Потребление энергии цепи батареи

Немного вопрос новичка здесь...

Я хочу построить светодиодный светильник с батарейным питанием для использования на открытом воздухе. Так что в основном он должен быть довольно ярким и длиться некоторое время.

Если у меня есть аккумулятор с таким рейтингом:

5.0Ah 6V
Discharge current 20 hr rate 250mA
Capacity:
20hr rate (0.25A) 5.0Ah
10hr rate (0.50A) 4.3Ah
5hr rate (1.00A) 3.8Ah
1hr rate (2.70A) 2.7Ah

Светодиод с таким номиналом (люмен):

Forward Voltage: 3.7V
@ 350mA   : 100
@ 500mA   : 130
@ 700mA   : 185
@ 1,000mA : 250

Итак, я хочу создать схему, в которой я могу переключаться между 0,25 А и 0,5 А от батареи.

Итак, если бы я создал схему только с батареей и светодиодом, стал бы светодиод потреблять максимальный ток, на который он способен? (скажем, это 1 А, так что это длится 5 часов) Или батарея будет сбрасывать всю свою мощность на светодиод, поскольку в цепи нет сопротивления?

Чтобы схема работала на 0,5 А, по закону Ома мне нужно было бы добавить резистор на 12 Ом (я думаю! - 6 В / 0,5 А)

Уменьшает ли добавление резистора потребляемую мощность схемы?

Регулируют ли резисторы ток от батареи таким образом, чтобы продлить срок службы батареи?

Кроме того, если прямое напряжение для светодиода составляет всего 3,7 В в цепи 6 В, как мне уменьшить напряжение для светодиода?

См. Светодиодный симулятор, добавленный в конце моего ответа.

Ответы (3)

Использование резистора для снижения тока мощного светодиода не очень эффективно.

В вашем примере 3,7/6 мощности используется светодиодом, а 2,3/6 мощности будет потребляться резистором, который он должен рассеивать в виде тепла.

Что-то вроде одного из этих компонентов выполнит эту работу:

http://www.jaycar.com.au/productView.asp?ID=AA0593&form=CAT2&SUBCATID=976#1

Он принимает переменный диапазон напряжения батареи и имеет вход для потенциометра, чтобы вы могли регулировать яркость.

Если Бено хочет построить схему с нуля, он может использовать что-то вроде этой части: maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/5274 . Просто добавьте катушку индуктивности, полевой МОП-транзистор и несколько резисторов/колпачков и сгенерируйте ШИМ. сигнал яркости. К сожалению, доступны только SMD-корпуса.
прикольно, я сам искал подобную часть.
спасибо за это, я проверю этот компонент. Одна вещь, которую я не мог понять из таблицы данных, хотя ... Вход V является переменным, выход I является постоянным, выход V также является переменным. Если мне нужно определенное напряжение (3,7 В), как мне определить выходное напряжение?
Напряжение светодиода изменяется в зависимости от величины тока, проходящего через него, а величина тока определяет яркость. Поэтому я думаю, именно поэтому выход V является переменным, просто убедитесь, что он находится в пределах диапазона вашего светодиода. Некоторые детали могут поддерживать цепочку светодиодов. На этом веб-сайте ledsmagazine.com/features/4/8/1 есть несколько хороших графиков, иллюстрирующих это.
@Beno: Вам нужно не определенное выходное напряжение, а ток. Значение 3,7 В является результатом характеристик светодиодов, а не тем, что вы должны предоставить (вы просто убедитесь, что эти 500 мА проходят через светодиод). Единственный раз, когда вы принимаете во внимание падение напряжения на светодиоде, это когда вы ограничиваете ток с помощью простого резистора. Там вы смотрите на светодиод, как если бы это был резистор (что нормально, если вы предполагаете фиксированный ток) и соответственно рассчитываете резистор капельницы.
@ox6d64: Отлично. Я думаю, что это был пробел в знаниях, который я искал

Нет, светодиод сам по себе не ограничивает ток. С такой батареей он, вероятно, будет потреблять> 10 А и мгновенно сгорит.

Ограничение тока с помощью резистора возможно, но для мощных светодиодов это не очень хорошая идея, потому что это тратит слишком много энергии. В вашем случае на резисторе будет около 2,3 В, поэтому 2,3 В / 6 В ~ 40% будут потрачены впустую.

Лучше использовать понижающий преобразователь, в котором используется переключаемая катушка индуктивности для регулирования тока. Есть много интегральных схем, которые делают это с эффективностью> 90%, вы можете искать «светодиодный драйвер». Но правильно построить такую ​​схему довольно сложно, поэтому, наверное, лучше просто купить готовый модуль, как предлагает geometrikal.

Светодиод, работающий при значительно более высоком прямом напряжении, будет потреблять очень большое количество тока в течение очень коротких периодов времени. Но только один раз.

Ток для светодиода с последовательным резистором
I = V/R
I = V_across_Resistor / R
I = (Vbattery - Vf_LED) / R

Таким образом, R = (Vbattery - Vf_LED) / R
Vf LED меняется в зависимости от тока, но использование 350 мА и 3,7 В для запуска дает

R = V/I = (6-3,7) / 0,35 = 3,3/0,35 ~= 9,4 Ом
Используйте стандартное значение 10 Ом.

В идеале светодиоды должны работать от источника постоянного тока, чтобы при изменении Vbat или при изменении Vf между образцами Reffecive можно было отрегулировать соответствующим образом.

Еще анон.

СИМУЛЯТОР возможно

Попробуйте нажать на эту светодиодную симуляцию

Если это не запускается, сначала запустите эту симуляцию диода , затем щелкните правой кнопкой мыши ссылку выше, выберите «Копировать адрес ссылки», затем вставьте в поле адреса на странице с симуляцией диода.

Вы должны получить диод плюс резистор плюс блок питания. Я установил диод на Vf=3700m = 3700 мВ при 1 А.

Вы можете изменить напряжение питания с помощью ползунка и навести курсор на диод, чтобы увидеть ток.

Щелкните правой кнопкой мыши на резисторе, выберите «Редактировать», измените значение резистора.

Сохраните любую новую модель с помощью экспорта файлов.

введите описание изображения здесь

Итак, если бы я хотел использовать 500 мА в светодиоде, я бы заменил его резистором на 6,6 Ом? Другой вопрос: регулирует ли резистор ток так, чтобы срок службы батареи эффективно увеличивался при использовании резистора с более высоким сопротивлением?
Достаточно близко к да. R = V/I = (6-3,7)/0,5 = 6,6 Ом. Это предполагает Vf = 3,7 В при 500 мА. Фактическое значение см. в техпаспорте. | Re "Регулятор регулирует..."? - Это вопрос терминологии. Если вы используете больше омов, они в целом упадут, и батарея прослужит дольше. Резистор является частью схемы с более низким током, и увеличение значения уменьшает ток - вы можете сказать, что резистор «регулирует», если хотите. «Контролировать или помогать контролировать» может быть ближе.
спасибо, симулятор отличный. Я немного поиграю с ним и постараюсь научиться!
Потребление энергии цепи батареи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v