¿Cuánto tiempo tomará quedarse sin energía por completo para dos baterías A23 (12 voltios cada una) en un circuito en serie con 6 leds?

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Estoy conectando 6 LED en serie con dos baterías de 12 voltios. Cada LED necesita 3.2 voltios y toma 20 mA de corriente.

Estoy usando dos baterías alcalinas de 12 voltios máx. (A23 LR23) y ATC es su fabricante.

Intenté calcular la vida útil de las baterías como se muestra a continuación (tomada de un sitio web):

Para saber cuánta energía voy a utilizar multiplicé los vatios por el número de horas para obtener vatios-hora. Por lo tanto, 12v con clasificación de batería (? Búsqueda de google) 1.2Ampere-hora, entonces la energía es:

12 voltios * 1.2 amperios-hora (batería) * 2 baterías = 28.8 vatios-hora

Los LED funcionan a 3.2v y usan 20 mA cada uno. Entonces

3.2 voltios * 6 leds (cada uno necesita 3.2 voltios y 20 mA de corriente) * (20/1000) Amp = 0.384 vatios

Y finalmente la batería dura:

28.8 vatios-hora / 0.384 vatios = 37.5 horas

¿Este cálculo es correcto? Si no, ¿es posible ayudarme a corregir mi error?

    
pregunta mvr950

2 respuestas

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La configuración en tu respuesta es mala.

Primero, debes poner en paralelo dos baterías, que no debes, porque sus voltajes nunca son exactamente iguales. Su baja resistencia interna causará una corriente de una batería a la otra. Así que alimente tres LED de 1 batería, y los otros tres de la otra.

Luego, coloca todos los LED en paralelo, lo que significa que pierde (12 V - 3.2 V) x 20 mA = 176 mW por LED en su resistencia en serie, mientras que el LED utiliza solo 64 mW. La pérdida total de energía es más de 1 W. Esto se debe a la gran diferencia de voltaje entre la batería y el LED. La mejor manera de obtener una resistencia más larga es mantener las pérdidas en las resistencias en serie lo más bajas posible. Por lo tanto, coloque dos veces tres LED en serie, de modo que su corriente total sea de 40 mA en lugar de 120 mA. La pérdida de potencia en las resistencias en serie es entonces (12 V - 3 x 3.2 V) x 20 mA = 45 mW por 3 LED, o 96 mW en total. Eso es menos del 10% de la pérdida de energía para todos los LED en paralelo.

Entonces sus baterías durarán 100 mAh / 40 mA = 2.5 horas o 150 minutos. Esto es bastante óptimo. La capacidad de las baterías es de 1200 mWh y los LED consumen 384 mW, por lo que con una conversión ideal puede sacar un poco más de 3 horas de ellos. Pero la conversión más eficiente utilizando un regulador de corriente de conmutación le proporcionará una eficiencia del 85%, y luego solo obtendrá 9 minutos adicionales.

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El voltaje de una batería alcalina cae rápidamente en un 10-15%, y luego permanece más constante durante gran parte del ciclo de descarga. Por lo tanto, calcule las resistencias para una corriente más grande al inicio y 20 mA para el resto, o para 20 mA al comienzo y una corriente más baja más adelante. La última solución le dará una mayor duración de la batería, pero un poco menos de brillo.

jippie sugiere usar un conmutador de todos modos para sacar más provecho de las baterías, y es un pensamiento. Tendrá que colocar las baterías en serie para obtener 24 V y permitir una caída de voltaje lo más alta posible. La mayor relación Vin / Vout del conmutador lo hará menos eficiente, pero en general debería obtener algo de tiempo extra de las baterías.

    
respondido por el stevenvh
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Los que estén interesados: Primero necesitamos saber la batería de miliamperios-hora.

Porque sabemos que:

mAh de la batería / consumo de corriente de los LED = aproximadamente cuánto durarán las baterías

Se sabe que: Paquete de 8 pilas AA de tamaño: unos 2000 mAh

1 batería de tamaño 23A: unos 50 mAh

1 batería de tamaño 27A: unos 20 mAh

mAh de 2 baterías de 12 voltios A23 es = 50mAh * 2 = 100mAh

el consumo actual de 6 LED es = 20mA * 6 = 120mA

Por lo tanto, las baterías durarán aproximadamente:

100 mAh / 120mA = 0.833 horas o (0.833 * 60 minutos) = 49.98 minutos (aprox.)

    
respondido por el mvr950

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