Світлодіоди на (акумулятор) бюджеті! - Як можна знизити струм через світлодіод, не використовуючи акумулятор?

EDIT: Ось набагато коротка версія, що мотивована версія, ймовірно, міститься в батьківському питанні про загальні оптимізації часу роботи акумулятора .

Як можна знизити струм на світлодіод, не витрачаючи батарею?

Я думаю, що використання резистора для зниження струму буде витрачати час автономної роботи. Це правда? Як він витрачає акумулятор, якщо струм утримується малий? Це розсіювання потужності?

Я думаю, що при використанні діода (і меншого резистора) все одно буде витрачатися акумулятор (LadyAda сказала щось на кшталт "будь-який лінійний пристрій для зниження напруги використовує стільки ж енергії"). Це правда? Це однакова сума?

Чи можу я знизити напругу «безкоштовно», тобто не витрачаючи занадто багато енергії? Як може регулятор ІС робити те, що не може резистор чи діод?

Використовуйте світлодіод низького струму. Наприклад, цей споживає 2 мА.

Використовуйте імпульсну модуляцію ширини (ШІМ) для керування світлодіодом. У період відключення це не споживає енергію. 50% яскравості може бути прийнятним.

Я думаю, що за допомогою резистора для зниження струму буде витрачено час автономної роботи. Це правда?

Перше твердження важко дати відповідь так / ні. Технічно він витрачає частину енергії на себе, але при збільшенні опору потужність знижується (струм також зменшується, що важливо в акумуляторі).

Як вона заряджає акумулятор, якщо струм утримується малий?

Це дуже безладний вислів. "Малий", це означає для кожної людини щось інше. Якщо ви маєте на увазі мале, як у мізерно незначному, то це можна ігнорувати, але я сумніваюсь, що це правда з ланцюгом підрахунку uA. Щоб це було незначним, хорошим правилом може бути те, що його середній струм становить менше 1/10 від загального поточного рівня вашої системи (я поля, 1/10 достатньо для 1 / нескінченності).

Це розсіювання потужності?

Так, у найкоротшій відповіді. Акумулятор пов'язаний з ним напругою, яку ви зазвичай знаєте спереду. Більшість пристроїв мають струм, який змінюється залежно від зміни напруги, але, оскільки ви знаєте, напруга, ви можете сказати її струм. Оскільки ємність акумулятора вимірюється в AH або mAH, то ви встановлені. візьміть на себе потужність, в AH, і розділіть на скільки A тягне ваш пристрій, і ви маєте своє життя в годинах. Кількість досить велика? ви налаштовані. Помреш на 3 тижні раніше? тепер ви повинні знайти спосіб зменшити середній струм або отримати більше акумуляторів.

Я думаю, що при використанні діода (і меншого резистора) все одно буде витрачатися акумулятор (LadyAda сказала щось на кшталт "будь-який лінійний пристрій для зниження напруги використовує стільки ж енергії"). Це правда? Це однакова сума?

Як зазначено раніше, ви фактично маєте поточний бюджет. якщо ваш середній струм струму збільшився, ви втратили ресурс акумулятора.

Чи можу я знизити напругу «безкоштовно», тобто не витрачаючи занадто багато енергії? Як може регулятор ІС робити те, що не може резистор чи діод?

Так, якщо ви використовуєте такий пристрій, як світлодіодний драйвер, то це може зробити свою справу. Більшість із них - джерела живлення в режимі комутації . Це порівняно просунута концепція в електроніці, не збивайте себе, намагаючись зрозуміти це. Просто зрозумійте, що це обманює. Він матиме ефективність у діапазоні 80 або 90%. Ви можете обчислити споживання електроенергії свого пристрою, а потім порахувати ефективність, щоб отримати реальний енергоспоживання. Потім це можна розділити на напругу і повинно співвідноситись із вашим середнім значенням струму.

Моя порада

Є простіший спосіб. Поки Джобі говорив, PWM. Але я б не пропонував використовувати 10% ШІМ або навіть 1%. Натомість блимайте світлодіод на короткий час, щоб повідомити про важливі події.

