Wie lange dauert es, bis zwei A23-Batties (jeweils 12 Volt) auf einer seriellen Schaltung mit 6 LEDs keinen Strom mehr haben?
On Februar 13, 2021 by adminIch verbinde 6 LEDs seriell mit zwei 12-Volt-Batterien. Jede LED benötigt 3,2 Volt und nimmt 20 mA Strom auf.
I “ Ich verwende zwei alkalische Maximal-12-Volt-Batterien (A23 LR23) und ATC ist deren Hersteller.
Ich habe versucht, die Lebensdauer der Batterien wie folgt zu berechnen (von einer Website entnommen):
To Finden Sie heraus, wie viel Energie ich verbrauchen werde. Ich habe die Wattzahl mit der Anzahl der Stunden multipliziert, um Wattstunden zu erhalten. Also 12V Batterie bewertet (? Google Search) 1,2 Ampere-Stunde, dann ist die Energie:
12 Volt * 1,2 Ampere-Stunde (Batterie) * 2 Batterien = 28,8 Wattstunden
Die LEDs werden mit 3,2 V betrieben und verbrauchen jeweils 20 mA. Also
3,2 Volt * 6 LEDs (jede benötigt 3,2 Volt und Strom 20 mA) * (20/1000) Ampere = 0,384 Watt
Und schließlich hält die Batterie:
28,8 Wattstunden / 0,384 Watt = 37,5 Stunden
Ist diese Berechnung korrekt? Wenn nicht, kann ich meinen Fehler korrigieren?
Kommentare
- Die Lösung wurde auf dieser Website gefunden: oznium.com/12v-led-battery-holder Entschuldigung, dass Sie nicht richtig recherchiert haben.
- Die LR23-Kapazität beträgt zwei Größenordnungen weniger als 1,2 Ah. Wenn Sie 40 mAh aus ihnen herausnehmen, haben Sie ' Glück. Ihre LED-Zeichenfolge hält weniger als 2 Stunden.
- Sie ' erwähnen keine Serienwiderstände für die LED ' überhaupt. Ist Ihnen bewusst, dass Sie sie in fast jedem Setup benötigen, und sicherlich in diesem?
- Ich habe mich gefragt, ob ich für dieses Setup Widerstände verwenden soll. Jetzt muss ich ' das Setup überdenken. Vielen Dank für den Vorschlag.
Antwort
Das Setup in Ihrer Antwort ist schlecht.
Zuerst schalten Sie zwei Batterien parallel, was Sie nicht tun sollten, da ihre Spannungen niemals exakt gleich sind. Ihr niedriger Innenwiderstand verursacht einen Strom von einer Batterie zur anderen. Führen Sie also drei LEDs von einer Batterie ein und die anderen drei voneinander.
Dann platzieren Sie alle LEDs parallel, was bedeutet, dass Sie (12 V – 3,2 V) x 20 mA = 176 mW pro LED in ihrem Vorwiderstand verlieren, während die Die LED selbst verbraucht nur 64 mW. Der Gesamtleistungsverlust beträgt mehr als 1 W. Dies liegt an der großen Spannungsdifferenz zwischen Batterie und LED. Der beste Weg, um eine längere Lebensdauer zu erreichen, besteht darin, die Verluste in den Vorwiderständen so gering wie möglich zu halten. Platzieren Sie also besser zwei mal drei LEDs in Reihe, damit ihr Gesamtstrom 40 mA statt 120 mA beträgt. Die Verlustleistung in den Vorwiderständen beträgt dann (12 V – 3 x 3,2 V) x 20 mA = 45 mW pro 3 LEDs oder insgesamt 96 mW. Das sind weniger als 10% des Stromausfalls für alle parallelen LEDs.
Dann halten Ihre Batterien 100 mAh / 40 mA = 2,5 Stunden oder 150 Minuten. Dies ist ziemlich optimal. Die Kapazität der Batterien beträgt 1200 mWh, und die LEDs verbrauchen 384 mW, sodass Sie mit einer idealen Umwandlung etwas mehr als 3 Stunden davon haben können. Bei der effizientesten Umwandlung mit einem Schaltstromregler erzielen Sie jedoch möglicherweise einen Wirkungsgrad von 85%, und dann erhalten Sie nur 9 zusätzliche Minuten.
Kommentare
Die Spannung einer Alkalibatterie fällt schnell um 10-15% ab und bleibt dann für einen großen Teil des Entladezyklus konstanter. Sie berechnen also entweder die Widerstände für einen größeren Strom zu Beginn und 20 mA für den Rest oder für 20 mA zu Beginn und einen niedrigeren Strom später Die letztere Lösung bietet eine längere Akkulaufzeit, aber eine etwas geringere Helligkeit.
jippie schlägt vor, trotzdem einen Umschalter zu verwenden, um mehr aus den Batterien herauszuholen. “ dachte ich. Sie müssen die Batterien in Reihe schalten, um 24 V zu erhalten, damit ein Spannungsabfall so hoch wie möglich ist. Das größere Vin / Vout-Verhältnis des Umschalters macht ihn weniger effizient, aber insgesamt sollten Sie etwas mehr Zeit mit den Batterien verbringen .
Kommentare
- Und außerdem habe ich Zweifel an der internen Impedanz dieser Batterien … werden sie in der Lage sein, 40 mA zu liefern?
- Guter Punkt zur Serialisierung. Won ' kann ein Konverter die Batterien viel tiefer entladen und damit die Effizienz steigern? Ich bezweifle, dass Sie in einem solchen Setup ' kann die vollen 1200mAh aus den Batterien ziehen, aber ich habe es auch nie versucht.
- @jippie – Ja, der Konverter wird mehr Saft herausholen, auch, weil der Strom nur mit den Widerständen schon früh abfällt. Aber ' müssen die Batterien in Reihe schalten, damit sie niedriger werden, und dann von 24 V auf umschalten 9,6 V. ist wieder weniger effizient als von 12 V bis 9,6 V.
- Vielen Dank an stevenvh für die umfassende Antwort. Ich ' folge Ihrem Rat.
Antwort
Diese Wer interessiert: Zuerst müssen wir die Milliampere-Stunde des Akkus kennen.
Weil wir wissen, dass:
mAh Batteriepack / Stromaufnahme von LEDs = ungefähr wie lange die Batterien halten
Es ist bekannt, dass: Packung von 8 x AA-Batterien: ca. 2000 mAh
1 x 23A-Batterie: ca. 50 mAh
1 x 27A-Batterie: ca. 20 mAh
mAh 2 12-Volt-A23-Batterien sind = 50 mAh * 2 = 100 mAh
Die Stromaufnahme von 6 LEDs beträgt = 20 mA * 6 = 120 mA
Die Batterien halten also ungefähr:
100 mAh / 120 mA = 0,833 Stunden oder (0,833 * 60 Minuten) = 49,98 Minuten (ungefähr)
Kommentare
- Nein, die 0,833 Stunden ist circa. Wenn Sie 100/120 * 60 berechnen, erhalten Sie genau 50. Und selbst wenn ein Berechnungsergebnis 49.9814574 ist, sagen Sie ' nicht ungefähr 49.98, sondern ungefähr 50.
Schreibe einen Kommentar