(Pil) bütçesinde LED'ler! - Aküyü tüketmeden bir LED üzerinden akımı nasıl azaltabilirim?

DÜZENLEME: İşte çok kısa bir versiyon, kıvrımlı motive edilmiş versiyon muhtemelen genel pil ömrü optimizasyonları hakkındaki ana soruda yer alıyor .

Aküyü boşa harcamadan akımı LED'e nasıl indirebilirim?

Akımı azaltmak için bir direnç kullanmak pil ömrünü tüketeceğini düşünüyorum. Bu doğru mu? Akım küçük tutulursa pili nasıl kullanır? Güç kaybı mı?

Bence bir diyot (ve daha küçük direnç) kullanmak hala pili tüketir (LadyAda "gerilimi azaltmak için herhangi bir doğrusal cihaz aynı miktarda güç kullanır" gibi bir şey söyledi). Bu doğru mu? Aynı miktar mı?

Gerilimi "ücretsiz", yani çok fazla güç harcamadan azaltabilir miyim? Bir regülatör IC, bir direnç veya diyotun yapamayacağı şeyi nasıl yapabilir?

Düşük akım LED'i kullanın. Örneğin, bu 2mA tüketir.

LED'i çalıştırmak için Darbe Genişlik Modülasyonunu (PWM) kullanın. Kapanma döneminde güç tüketmez. % 50 parlaklık kabul edilebilir.

Akımı azaltmak için bir direnç kullanmak pil ömrünü tüketeceğini düşünüyorum. Bu doğru mu?

İlk ifadeye evet / hayır yanıtı vermek zordur. Teknik olarak, gücün bir kısmını kendi başına kullanır, ancak direnç arttıkça güç azalır (akım da azalır, bu da bir bataryada önemlidir).

Akım küçük tutulursa pili nasıl kullanır?

Bu çok dağınık bir ifadedir. "Küçük", bu her insandan farklı bir şey ifade eder. Küçük, ihmal edilebilir gibi demek istiyorsanız, göz ardı edilebilir, ancak bunun uA sayımı yapan bir devre için geçerli olduğundan şüpheliyim. İhmal edilebilir olması için iyi bir kural, ortalama akımının genel sistem akımınızın 1 / 10'undan daha az olması olabilir (Alanım, 1 / sonsuz için 1/10 yeterlidir).

Güç kaybı mı?

Evet, en kısa cevapta. Bir pilin normalde önden bildiğiniz bir voltajı vardır. Çoğu cihazın voltaj değiştikçe değişen bir akımı vardır, ancak voltajı bildiğiniz için akım çekişini söyleyebilirsiniz. Pilin kapasitesi AH veya mAH olarak ölçüldüğünden ayarlısınız. kapasiteyi AH cinsinden alın ve cihazınızın kaç tane A çektiğini ve saatlerce kullanım ömrüne sahip olduğunuzu bölün. Sayı yeterince büyük mü? hazırsınız. 3 hafta erken ölecek misin? şimdi ortalama akım çekişinizi azaltmanın veya daha büyük piller almanın bir yolunu bulmalısınız.

Bence bir diyot (ve daha küçük direnç) kullanmak hala pili tüketir (LadyAda "gerilimi azaltmak için herhangi bir doğrusal cihaz aynı miktarda güç kullanır" gibi bir şey söyledi). Bu doğru mu? Aynı miktar mı?

Daha önce de belirtildiği gibi etkin bir bütçeniz var. ortalama akım çekiminiz artarsa, pil ömrünü kaybedersiniz.

Gerilimi "ücretsiz", yani çok fazla güç harcamadan azaltabilir miyim? Bir regülatör IC, bir direnç veya diyotun yapamayacağı şeyi nasıl yapabilir?

Evet, bir LED Sürücüsü gibi bir cihaz kullanırsanız hile yapabilir. Bunların çoğu Anahtarlamalı güç kaynaklarıdır . Bunlar elektronikte nispeten gelişmiş bir kavramdır, anlamaya çalışırken kendinizi dövmeyin. Sadece hile yaptığını anlayın. % 80 veya% 90 aralığında bir verime sahip olacaktır. Gerçek güç çekişini elde etmek için cihazınızın güç tüketimini hesaplayabilir ve verimlilik faktörünü hesaplayabilirsiniz. Bu daha sonra voltaja bölünebilir ve ortalama akım çekinizle ilişkili olmalıdır.

Benim tavsiyem

daha kolay bir yol var. Joby'den bahsederken PWM. Ama% 10 PWM, hatta% 1 kullanmanızı önermem. Bunun yerine, önemli olayları bildirmek için LED'inizi kısa süre yanıp söner.

