LEDs con un presupuesto (de batería)! - ¿Cómo puedo disminuir la corriente a través de un LED sin usar la batería?

Utilice un LED de baja corriente. Por ejemplo, this consume 2mA.

Use la modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar el LED. Durante el período de apagado, no consume potencia. 50% de brillo podría ser aceptable.

  

Creo que usando una resistencia para bajar la   la corriente agotará la vida de la batería. Es   ¿esta verdad?

Es difícil dar una respuesta afirmativa o negativa a la primera afirmación. Técnicamente, consume parte de la energía en sí misma, pero a medida que aumenta la resistencia, la energía disminuye (la corriente también disminuye, que es lo que importa en una batería).

  

¿Cómo se usa la   batería si la corriente se mantiene pequeña?

Esta es una declaración muy desordenada. "Pequeño", que significa algo diferente para cada persona. Si quiere decir pequeño, como insignificante, entonces puede ignorarse, pero dudo que esto sea cierto con un circuito que cuenta uA. Para que sea insignificante, una buena regla puede ser que su corriente promedio es menos de 1/10 de su corriente general del sistema (soy campos, 1/10 es suficiente para 1 / infinito).

  

¿Es la disipación de poder?

Sí, en la respuesta más corta. Una batería tiene un voltaje asociado, que normalmente se conoce al principio. La mayoría de los dispositivos tienen una corriente que varía a medida que varía el voltaje, pero como sabe el voltaje, puede determinar su consumo de corriente. Dado que la capacidad de la batería se mide en AH o mAH, entonces está configurado. tome capacidad, en AH, y divida por cuántos A extraiga su dispositivo y tendrá su vida útil en horas. ¿Número lo suficientemente grande? estas listo ¿Vas a morir 3 semanas antes? ahora tiene que encontrar una manera de reducir su consumo de corriente promedio, o conseguir baterías más grandes.

  

Creo que usando un diodo (y más pequeño   resistencia) todavía utilizará el   batería (LadyAda dijo algo así como   "Cualquier dispositivo lineal para bajar el   voltaje utiliza la misma cantidad de   poder "). ¿Es esto cierto? ¿Es lo mismo?   cantidad?

Como se indicó antes, efectivamente tiene un presupuesto actual. si su consumo de corriente promedio aumenta, habrá perdido la vida útil de la batería.

  

¿Puedo bajar el voltaje "gratis",   Es decir, sin desperdiciar demasiado.   ¿poder? ¿Cómo puede un regulador IC hacer qué?   una resistencia o un diodo no puede?

Sí, si usa un dispositivo como un controlador LED, entonces puede hacer el truco. La mayoría de estos son fuentes de alimentación en modo de conmutación . Estos son un concepto relativamente avanzado en electrónica, no te castigues intentando entenderlo. Solo entiende que hace trampa. Tendrá una eficiencia en el rango del 80 o 90%. Puede calcular el consumo de energía de su dispositivo y luego calcular la eficiencia para obtener el consumo de energía real. Esto se puede dividir por el voltaje y debe corresponderse con su consumo de corriente promedio.

Mi consejo

Hay una manera más fácil. Como hablaba Joby, PWM. Pero no sugeriría usar un PWM del 10%, ni siquiera un 1%. En su lugar, haga parpadear su LED durante períodos cortos para informarle de eventos importantes.

Si desea comprobar que su dispositivo está inactivo, haga un parpadeo cada 1 segundo de activación. Si está transmitiendo cuando se conecta rs232, parpadee cada vez que envíe un "paquete". Esto puede darle tiempos de encendido de milisegundos cada pocos segundos. Si piensa en esto como un PWM básico, entonces está obteniendo menos de un .1%. Si está tirando de 20 mA para parpadear (bastante brillante), entonces está sacando un promedio de 20 uA. Vaya a un diodo de 2mA y está haciendo una corriente promedio de 2uA. si parpadeas cada minuto, puedes dividir entre 60 en eso: 1 / 30uA.

Aquí hay una elegante nota de aplicación de Microchip sobre la conducción con LED de alta eficiencia. enlace

Lo esencial es que usan un inductor para conducir el LED sin resistencia limitadora de corriente. El inductor acciona automáticamente los LED a la tensión adecuada. No sé qué tan práctico es, pero vale la pena investigar.

Una resistencia desperdicia energía, como observas. Cualquier otro dispositivo analógico como un transistor en un circuito regulador, cualquier tipo de IC, diodo o lo que sea, si está transmitiendo corriente desde una fuente de voltaje al LED, desperdiciará energía. Hay una caída de tensión a través de él, desde la tensión de alimentación hasta la caída de tensión directa a través del LED, con cualquier corriente de LED que fluya a través de él. Multiplica para encontrar el poder desperdiciado como calor. Ningún regulador elegante IC puede escapar a esta física básica.

Solo hay dos elementos eléctricos que no desperdician energía: aire vacío y cable. El aire vacío, es decir, cualquier falta de conexión, como un interruptor abierto o un transistor apagado, tiene corriente cero. El cable, o cualquier conductor, como un transistor encendido (ignorando el pequeño voltaje de saturación) tiene una caída de voltaje cero. Los circuitos de baja potencia deben evitar las resistencias y utilizar transistores como interruptores, siempre encendidos o apagados.

Para el LED, que necesita una cierta cantidad de corriente, puede conducir un transistor con una onda rectangular. Se gasta muy poca energía en el transistor, ya sea "encendido" o "apagado". La carga se transfiere eficientemente al LED. Por supuesto, no desea dejar que fluya demasiada corriente durante la fase "encendida" y tostar el LED o hacerlo envejecer, así que suavice el voltaje en la carga con un capacitor. (Esto es opcional, dependiendo de la clasificación de corriente máxima del LED, la frecuencia de conmutación, etc.) El brillo del LED se puede variar al alterar el ciclo de trabajo de la onda rectangular, aunque es conveniente evitar el uso de una onda del 100%. El suministro de voltaje completo se proporciona al LED.

Esta es una fuente de alimentación básica en modo conmutado, una tecnología vital de las últimas décadas.

Si aumenta la resistencia de su resistencia limitadora actual, creo que la vida útil de la batería se prolongaría. Con una fuente de voltaje (como una batería) usar una resistencia más grande significa que menos corriente fluirá a través de la resistencia y el diodo. El único inconveniente es que tienes un diodo más tenue. Sin embargo, como se ha reducido la corriente en todo el circuito, aumentará la vida útil de la batería en mAh.

Lo que quieres es un circuito de control de corriente. Estos se encuentran comúnmente en mejores linternas LED ( ejemplo ) y dispositivos como MAX6969 puede ayudarlo a controlar un montón de LED desde un microcontrolador. Ese chip en particular no le ahorrará energía a menos que lo combine con un voltaje más bajo (quizás suministrado por un regulador de tensión constante) para alimentar los LED o PWM. El aumento de una resistencia en serie consumirá menos corriente y, por lo tanto, le brindará una mayor duración de la batería, pero la luz también se reducirá. Con los suministros de corriente constante, puede eliminar la potencia convertida en calor en las resistencias de la serie.

intente ejecutar el led con un transformador reductor en su lugar ... use el lado con más bobinas en serie solamente, con el led ... proporciona resistencia al hacer muchas vueltas en la bobina del transformador antes de alcanzar el led ... no tiene mucho el calor también, a diferencia de una resistencia ... el desperdicio será menor