Reduciendo la corriente del circuito del LED

Hay varias maneras:

1. Aumente los valores de las resistencias limitadoras de corriente para reducir la corriente a través de los LED. Esto los hará más débiles.
2. Reducir la cantidad de LED.
3. Reemplace los LED con versiones más eficientes (más brillantes por mA), luego disminuya la corriente general con resistencias de mayor valor (vea el número 1).
4. Si sus LED no necesitan estar encendidos simultáneamente, puede multiplexarlos de modo que solo uno o unos pocos estén encendidos a la vez. Esto requeriría un circuito completamente diferente, así como un microcontrolador o algo para conducirlos.

Usted está perdiendo una cantidad considerable de energía en sus resistencias de caída. Una forma de reducir el consumo total de energía sería colocar todos los LED en una cadena de la serie junto con una resistencia de detección de corriente de bajo valor, y luego usar un convertidor de impulso para conducir toda la cadena con una corriente constante. Sería fácil hacer que un convertidor de este tipo sea ajustable, lo que le daría la opción de atenuar los LED para ahorrar energía adicional.

La entrada de voltaje de los LED puede pulsarse para reducir el consumo total efectivo de energía. Mientras la frecuencia no sea demasiado baja, los observadores humanos no deben notar ningún parpadeo.

El circuito a continuación utiliza un amplificador operacional y una fuente de voltaje único para producir una salida oscilante de 12V. Asumo que los LED funcionan a aproximadamente 2V.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Realmente no hay almuerzo gratis, si necesitas el brillo que tienes, tendrás que vivir con aproximadamente la corriente que tienes teniendo en cuenta los LED existentes .

Es posible reducir el consumo de corriente en un 10%, un 20% o incluso un 25% con sus LED actuales, pero es mucho más probable que no se reduzca el brillo.

Si los LED existentes son de baja calidad, es posible que pueda sustituir los LED más caros que pueden operar con un brillo similar a una corriente significativamente menor.

Si está buscando un cambio de 5: 1, es probable que no sea posible sin reducir significativamente el brillo y cambiando los LED, y luego solo si usaron LED especialmente malos. para empezar o estás dispuesto a vivir con mucho menos brillo.

Comencemos analizando una "etapa" del circuito (podemos multiplicar los resultados por 7 para el circuito total). Suponga que la tensión directa de un LED = 0,4 V y una corriente de 12 mA. El voltaje de 3 LED = 1.2V, deja 10.8V a través de la resistencia, lo que hace que el valor de la resistencia = 10.8 / 12 mA = 900 ohmios.

The power across the 3 LEDs is EI =1.2V x 12mA = 14.4mW.  

The power across the resistor = 10.8V x 12mA = 129.6 mW.  

A partir de este análisis, se puede ver que la potencia "desperdiciada" en la resistencia limitadora de corriente es aproximadamente 9 veces la potencia utilizada por los LED. Si utilizara 3V en lugar de 12V, se requeriría una resistencia mucho más pequeña (aproximadamente 150 ohmios), y la potencia "desperdiciada" ahora sería solo 1.8V x 12mA = 21.6mW, que es solo 1.5 veces la potencia utilizada por los leds.

The total power used by the first circuit (leg) = 12V X 12mA = 144mW.  

The power used by the second circuit would be 3V X 12mA = 36mW.  

Lo que esto muestra es que si puedes "tocar" una fuente de voltaje más bajo en alguna "otra sección" del "proyecto", tu batería durará aproximadamente 4 veces más.

Por lo general, en diseños como este, generalmente hay una fuente de 5V. Conectar su circuito a esta fuente le ahorraría energía, aunque no tanto como un voltaje más bajo. Si no hay otra fuente de voltaje más bajo, entonces deben usarse las opciones mencionadas anteriormente.

Si necesita mantener el circuito de LED intacto, puede usar un temporizador 555 configurado como un oscilador astable con ciclo de trabajo variable; esto podría encender y apagar un MOSFET. El MOSFET se puede conectar en serie con la serie de LED y puede atenuar los LED controlando el ciclo de trabajo. En teoría, ninguna pérdida de energía en el MOSFET y, por lo general, la pérdida de energía será inferior al 5%.

Un 555 no tiene control de ciclo de servicio completo, pero hay otros chips que podrían funcionar. Usé el 555 porque prácticamente todo el mundo ha oído hablar de él.