Ile czasu zajmie całkowite wyczerpanie się mocy dla dwóch baterii A23 (12 woltów każda) w obwodzie szeregowym z 6 diodami LED?
On 13 lutego, 2021 by adminŁączę 6 diod LED szeregowo z dwoma bateriami 12 V. Każda dioda LED potrzebuje 3,2 V i pobiera prąd 20 mA.
I ” m używając dwóch baterii alkalicznych max 12 V (A23 LR23), których producentem jest ATC.
Próbowałem obliczyć żywotność baterii jak poniżej (pobrane ze strony internetowej):
Aby dowiedzieć się, ile energii zamierzam zużyć, pomnożyłem liczbę watów przez liczbę godzin, aby uzyskać watogodziny. Tak więc akumulator 12 V (? Szukaj w google) 1,2 amperogodzina, wtedy energia wynosi:
12 V * 1,2 amperogodzina (akumulator) * 2 akumulatory = 28,8 watogodziny
Diody LED działają przy napięciu 3,2 V i pobierają po 20 mA każda. Tak więc
3,2 V * 6 diod LED (każda potrzebuje 3,2 V i prądu 20 mA) * (20/1000) Amp = 0,384 W
I wreszcie bateria wystarcza na:
28,8 watogodziny / 0,384 wat = 37,5 godziny
Czy te obliczenia są prawidłowe? Jeśli nie, czy mogę pomóc mi poprawić mój błąd?
Komentarze
- Rozwiązanie znalazłem na tej stronie: oznium.com/12v-led-battery-holder Przepraszamy, że nie przeprowadziłem odpowiednich badań.
- Pojemność LR23 jest o dwa rzędy wielkości mniejsza niż 1,2 Ah. Jeśli zabierzesz z nich 40 mAh, ' masz szczęście. Twój łańcuch led wytrzyma mniej niż 2 godziny
- Ty ' nie wspominasz już o rezystorach szeregowych dla diod LED ' s w ogóle. Czy wiesz, że potrzebujesz ich w większości każdej konfiguracji, a na pewno w tej?
- Zastanawiałem się nad użyciem rezystorów w tej konfiguracji. Teraz ' muszę ponownie przemyśleć konfigurację. Dziękuję za sugestię.
Odpowiedź
Konfiguracja Twojej odpowiedzi jest zła.
Najpierw podłącz równolegle dwie baterie, czego nie powinieneś, ponieważ ich napięcia nigdy nie są dokładnie takie same. Ich niska rezystancja wewnętrzna spowoduje przepływ prądu z jednej baterii do drugiej. Więc zasilaj trzy diody LED z jednej baterii , a pozostałe trzy od siebie.
Następnie umieszczasz wszystkie diody równolegle, co oznacza, że tracisz (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW na diodę LED w jej rezystorze szeregowym, podczas gdy Sama dioda LED zużywa tylko 64 mW. Całkowita utrata mocy przekracza 1 W. Dzieje się tak z powodu dużej różnicy napięcia między baterią a diodą LED. Najlepszym sposobem na uzyskanie dłuższej trwałości jest utrzymywanie strat w rezystorach szeregowych na jak najniższym poziomie. Więc lepiej umieść dwa razy trzy diody w szeregu, tak aby ich całkowity prąd wynosił 40 mA zamiast 120 mA. Strata mocy w rezystorach szeregowych wynosi wtedy (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW na 3 diody LED, czyli łącznie 96 mW. To mniej niż 10% strat mocy dla wszystkich równoległych diod LED.
W takim przypadku baterie wytrzymają 100 mAh / 40 mA = 2,5 godziny lub 150 minut. Jest to całkiem optymalne. Pojemność baterii to 1200 mWh, a diody zużywają 384 mW, więc przy idealnej konwersji można uzyskać z nich nieco ponad 3 godziny. Ale najbardziej wydajna konwersja przy użyciu regulatora prądu przełączającego zapewni 85% wydajności, a wtedy zyskasz tylko 9 dodatkowych minut.
edytuj komentarze
Napięcie baterii alkalicznej szybko spada o 10–15% , a następnie pozostaje bardziej stała przez większą część cyklu rozładowania. Więc albo obliczasz rezystory dla większego prądu na początku i 20 mA dla reszty, albo dla 20 mA na początku i dla mniejszego prądu później . To drugie rozwiązanie zapewni dłuższą żywotność baterii, ale nieco mniejszą jasność.
jippie sugeruje użycie przełącznika, aby wydobyć więcej z baterii, i to ” to myśl. Będziesz musiał umieścić baterie szeregowo, aby uzyskać 24 V, aby umożliwić jak największy spadek napięcia. Większy stosunek Vin / Vout przełącznika sprawi, że będzie mniej wydajny, ale ogólnie powinieneś uzyskać trochę więcej czasu z akumulatorów .
Komentarze
- Co więcej, mam pewne wątpliwości co do wewnętrznej impedancji tych baterii … czy będą w stanie dostarczyć 40 mA?
- Słuszna uwaga na temat serializacji. Wygrany ' konwerter jest w stanie znacznie głębiej rozładować baterie, a tym samym zwiększyć wydajność? Wątpię, czy w takiej konfiguracji ' będę w stanie wyciągnąć pełne 1200 mAh z baterii, ale z drugiej strony nigdy tego nie próbowałem.
- @jippie – Tak, konwerter wydobywa więcej mocy, również dlatego, że prąd już wcześniej spadnie tylko z rezystorami. Ale ' będziesz musiał umieścić baterie szeregowo, aby obniżyć je, a następnie przełączyć z 24 V na 9,6 V. jest znowu mniej wydajny niż od 12 V do 9,6 V.
- Dzięki stevenvh za wyczerpującą odpowiedź. ' Postępuję zgodnie z twoją radą.
Odpowiedź
Te zainteresowanych: Najpierw musimy poznać miliamperogodzinę akumulatora.
Ponieważ wiemy, że:
mAh akumulatora / pobór prądu przez diody LED = przybliżony czas działania baterii
Wiadomo, że: Paczka 8 baterii AA: około 2000 mAh
1 x 23A baterii: około 50 mAh
1 x 27A baterii: około 20 mAh
mAh 2 baterie 12 V A23 to = 50 mAh * 2 = 100 mAh
Pobór prądu przez 6 diod LED wynosi = 20 mA * 6 = 120 mA
Tak więc baterie wystarczą na około:
100 mAh / 120 mA = 0,833 godziny lub (0,833 * 60 minut) = 49,98 minut (w przybliżeniu)
Komentarze
- Nie, 0,833 godziny jest w przybliżeniu. Jeśli obliczysz 100/120 * 60, otrzymasz dokładnie 50. I nawet jeśli wynik obliczeń to 49,9814574, nie ' nie powiesz około 49,98, powiesz około 50.
Dodaj komentarz