Якщо ви хочете перевірити, чи ваш пристрій спить, миготіть його щоразу за 1 секунду. Якщо ви передаєте, коли підключений rs232, миготіть його щоразу, коли ви TX "пакет". Це може давати вам "у" час мілісекунд кожні кілька секунд. Якщо ви думаєте про це як про основну ШІМ, то ви отримуєте менше, ніж 0,1%. якщо ви тягнете 20mA, щоб блимати (досить яскраво), то ви тягнете в середньому 20uA. Перейдіть на діод 2mA, і ви робите середній струм 2uA. якщо миготіти кожну хвилину, ви отримаєте ділити на 60 на це: 1 / 30uA.

Ось приваблива примітка від Microchip про високоефективний світлодіодний рух. http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91060b.pdf

Суть у тому, що вони використовують індуктор для приводу світлодіодів без обмежувача струму. Індуктор автоматично приводить світлодіоди у відповідну напругу. Я не знаю, наскільки це практично, але це, можливо, варто вивчити.

Як ви спостерігаєте, резистор витрачає силу. Будь-який інший аналоговий пристрій, як-от транзистор в ланцюзі регулятора, будь-який ІМС, діод чи будь-що інше, якщо він передає струм від джерела напруги до світлодіода, буде витрачати енергію. Через нього спостерігається падіння напруги - від напруги живлення до прямого падіння напруги через світлодіод, незалежно від потоку світлодіодного струму. Помножте на пошук потужності, витраченої як тепло. Жоден фантазійний регулятор не може уникнути цієї основної фізики.

Є лише два електричні елементи, які не витрачають енергію: порожнє повітря та дріт. Порожнє повітря, тобто будь-яке невключене, наприклад відкритий вимикач або транзистор, що вимикається, має нульовий струм. Провід або будь-який провідник, такий як включений транзистор (ігноруючи малу напругу насичення), мають нульовий перепад напруги. Схеми малої потужності повинні уникати резисторів і використовувати транзистори як перемикачі, завжди або вмикаючи, і вимикаючи.

Для світлодіода, який потребує певної кількості струму, ви можете вести транзистор прямокутною хвилею. В транзисторі витрачається дуже мало енергії, незалежно від того, "увімкнено" чи "вимкнено". Заряд ефективно передається на світлодіод. Звичайно, ви не хочете пускати надто велику кількість струму під час фази "ввімкнути", і прожарити світлодіод або спричинити його старіння, тому згладжуйте напругу при навантаженні за допомогою конденсатора. (Це необов'язково, залежно від максимального значення струму світлодіода, частоти перемикання тощо). Яскравість світлодіода можна змінити, змінивши робочий цикл прямокутної хвилі, хоча ви хочете стримуватися від використання 100% на хвилі - тоді повна напруга подається на світлодіод.

Це основний блок живлення в комутаційному режимі, життєво важлива технологія останніх і найближчих десятиліть.

Якщо ви збільшите опір поточного обмежувального резистора, я думаю, що ваш термін служби акумулятора буде продовжений. Якщо джерело напруги (наприклад, акумулятор) за допомогою більшого резистора означає, що через резистор та діод буде протікати менше струму. Єдиний недолік - у вас диммерний діод. Однак оскільки зменшено струм по всій схемі, термін служби акумулятора в мАг збільшиться.

Те, що ви хочете, - це схема управління струмом. Вони зазвичай є в кращих світлодіодних ліхтариках ( приклад ), і такі пристрої, як MAX6969, можуть допомогти вам контролювати купу світлодіодів з мікроконтролера. Цей чіп не заощадить енергію, якщо ви не поєднаєте його з меншою напругою (можливо, постачається регулятором постійної напруги) для живлення світлодіодів або ШІМ. Збільшення серійного резистора дійсно призведе до меншого струму і, таким чином, дасть вам довший термін служби акумулятора, але світло також зменшиться. За допомогою постійних джерел струму ви можете усунути потужність, перетворену на тепло в резисторах серії.

спробуйте запустити світлодіод із понижуючим трансформатором. Використовуйте сторону з більшою кількістю котушок лише в серії, при цьому світлодіод забезпечує його опір, роблячи багато витків у котушці трансформатора до досягнення світлодіода. резистор ..витрат буде менше