Hur lång tid tar det att ta slut helt utan ström för två A23-strider (12 volt vardera) på en seriekrets med 6 lysdioder?
On februari 13, 2021 by adminJag ansluter 6 lysdioder seriellt med två 12 volt batterier. Varje lysdiod behöver 3,2 volt och tar 20 mA ström.
I ” m använder två alkaliska max 12 volt batterier (A23 LR23) och ATC är deras tillverkare.
Jag försökte beräkna batteriets livslängd som nedan (hämtad från en webbplats):
Till ta reda på hur mycket energi jag ska använda. Jag multiplicerade watt gånger antalet timmar för att få wattimmar. Så 12v-batteriklassificering (? Google-sökning) 1.2Ampere-timme då är energin:
12 volt * 1.2 Ampere-hour (batteri) * 2 batterier = 28,8 Watt-timmar
Lysdioderna körs med 3,2 v och använder 20 mA vardera. Så
3,2 volt * 6 lysdioder (varje behöver 3,2 volt och ström 20mA) * (20/1000) Amp = 0,384 Watt
Och slutligen räcker batteriet:
28,8 wattimmar / 0,384 watt = 37,5 timmar
Är denna beräkning korrekt? Om inte är det möjligt att hjälpa mig att rätta till mitt misstag?
Kommentarer
- Hittade lösningen på den här webbplatsen: oznium.com/12v-led-battery-holder Ledsen för att jag inte undersökte ordentligt.
- LR23-kapaciteten är två storleksordningen mindre än 1,2 Ah. Om du tar 40mAh ur dem, har du ' tur. Din ledade sträng kommer att vara mindre än två timmar
- Du ' nämner inte seriemotstånd för LED ' s alls. Är du medveten om att du behöver dem i de flesta inställningar och verkligen den här?
- Jag undrade om att använda motstånd för denna inställning. Nu ska jag ' tänka igenom installationen. Tack för förslaget.
Svar
Installationen i ditt svar är dålig.
Först parallellt med två batterier, som du inte borde, eftersom deras spänningar aldrig är exakt samma. Deras låga inre motstånd kommer att orsaka en ström från ett batteri till det andra. och de andra tre från den andra.
Sedan placerar du alla lysdioder parallellt, vilket innebär att du tappar (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW per lysdiod i sitt seriemotstånd, medan LED själv använder bara 64 mW. Total effektförlust är mer än 1 W. Det beror på den stora spänningsskillnaden mellan batteri och LED. Det bästa sättet att få längre uthållighet är att hålla förlusterna i seriemotstånden så låga som möjligt. Så bättre placera två gånger tre lysdioder i serie, så att deras totala ström är 40 mA istället för 120 mA. Effektförlusten i seriemotstånden är då (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW per 3 lysdioder, eller totalt 96 mW. Det är mindre än 10% av strömförlusten för alla lysdioder parallellt.
Då håller dina batterier 100 mAh / 40 mA = 2,5 timmar eller 150 minuter. Detta är ganska optimalt. Batteriets kapacitet är 1200 mWh, och lysdioderna förbrukar 384 mW, så med en perfekt konvertering kan du få lite över 3 timmar av dem. Men den mest effektiva omvandlingen med en växelströmregulator ger dig kanske 85% effektivitet, och då får du bara 9 extra minuter.
redigera kommentarer | Ett alkaliskt batteris spänning sjunker snabbt med 10-15% , och förblir sedan mer konstant under en stor del av urladdningscykeln. Så antingen beräknar du motstånden för en större ström i början och 20 mA för resten, eller för 20 mA i början, och en lägre ström senare . Den senare lösningen ger dig längre batterilivslängd, men lite mindre ljusstyrka.
jippie föreslår att du ändå använder en switcher för att få ut mer av batterierna, och det ” sa en tanke. Du måste placera batterierna i serie för att få 24 V för att möjliggöra ett spänningsfall så högt som möjligt. Det större Vin / Vout-förhållandet hos switchern gör det mindre effektivt, men totalt sett bör du få lite extra tid från batterierna .
Kommentarer
- Och dessutom tvivlar jag på batteriernas interna impedens … kommer de att kunna leverera 40mA?
- Bra poäng om serialisering. Vann ' ta-omvandlare att kunna ladda ur batterierna mycket djupare och därmed öka effektiviteten? Jag tvivlar på att du i en sådan installation ' Jag kommer att kunna dra hela 1200 mAh från batterierna, men sedan har jag aldrig testat det igen.
- @jippie – Ja, omvandlaren får mer juice ut ur den, också för att strömmen redan kommer att sjunka tidigt med bara motstånden. Men du ' måste placera batterierna i serie så att de kan gå lägre och sedan växla från 24 V till 9,6 V är återigen mindre effektiv än från 12 V till 9,6 V.
- Tack stevenvh för ett omfattande svar. Jag ' Jag följer dina råd.
Svar
De som är intresserade: Först måste vi veta batteripaketets milliampere-timme.
Eftersom vi vet att:
mAh batteripaket / strömförbrukning av lysdioder = ungefär hur länge batterierna räcker
Det är känt att: Förpackning med 8 x AA-batterier: cirka 2000 mAh
1 x 23A-batteri: cirka 50 mAh
1 x 27A batteri: cirka 20 mAh
mAh 2 12Volt A23-batterier är = 50mAh * 2 = 100mAh
Strömförbrukningen på 6 lysdioder är = 20mA * 6 = 120mA
Så batterierna håller ungefär:
100 mAh / 120mA = 0,833 timme eller (0,833 * 60 minuter) = 49,98 minuter (ungefär)
Kommentarer
- Nej, 0,833 timmen är ungefär. Om du beräknar 100/120 * 60 får du 50 exakt. Och även om ett beräkningsresultat är 49.9814574 säger du ' t ungefär 49,98, du säger ungefär 50.
Lämna ett svar