Cihazınızın uyuduğunu kontrol etmek istiyorsanız, her 1 saniyede bir yanıp sönün. Rs232 bağlıyken iletim yapıyorsanız, bir "paket" her TX yayınladığınızda yanıp söner. Bu size birkaç saniyede bir milisaniye "açık" süreleri verebilir. Bunu temel bir PWM olarak düşünüyorsanız,% 0,1'den daha az elde edersiniz. yanıp sönmesi için 20mA çekiyorsanız (oldukça parlak), ortalama 20uA çekiyorsunuz. 2mA diyot'a gidin ve ortalama 2uA akım yapıyorsunuz. her dakika yanıp sönerseniz, bunun üzerinde 60'a bölünürsünüz: 1 / 30uA.

İşte Microchip'ten yüksek verimli LED sürüşü hakkında süslü bir uygulama notu. http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91060b.pdf

Amaç, LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürmek için bir indüktör kullanmalarıdır. İndüktör LED'leri uygun voltajda otomatik olarak çalıştırır. Ne kadar pratik olduğunu bilmiyorum, ama araştırmaya değer olabilir.

Bir direnç gözlemlediğiniz gibi güç tüketir. Bir regülatör devresindeki bir transistör, herhangi bir IC, bir diyot veya herhangi bir başka analog cihaz, bir voltaj kaynağından LED'e akım iletiyorsa, enerji harcar. Besleme voltajından LED boyunca ileri voltaj düşüşüne kadar, hangi LED akımı geçiyorsa bir voltaj düşüşü var. Boşa giden gücü ısı olarak bulmak için çarpın. Hiçbir fantezi regülatör IC bu temel fizikten kaçamaz.

Gücü boşa harcamayan sadece iki elektrikli eleman vardır: boş hava ve tel. Boş hava, yani açık anahtar veya kapalı transistör gibi herhangi bir bağlantısız sıfır akım var. Tel veya açık transistör (küçük doygunluk voltajını göz ardı ederek) gibi herhangi bir iletken sıfır voltaj düşüşüne sahiptir. Düşük güç devreleri dirençlerden kaçınmalı ve transistörleri daima açık veya kapalı olarak anahtar olarak kullanmalıdır.

Belirli bir miktarda akıma ihtiyaç duyan LED için, dikdörtgen bir dalga ile bir transistör kullanabilirsiniz. Transistörde "açık" veya "kapalı" olarak çok az güç harcanır. Şarj LED'e verimli bir şekilde aktarılır. Tabii ki, "açık" faz sırasında çok fazla akım akışına izin vermek ve LED'i kızartmak veya yaşlanmasına neden olmak istemezsiniz, bu nedenle yükteki voltajı bir kondansatör ile düzeltin. (Bu, LED'in maksimum akım derecesine, anahtarlama frekansına vb. Bağlı olarak isteğe bağlıdır) LED parlaklığı, dalga üzerinde% 100 kullanmaktan uzak durmak isteseniz de, dikdörtgen dalganın görev döngüsünü değiştirerek değiştirilebilir - o zaman tam voltaj beslemesi LED'e verilir.

Bu, temel anahtarlamalı mod güç kaynağıdır, son yıllarda ve gelecek yıllarda yaşamsal bir teknolojidir.

Akım sınırlama direncinizin direncini artırırsanız, pil ömrünün uzayacağını düşünürüm. Daha büyük bir direnç kullanan bir voltaj kaynağı (pil gibi), direnç ve diyottan daha az akım akacağı anlamına gelir. Tek dezavantajı, daha sönük bir diyotun olmasıdır. Ancak tüm devre boyunca akım azaldığı için mAh olarak derecelendirilen pil ömrünüz artacaktır.

İstediğiniz bir akım kontrol devresidir. Bunlar genellikle daha iyi LED fenerlerde bulunur ( örnek ) ve MAX6969 gibi cihazlar bir mikrodenetleyiciden bir grup LED'i kontrol etmenize yardımcı olabilir. Bu çip, LED'lere veya PWM'ye güç vermek için daha düşük bir voltajla (belki de sabit bir voltaj kova regülatörü tarafından sağlanır) birleştirmediğiniz sürece güç tasarrufu yapmaz. Bir seri direncin arttırılması gerçekten daha az akım çeker ve böylece daha uzun pil ömrü sağlar, ancak ışık da azalır. Sabit akım kaynakları ile seri dirençlerde ısıya dönüştürülen gücü ortadan kaldırabilirsiniz.

bunun yerine bir adım aşağı transformatör ile led çalıştırmayı deneyin .. led ile sadece seri halinde daha fazla bobin ile tarafı kullanın .. led ulaşmadan önce transformatör bobininde birçok dönüş yaparak direnç sağlar .. aksine çok fazla ısı olmaz bir direnç ... atık daha az olacaktır