Bao lâu một tụ 150 Farad sẽ sáng lên một đèn LED

19

Tôi có một đèn LED trắng sáng từ đèn pin. Aproimumatley Nó sẽ sáng bao lâu với một tụ điện 2,5 volt 150 farad. Tôi có cần một điện trở? Và nếu có bao nhiêu? Các tụ điện là một boostcap maxwell 150 farad 2.7 volt ở đây .

led capacitor supercapacitor

— người nhảy dù
nguồn

Nếu bạn cung cấp cho chúng tôi bảng dữ liệu cho đèn LED của bạn, tôi có thể sửa đổi câu trả lời của mình và cung cấp cho bạn các số thực tế cho điện trở cần thiết và thời gian.

— Sponge Bob

8

Đó là một tụ điện khá lớn? Ngoài ra, đèn LED trắng có xu hướng có điện áp chuyển tiếp ~ 3-4V, vì vậy nó có thể sẽ không sáng chút nào.

— pjc50

19

Những gì với số phiếu gần? Cho bé nghỉ ngơi. Đây là một câu hỏi hợp lý cho trình độ kiến thức của mình. Anh ấy có rất nhiều điều để học, nhưng đó chính xác là những gì anh ấy đang cố gắng làm.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop - Vâng, thật đáng buồn ở đây trên StackExchange bỏ phiếu và số phiếu đóng được "trao" khá ngẫu nhiên. Một cộng đồng rất khắc nghiệt.

— Ultralisk

37

Trả lời trực tiếp cho câu hỏi

Câu trả lời trực tiếp cho câu hỏi của bạn, giả sử bạn có ý định chỉ kết nối tụ điện với đèn LED với một điện trở nối tiếp là không có thời gian . Đó là bởi vì một đèn LED trắng mất hơn 2,7 V để phát sáng. Kiểm tra bảng dữ liệu của nó. Những thứ này thường cần hơn 3 V.

Có hai lựa chọn. Đơn giản nhất là sử dụng đèn LED với mức giảm về phía trước thấp hơn. Giả sử bạn thử điều này với đèn LED màu đỏ có mức giảm 1,8 V ở 20 mA. Điều đó có nghĩa là khi sạc đầy, sẽ có 2.7V - 1.8V = 900 mV đi qua điện trở. Nếu bạn muốn độ sáng tối đa ở mức sạc đầy, mà chúng tôi đang nói là 20 mA, thì bạn cần một điện trở 900mV / 20mA = 45. Hãy chọn giá trị danh nghĩa chung là 47.

Bây giờ chúng ta có điện dung và điện trở, chúng ta có thể tính hằng số thời gian, là 150F x 47Ω = 7050 s = 118 phút = 2 giờ. Khi sạc đầy, đèn LED sẽ ở gần độ sáng đầy đủ, sau đó sẽ phân rã chậm. Không có giới hạn cố định mà nó sẽ đột nhiên tắt, vì vậy chúng tôi phải chọn một cái gì đó. Giả sử 5 mA đủ mờ để được coi là không hữu ích nữa trong ứng dụng của bạn. Điện áp trên điện trở sẽ là 47Ω x 5mA = 240mV. Sử dụng xấp xỉ đầu tiên của đèn LED có điện áp không đổi trên nó, điều đó có nghĩa là điện áp tụ là 2 V.

Câu hỏi đặt ra bây giờ là mất bao lâu để phân rã từ 2,7 V xuống 2,0 V trong hằng số thời gian 2 giờ. Đó là .3 hằng số thời gian, hoặc 2100 giây, hoặc 35 phút. Giá trị thực tế sẽ dài hơn một chút do đèn LED cũng có một số điện trở loạt hiệu quả và do đó làm tăng hằng số thời gian.

Một cách tốt hơn

Ở trên cố gắng trả lời câu hỏi của bạn, nhưng không hữu ích cho đèn pin. Đối với đèn pin, bạn muốn giữ ánh sáng gần với độ sáng tối đa càng lâu càng tốt. Điều đó có thể được thực hiện với một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi, giúp chuyển Watts sang Watts cộng với một số tổn thất nhưng ở các kết hợp khác nhau của điện áp và dòng điện. Do đó, chúng tôi xem xét tổng năng lượng có sẵn và được yêu cầu và không lo lắng về các volt và ampe cụ thể quá nhiều.

Năng lượng trong một tụ điện là:

E = = \frac{C \times V^{2}}{2}

$E = \frac{C \times V^2}{2}$

Khi C ở Farads, V ở Volts, thì E ở Joules.

