Đèn LED trên ngân sách (pin)! - Làm cách nào để giảm dòng điện qua đèn LED mà không cần sử dụng hết pin?

EDIT: Đây là một phiên bản ngắn gọn, phiên bản có động lực uốn khúc có lẽ được đặt trong câu hỏi phụ huynh về tối ưu hóa tuổi thọ pin nói chung .

Làm thế nào tôi có thể hạ thấp dòng điện vào một đèn LED mà không lãng phí pin?

Tôi nghĩ rằng sử dụng một điện trở để giảm dòng điện sẽ sử dụng hết tuổi thọ pin. Điều này có đúng không? Làm thế nào để nó sử dụng hết pin nếu dòng điện được giữ nhỏ? Có phải là tản điện?

Tôi nghĩ rằng sử dụng một diode (và điện trở nhỏ hơn) vẫn sẽ sử dụng hết pin (LadyAda đã nói một cái gì đó như "bất kỳ thiết bị tuyến tính nào để giảm điện áp đều sử dụng cùng một công suất"). Điều này có đúng không? Có phải là cùng một số tiền?

Tôi có thể hạ điện áp "miễn phí", nghĩa là, không lãng phí quá nhiều năng lượng không? Làm thế nào một IC điều chỉnh có thể làm những gì một điện trở hoặc diode không thể?

Sử dụng đèn LED hiện tại thấp. Ví dụ, cái này tiêu thụ 2mA.

Sử dụng điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển đèn LED. Trong thời gian nghỉ, nó không tiêu thụ năng lượng. Độ sáng 50% có thể được chấp nhận.

Tôi nghĩ rằng sử dụng một điện trở để giảm dòng điện sẽ sử dụng hết tuổi thọ pin. Điều này có đúng không?

Câu đầu tiên khó đưa ra câu trả lời có / không. Về mặt kỹ thuật, nó sử dụng một phần năng lượng cho chính nó, nhưng khi điện trở tăng thì nguồn điện giảm (dòng điện cũng giảm, đó là điều quan trọng trong pin).

Làm thế nào để nó sử dụng hết pin nếu dòng điện được giữ nhỏ?

Đây là một tuyên bố rất rất lộn xộn. "Nhỏ", điều đó có nghĩa là một cái gì đó khác nhau đối với mỗi người. Nếu bạn có nghĩa là nhỏ, như không đáng kể, thì nó có thể bị bỏ qua, nhưng tôi nghi ngờ điều này là đúng với một mạch đếm uA. Đối với nó là không đáng kể, một quy tắc tốt có thể là dòng trung bình của nó nhỏ hơn 1/10 so với tổng hệ thống hiện tại của bạn (Tôi là các trường, 1/10 là đủ cho 1 / vô cùng).

Có phải là tản điện?

Vâng, trong câu trả lời ngắn nhất. Một pin có điện áp liên quan đến nó, mà bạn thường biết trước. Hầu hết các thiết bị có dòng điện thay đổi khi điện áp thay đổi, nhưng vì bạn biết điện áp nên bạn có thể biết mức độ hiện tại của nó. Vì dung lượng của pin được đo bằng AH hoặc mAH nên bạn được đặt. lấy công suất, tính bằng AH và chia cho số lượng A thiết bị của bạn kéo và bạn có thời gian tồn tại trong vài giờ. Số lượng đủ lớn? bạn đã sẵn sàng Gonna chết sớm 3 tuần? bây giờ bạn phải tìm cách giảm mức rút trung bình hiện tại của bạn hoặc nhận pin lớn hơn.

Tôi nghĩ rằng sử dụng một diode (và điện trở nhỏ hơn) vẫn sẽ sử dụng hết pin (LadyAda đã nói một cái gì đó như "bất kỳ thiết bị tuyến tính nào để giảm điện áp đều sử dụng cùng một công suất"). Điều này có đúng không? Có phải là cùng một số tiền?

Như đã nêu trước khi bạn có hiệu quả có một ngân sách hiện tại. nếu mức rút trung bình hiện tại của bạn tăng thì bạn đã mất tuổi thọ pin.

Tôi có thể hạ điện áp "miễn phí", nghĩa là, không lãng phí quá nhiều năng lượng không? Làm thế nào một IC điều chỉnh có thể làm những gì một điện trở hoặc diode không thể?

Có, nếu bạn sử dụng một thiết bị như Trình điều khiển LED thì nó có thể thực hiện thủ thuật. Hầu hết trong số này là nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi . Đây là một khái niệm tương đối tiên tiến trong thiết bị điện tử, đừng tự đánh bại mình để cố gắng hiểu nó. Chỉ cần hiểu rằng nó gian lận. Nó sẽ có hiệu quả trong phạm vi 80 hoặc 90%. Bạn có thể tính toán mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị và sau đó tính đến hiệu quả để có được sức mạnh thực sự. Điều này sau đó có thể được chia theo điện áp và sẽ tương quan với mức rút trung bình hiện tại của bạn.

Lời khuyên của tôi

Co một cach dê dang hơn. Như Joby đã nói về, PWM. Nhưng tôi sẽ không đề xuất sử dụng 10% PWM, hoặc thậm chí là 1%. Thay vào đó, hãy nháy đèn LED trong thời gian ngắn để cho bạn biết về các sự kiện quan trọng.

