Пряма відповідь на питання
Пряма відповідь на ваше запитання, якщо припустити, що ви маєте намір просто підключити конденсатор до світлодіода із серійним резистором - це зовсім не час . Це тому, що білий світлодіод займає більше 2,7 В на світло. Перевірте його аркуш. Зазвичай для цих речей потрібно трохи більше 3 В.
Є два варіанти. Найпростіший - використовувати світлодіод з нижчим перепадом вперед. Скажімо, ви спробуйте це з червоним світлодіодом, який має падіння 1,8 В при 20 мА. Це означає, що при повній зарядці через резистор буде 2,7 В - 1,8 В = 900 мВ. Якщо ви хочете, щоб максимальна яскравість була при повній зарядці, про яку ми говоримо, 20 мА, то вам потрібен резистор 900mV / 20mA = 45 Ом. Виберемо загальне номінальне значення 47 Ом.
Тепер, коли у нас є ємність і опір, ми можемо обчислити постійну часу, яка становить 150F x 47Ω = 7050 s = 118 хвилин = 2 години. При повній зарядці світлодіод буде майже на повній яскравості, яка потім повільно згасне. Немає фіксованої межі, за якою вона раптом вийде, тому треба щось вибрати. Скажімо, 5 мА є достатньо тьмяним, щоб вважатись, що він більше не корисний у вашій програмі. Напруга на резисторі складе 47Ω x 5mA = 240mV. Використовуючи перше наближення світлодіода, що має постійну напругу по ньому, це означає, що напруга конденсатора дорівнює 2 В.
Питання зараз, скільки часу потрібно для розпаду від 2,7 В до 2,0 В при 2-годинній постійній часовій константі. Тобто константи часу .3, або 2100 секунд, або 35 хвилин. Фактичне значення буде трохи довше, оскільки світлодіод також має деякий ефективний опір серії, а отже, збільшує постійну час.
Кращий спосіб
Сказане намагається відповісти на ваше запитання, але не корисне для ліхтарика. Для ліхтарика ви хочете тримати світло наближеним до повної яскравості якомога довше. Це можна зробити за допомогою комутаційного джерела живлення, який переводить Вт у Вт плюс деякі втрати, але при різних комбінаціях напруги та струму. Тому ми дивимось на всю наявну та необхідну енергію і не переживаємо з приводу конкретних вольт і ампер.
Енергія в конденсаторі становить:
Е= С× V22
Коли C - у Фарада, V - у Вольт, то E - у Джоулі.
150 F∗ ( 2,7 В)22= 547 Дж
Для роботи джерела живлення комутації знадобиться деяка мінімальна напруга. Скажімо, він може працювати до 1 В. Що означає деяку кількість енергії, що залишилася в кришці, ланцюг не може витягти:
150 F∗ ( 1,0 В)22= 75 Дж
Таким чином, загальна кількість доступних для живлення комутатора потужності становить 547 Дж - 75 Дж = 470 Дж. Через низькі напруги втрати в джерелі живлення комутації будуть досить високими. Скажімо, що врешті-решт на світлодіод надходить лише 1/2 наявної енергії. Це залишає нам 236 Дж, щоб запалити світлодіод.
Тепер нам потрібно побачити, скільки енергії потребує світлодіод. Повернемося до вашого оригінального білого світлодіода та підберемо кілька номерів. Скажімо, йому потрібно 3,5 В при 20 мА, щоб красиво світити. Це 3,5 В * 20 мА = 70 мВт. (236 Дж) / (70 мВт) = 3370 секунд, або 56 хвилин. Зрештою, світло досить швидко згасне, але до цього часу ви будете мати досить стійку яскравість.