\frac{150 F * (2.7 V)^{2}}{2} = = 547 J

$\frac{150F * (2.7V)^2}{2} = 547 J$

Việc cung cấp năng lượng chuyển đổi sẽ cần một số điện áp tối thiểu để làm việc với. Giả sử nó có thể hoạt động xuống tới 1 V. Điều đó thể hiện một phần năng lượng còn lại trong nắp mà mạch không thể trích xuất:

\frac{150 F * (1 V)^{2}}{2} = = 75 J

$\frac{150F * (1.0V)^2}{2} = 75 J$

Do đó, tổng số khả dụng cho suppy power switch là 547 J - 75 J = 470 J. Do điện áp thấp, tổn thất trong việc cung cấp năng lượng chuyển đổi sẽ khá cao. Hãy nói rằng cuối cùng chỉ có 1/2 năng lượng có sẵn được cung cấp cho đèn LED. Điều đó khiến chúng ta có 236 J để thắp sáng đèn LED.

Bây giờ chúng ta cần xem đèn LED cần bao nhiêu năng lượng. Hãy quay trở lại với đèn LED trắng ban đầu của bạn và chọn một số số. Giả sử nó cần 3,5 V ở 20 mA để tỏa sáng độc đáo. Đó là 3,5V * 20 mA = 70 mW. (236 J) / (70 mW) = 3370 giây, hoặc 56 phút. Cuối cùng, ánh sáng sẽ tắt khá nhanh, nhưng bạn sẽ có độ sáng khá ổn định cho đến lúc đó.

— Máy tiện Olin
nguồn

3

Vâng! Bạn cần một điện trở. Nếu bạn không sử dụng điện trở, Cap sẽ phóng điện tức thời qua đèn LED. Điện trở của điện trở sẽ xác định đèn LED sẽ sáng trong bao lâu.

Bạn phải nhìn vào thông số kỹ thuật LED để xác định mức độ cần thiết để lái nó. Một khi bạn biết rằng bạn có thể tính toán điện trở của điện trở cần thiết bằng V = IR. giải cho R = V / I

Khi bạn biết mức kháng cự bạn có thể tìm ra dòng điện và sử dụng dòng điện bạn có thể tính thời gian nó sẽ sử dụng C = It / V. Khi bạn giải quyết cho t, bạn nhận được t = CV / I sẽ xuất hiện sau vài giây.

Mong rằng sẽ giúp!

— Miếng bọt biển Bob
nguồn

1

I

$I$

Điều đó đúng. Điện áp của tụ điện sẽ bằng Vi * e ^ (- t / RC), trong đó Vi là điện áp ban đầu.

— Sponge Bob

Tính toán của bạn không chính xác. Các diode sẽ tắt khi điện áp nắp sẽ giảm xuống điện áp chuyển tiếp của đèn LED. Do đó, nếu điện áp diode là 2,49, nó sẽ tắt gần như ngay lập tức và nếu là 2.1 thì sẽ mất nhiều thời gian hơn.

— Szymon Bęczkowski

1

Phương pháp thay thế: Tôi sẽ giả sử một đèn LED màu đỏ / xanh / vàng tiêu chuẩn mất 2V ở 20ma: 40 mw. Các tụ điện lưu trữ 1/2 CV ^ 2 joules năng lượng: 300J. Điều đó sẽ gợi ý 300 / 0,04 = 7500 giây hoặc khoảng 2 giờ. Tuy nhiên, trong thực tế, bạn sẽ không lấy hết năng lượng vì điện áp sẽ giảm khá nhanh dưới mức phát ra ánh sáng. Tôi ước tính khoảng nửa giờ cho đến khi "mờ", và có thể là 15 phút nữa phát sáng mờ nhạt.

Chỉnh sửa: nhân tiện, tụ điện của bạn gần như chắc chắn 150mF, nó sẽ cung cấp cho bạn 1/1000 số đó, hoặc một vài giây.

(Để dễ dàng chiếu sáng đèn LED trắng, hãy thử 3 pin NiMH AA, cung cấp cho bạn điện áp gần như chính xác)

— pjc50
nguồn

OP chỉ định " đèn LED trắng sáng "

— Anindo Ghosh

360F .... có ultracaps farad làm exsist ... nhưng chỉ 2.7V. Vì vậy, đối với hầu hết các đèn led trắng, bạn cần 2 trong loạt ... tôi sẽ tìm liên kết sau ...

— Spoon

www.easby.com/nesscap/medium_snap.php ... đây là về kích thước đèn flash / đèn pin

— Muỗng

Tôi đã nhận được 4 miễn phí tại đây cdiweb.com/ ProducttDetail / từ

— skyler