Nếu bạn muốn kiểm tra thiết bị của mình đang ngủ, hãy nháy nó sau mỗi 1 giây thức dậy. Nếu bạn đang truyền khi rs 232 được kết nối, hãy nháy nó mỗi khi bạn TX "gói". Điều này có thể cho bạn thời gian "bật" của mili giây cứ sau vài giây. Nếu bạn nghĩ rằng đây là một PWM cơ bản, thì bạn đang nhận được ít hơn .1%. nếu bạn đang kéo 20mA để nhấp nháy (khá sáng) thì bạn đang kéo trung bình 20uA. Đi đến một diode 2mA và bạn đang thực hiện dòng trung bình 2uA. nếu bạn chớp mắt mỗi phút, bạn sẽ chia cho 60 trên đó: 1 / 30uA.

Đây là một ghi chú ứng dụng lạ mắt từ Microchip về lái xe LED hiệu quả cao. http://ww1.microchip.com/doads/en/AppNotes/91060b.pdf

Ý chính là họ sử dụng một cuộn cảm để điều khiển đèn LED không có điện trở giới hạn dòng điện. Các cuộn cảm tự động điều khiển các đèn LED ở điện áp thích hợp. Tôi không biết nó thực tế đến mức nào, nhưng nó có thể đáng để điều tra.

Một điện trở lãng phí điện năng, như bạn quan sát. Bất kỳ thiết bị tương tự nào khác như bóng bán dẫn trong mạch điều chỉnh, bất kỳ loại IC, diode hoặc bất cứ thứ gì, nếu nó truyền dòng điện từ nguồn điện áp đến đèn LED, sẽ gây lãng phí điện năng. Có sự sụt giảm điện áp trên nó, từ điện áp cung cấp đến điện áp chuyển tiếp trên đèn LED, với bất kỳ dòng LED nào đang chạy qua. Nhân lên để tìm năng lượng lãng phí như nhiệt. Không có IC điều chỉnh ưa thích có thể thoát khỏi vật lý cơ bản này.

Chỉ có hai yếu tố điện không lãng phí năng lượng: không khí và dây trống. Không khí trống, có nghĩa là, bất kỳ không kết nối nào, chẳng hạn như một công tắc mở hoặc bóng bán dẫn tắt, đều có dòng điện bằng không. Dây, hoặc bất kỳ dây dẫn nào như bóng bán dẫn bật (bỏ qua điện áp bão hòa nhỏ) có điện áp rơi bằng không. Mạch công suất thấp phải tránh điện trở và sử dụng bóng bán dẫn làm công tắc, luôn luôn bật hoặc tắt.

Đối với đèn LED, cần một lượng dòng điện cụ thể, bạn có thể lái một bóng bán dẫn với sóng hình chữ nhật. Rất ít năng lượng bị lãng phí trong bóng bán dẫn, cho dù "bật" hay "tắt". Sạc được chuyển hiệu quả đến đèn LED. Tất nhiên, bạn không muốn để dòng điện quá lớn trong pha "bật" và nướng đèn LED hoặc làm cho nó bị lão hóa, vì vậy hãy làm trơn điện áp ở tải bằng tụ điện. (Đây là tùy chọn, tùy thuộc vào xếp hạng dòng tối đa của đèn LED, tần số chuyển đổi, v.v.) Độ sáng của đèn LED có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chu kỳ nhiệm vụ của sóng hình chữ nhật, mặc dù bạn muốn giữ lại từ việc sử dụng 100% trên sóng - sau đó việc cung cấp điện áp đầy đủ được cung cấp cho đèn LED.

Đây là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi cơ bản, một công nghệ quan trọng của những thập kỷ gần đây và sắp tới.

Nếu bạn tăng điện trở của điện trở giới hạn hiện tại tôi sẽ nghĩ rằng tuổi thọ pin của bạn sẽ được kéo dài. Với nguồn điện áp (chẳng hạn như pin) sử dụng điện trở lớn hơn có nghĩa là dòng điện sẽ chạy qua điện trở và diode. Nhược điểm duy nhất là bạn có một diode mờ. Tuy nhiên, vì dòng điện qua toàn bộ mạch đã bị giảm, tuổi thọ pin của bạn được đánh giá bằng mAh sẽ được tăng lên.

Những gì bạn muốn là một mạch điều khiển hiện tại. Chúng thường được tìm thấy trong đèn pin LED tốt hơn ( ví dụ ) và các thiết bị như MAX6969 có thể giúp bạn điều khiển một loạt đèn LED từ vi điều khiển. Con chip đặc biệt đó sẽ không giúp bạn tiết kiệm điện trừ khi bạn kết hợp nó với điện áp thấp hơn (có thể được cung cấp bởi bộ điều chỉnh điện áp không đổi) để cấp nguồn cho đèn LED hoặc PWM. Việc tăng một điện trở loạt thực sự sẽ tiêu thụ ít dòng điện hơn và do đó giúp bạn có thời lượng pin lâu hơn, nhưng ánh sáng cũng sẽ bị giảm. Với nguồn cung cấp liên tục, bạn có thể loại bỏ năng lượng được chuyển đổi thành nhiệt trong các điện trở loạt.

thay vào đó, hãy thử chạy led với một biến áp bước xuống .. chỉ sử dụng một bên có nhiều cuộn dây hơn, với led..its cung cấp điện trở bằng cách thực hiện nhiều vòng trong cuộn dây biến áp trước khi chạm vào led..không có nhiều nhiệt cũng không giống một điện trở..wastage sẽ ít hơn