo laag mogelijk te houden. Plaats dus beter twee keer drie leds in serie, zodat hun totale stroom 40 mA is in plaats van 120 mA. Het vermogensverlies in de voorweerstanden is dan (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW per 3 leds, oftewel 96 mW in totaal. Dat is minder dan 10% van het stroomverlies voor alle LEDs parallel.
Dan gaan je batterijen 100 mAh / 40 mA = 2,5 uur of 150 minuten mee. Dit is redelijk optimaal. De capaciteit van de batterijen is 1200 mWh, en de leds verbruiken 384 mW, dus met een ideale conversie kun je er iets meer dan 3 uur uit halen. Maar de meest efficiënte conversie met behulp van een schakelende stroomregelaar levert u misschien 85% efficiëntie op, en dan wint u slechts 9 extra minuten.
bewerk reacties
De spanning van een alkalinebatterij daalt snel met 10-15% , en blijft dan een groot deel van de ontlaadcyclus constanter. Dus ofwel bereken je de weerstanden voor een grotere stroom aan het begin en 20 mA voor de rest, of voor 20 mA aan het begin, en een lagere stroom later . De laatste oplossing geeft je een langere batterijduur, maar een beetje minder helderheid.
jippie stelt voor om toch een switcher te gebruiken om meer uit de batterijen te halen, en het ” is een gedachte. Je zult de batterijen in serie moeten plaatsen om 24 V te krijgen om een spanningsval zo hoog mogelijk te laten zijn. De grotere Vin / Vout-verhouding van de switcher maakt het minder efficiënt, maar over het algemeen zou je wat extra tijd uit de batterijen moeten halen. .
Opmerkingen
- En bovendien heb ik enige twijfel over de interne impedantie van die batterijen … zullen ze 40mA kunnen leveren?
- Goed punt over serialisering. Heeft ' een converter de batterijen veel dieper kunnen ontladen en daardoor de efficiëntie verhogen? Ik betwijfel of je in een opstelling als deze ' Ik zal de volle 1200 mAh uit de batterijen kunnen halen, maar nogmaals, ik heb het nooit geprobeerd.
- @jippie – Ja, de converter haalt er meer uit, ook omdat de stroom al vroeg zal dalen met alleen de weerstanden. Maar je ' zult de batterijen in serie moeten plaatsen om ze lager te laten gaan, en dan overschakelen van 24 V naar 9,6 V is weer minder efficiënt dan van 12 V naar 9,6 V.
- Bedankt stevenvh voor uitgebreid antwoord. Ik ' volg je advies.
Antwoord
Die die geïnteresseerd zijn: Eerst moeten we het milli-ampère-uur batterijpakket weten.
Omdat we weten dat:
mAh batterijpakket / stroomverbruik van LEDs = ongeveer hoe lang de batterijen meegaan
Het is bekend dat: Pak van 8 x AA-batterijen: ongeveer 2000 mAh
1 x 23A-batterij: ongeveer 50 mAh
1 x 27A-batterij: ongeveer 20 mAh
mAh 2 12Volt A23-batterijen is = 50mAh * 2 = 100mAh
stroomopname van 6 LEDs is = 20mA * 6 = 120mA
De batterijen gaan dus ongeveer mee:
100 mAh / 120mA = 0,833 uur of (0,833 * 60 minuten) = 49,98 minuten (ongeveer)
Opmerkingen
- Nee, het 0,833 uur is ongeveer. Als u 100/120 * 60 berekent, krijgt u 50 exact. En zelfs als het resultaat van een berekening 49,9814574 is, ' zeg je niet ongeveer 49,98, je zegt ongeveer 50.
Geef een reactie