Cómo evitar que los LED se atenúen en un circuito pequeño

El LED se atenúa cuando cierra el interruptor porque está extrayendo más corriente de la batería. La simulación que está utilizando asume una batería ideal con una constante de 9V. En realidad, el voltaje de la batería dependerá de la carga (consumo de corriente) y el voltaje caerá a medida que su circuito consuma más energía.

Su esquema muestra que está conduciendo los LED a una corriente alta. Encontrará que muchos LED son igual de brillantes a corrientes más pequeñas, como alrededor de 10 mA. Recomendaría cablear los 3 LED siempre encendidos en paralelo, cada uno con su propia resistencia, y utilizar los valores de resistencia más grandes posible (lo suficientemente pequeños como para que los LED sean lo suficientemente brillantes para usted pero lo más grandes posible). Esto reducirá el consumo de corriente y dará como resultado una menor atenuación cuando active el cuarto LED con el interruptor.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Los LED azules normalmente necesitan más corriente para verse brillantes. El rojo normalmente se ve brillante a una corriente menor.

Intenta alterar tu circuito para que se vea así

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Ahora vea qué sucede cuando cierra el interruptor. Jeff Wahaus describió el efecto, pero esto te lo mostrará. Las baterías no son simples fuentes de voltaje, tienen lo que se llama impedancia de salida. Y, si lo piensas, esto tiene sentido. Si la impedancia de salida fuera cero, podría obtener una corriente infinita cuando acorte las salidas de la batería.

  

Me preguntaba si alguien sabía cómo arreglarlo para que los LED no lo hagan.   oscuro en absoluto.

Una mejor batería de 9V lo haría. Usar un LED más eficiente también sería de gran ayuda.

El tipo de baterías hace una gran diferencia. Tres celdas de moneda de 3V tendrían baja capacidad. Pero son de litio y tienen una curva de descarga plana, por lo que los LED permanecen más brillantes a lo largo de la vida útil de la batería.

Curva de descarga de voltaje para una batería de litio.

Una batería de litio de 9V funcionaría mucho mejor que una alcalina de 9V.

Con una resistencia de 100 Ω en los 3 LED, solo está consumiendo aproximadamente 5 m cuando la batería está nueva. Parece que los LED tienen una intensidad luminosa baja (mcd) y la batería está débil.

Al alimentar los LED con una batería, es una buena idea usar LED de alta intensidad (más brillantes) y de alta eficacia (más luz por vatio). Un buen LED costará unos 25 ¢. Ese costo se recuperará rápidamente en ahorros de batería.

Para empezar, los LED que está utilizando no son muy brillantes. Si usa LED más brillantes, es posible que sus ojos no perciban ninguna diferencia.

Los mejores LED redondos azules y verdes de 5 mm son actualmente los Cree C503B-BAN-CX y C503B-GAS-CB

Los LED en el video eran muy tenues, tal vez tenían una intensidad luminosa de cien mcd. Los LED de Cree tienen hasta 90500 mcd (verde) y 23500 mcd (azul). Ambos LED emiten aproximadamente la misma cantidad de fotones (µmols / s), es la sensibilidad percibida de sus ojos la que cambia la intensidad luminosa.

Su simulación no está usando el voltaje directo correcto. Los LEDs azules y verdes tienen una tensión directa de alrededor de 3V. Rojo, naranja y amarillo son aproximadamente 2V. Esto hace una gran diferencia cuando el voltaje total de avance para la serie de 3 LEDs es mayor que la batería de 9V. Especialmente cuando, con el uso, la batería se descarga hasta su voltaje de corte (agotado).

  

He oído hablar de usar un regulador de voltaje, pero no pensé que lo haría   ser necesario ya que el circuito parecía funcionar bien cuando lo construí en   "EveryCircuit.com".

En realidad, para un circuito de LED alimentado por batería, la opción típica es un controlador de corriente constante (CC). Aunque si se enciende un solo LED verde, azul o verde, un regulador de voltaje de 3.3 V también funcionaría bien, ya que la diferencia entre el voltaje de suministro y el voltaje directo del LED no es tan buena dada la muy buena eficiencia.

Hay muchos reguladores de corriente diseñados especialmente para baterías alcalinas, de litio, de NiMH y de ión de litio.

Si deja caer la corriente del LED azul Cree a 4 mA y el verde a 1 mA, los LED seguirán emitiendo más de 200 mcd. Al reducir la corriente, la tensión directa cae por debajo de 3V. Luego utiliza una tensión de alimentación de 3V-3.3V y el LED V _f de 2.9V para calcular los valores de la resistencia.

ElproblemaconloscontroladoresCCdeimpulsodebateríaabajacorrienteybajovoltaje,esquelaeficiencianoesexcelente.Parasuproyecto,seríamáseficienteusarunconvertidordevoltajedeaumentodetensión.AumenteelvoltajedelabateríahastaunpocoporencimadelvoltajedirectodelLED.

UsandolosLEDsCree,puedeejecutarlosLEDverdesa1mAylosazulesa4mA.UsarunconvertidordevoltajedeconmutacióneficientedebajacorrienteybajovoltajecomoelTI TPS61261 y ajustar el voltaje de salida justo por encima de la tensión directa de los LED, tendrá un diseño muy eficiente.

Con un regulador de 3.3V, se usa una resistencia de 400 Ω para los LED verdes y una resistencia de 100 para los LED azules. Si ajusta el voltaje a 3 V, utilice 25 Ω para el azul y 100 Ω para el verde y obtendrá una eficiencia aún mayor (≈10%).

Línea inferior

Usando un LED de alta intensidad, puede disminuir el consumo de corriente en la batería para que el voltaje no disminuya cuando se enciende un LED adicional.

Cuando usa una batería con suficiente capacidad, el voltaje no caerá cuando encienda un LED adicional.