Queriendo encender ~ 20 LED's; ¿Qué batería pequeña, común y disponible comercialmente dará la vida más larga?

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20 leds blancos, cada uno con una tensión nominal de 3.4 V y una corriente nominal de 20 mA.

Quiero usar la energía de la batería exclusivamente. Me gustaría usar baterías disponibles comercialmente. Así que AA, AAA, 9V, etc.

Realmente no busco hacer que mi circuito sea más complicado que un interruptor de lámina magnética, resistencias y los propios leds.

Mis dos preguntas son interdependientes y me gustaría escuchar sus pensamientos. 1) la mejor manera de cablearlos en serie / paralelo y la combinación de los mismos 2) la mejor fuente de batería para la vida más larga usando baterías comunes disponibles en el mercado (incluye baterías comunes de ion-litio disponibles en el mercado (AAA, AA, etc.))

Usé una calculadora que produjo los siguientes resultados:

ignorar V & Los valores de R en el esquema, el izquierdo fue un patrón de repetición sugerido para la fuente de 4.5V para los 20 leds, se sugirió el derecho para la fuente de 9V que se repitió para los leds restantes

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Adam

1 respuesta

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Seleccionar la batería más duradera es fácil. Para una química dada, el contenido de energía es proporcional al tamaño, así que obtén el más grande que puedas. Las células D durarán más que las células AAA. Un 9V es solo seis celdas muy pequeñas en serie.

Existen muchos componentes químicos de las baterías, pero es difícil batir las baterías alcalinas para una larga vida a un costo razonable.

Realmente no importa cómo se organizan los LED, en serie o en paralelo, desde un punto de vista de eficiencia. Considera estos dos circuitos:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cada uno tiene dos LED, con las resistencias y el voltaje de la batería seleccionados, de manera que el 20% de la tensión cae sobre las resistencias y 20 mA en los LED.

La potencia en una resistencia viene dada por \ $ P = I ^ 2 R \ $.

Potencia en R1: \ $ (20mA) ^ 2 85 \ Omega = 34mW \ $

Potencia en R2 y R3: \ $ (20mA) ^ 2 \ cdot 42.5 \ Omega \ cdot 2 = 34mW \ $

Esta es la velocidad a la que los resistores están convirtiendo la energía eléctrica (e indirectamente, la energía química de la batería) en calor. Como puede ver, es lo mismo para cualquier circuito.

También se pierde algo de energía en las baterías, por su resistencia interna. Pero se puede ver que la corriente a través de cualquiera de estas baterías es la misma. BAT1 y BAT2 deben suministrar 20 mA. BAT3 y BAT4 deben suministrar 40 mA para alimentar los dos LED paralelos, pero como las baterías también están en paralelo, cada una suministra solo 20 mA. Como la corriente es la misma en todas las baterías, las pérdidas también son las mismas.

Sin embargo, si realmente quiere alargar la vida de su batería, una resistencia no es la forma de lastimar sus LED. Consulte ¿Cómo puedo conducir un LED de manera eficiente?

    
respondido por el Phil Frost

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