Stromversorgung von zwei 3-LED-Lampen mit Batterie / Batteriepack - Mehrere Fragen

FINALE

Eine einzelne 9-V-Alkalibatterie versorgt problemlos beide LEDs 10 Stunden lang mit voller Helligkeit (9 V).

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Dies ist komplexer als die typische LED-Schaltung, bei der Sie die LED, den Widerstand und die Batterie auswählen. Das ist etwas komplexer. Hier haben wir drei unbekannte rote LEDs mit Festwiderstand.

Mit der Zeit wird die Batteriespannung kontinuierlich abfallen und der Strom nimmt ab, wenn die Spannung abfällt. Wir können also nicht einfach sagen, dass wir eine 20-mA-Last und einen 1000-mAh-Akku haben.

Die Nennleistung einer Batterie in Amperestunden reicht von der Entladung mit voller Leistung bis zu einer Abschaltspannung. 1,5-V-Alkalibatterien haben eine Abschaltspannung von 0,8 V. Eine 9-V-Batterie hat einen Grenzwert von 4,8 (sechsmal 0,8 V).

Was wir bei dieser LED nicht wissen, sind die akzeptablen Betriebsspannungen, bevor die LED zu schwach wird, wenn sich die Batterie entlädt. Wir wissen nicht, wie hoch der Strom bei den verschiedenen Betriebsspannungen sein wird. Das menschliche Auge (und der Verstand) nehmen die LED-Helligkeit nicht so wahr wie ein Belichtungsmesser. Wir wissen nicht, wie viel Kapazität aufgrund der oben genannten Variablen erforderlich ist.

Die dynamischen Variablen

• Stromspannung
• Aktuell
• Wahrgenommene LED-Helligkeit
• Batteriekapazität

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AKTUALISIEREN ZWEI

Ich wollte selbst sehen, wie die Ratschläge tatsächlich funktionierten.
Ich habe zehn dieser LED-Lampen über den angegebenen Link gekauft.
Sie wurden mit 40 AAA/LR03 Phillips "Power Alkaline-Batterien geliefert.
Ich habe sechs davon in Reihe zum Testen verwendet.

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Im Labor

Bei 12V habe ich 45 mA gemessen.
Bei 9V habe ich 22 mA gemessen.
Bei 8V habe ich 11 mA gemessen.
Bei 7V habe ich 6 mA gemessen.
Bei 6V habe ich weniger als 0,1 mA gemessen.

Die 6-9-V-Messungen waren niedriger als ich in Bezug auf 12 V erwarten würde, also erneut getestet und die Ergebnisse wurden bestätigt. Ich habe dann auch eine andere LED und bei 12, 9 und 7 V verwendet und sehr ähnliche Ergebnisse erhalten: 45, 22, 5 mA.

Strommessungen wurden durchgeführt, indem die Spannung über einem 0,01 Ω 1%-Widerstand in Reihe mit der LED gemessen wurde.

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Wahrgenommene Helligkeit

Bei 8-9V ist die Helligkeit konstant.
Bei 7-8V ist die Helligkeit etwas schwächer.
Bei 7 V beginnt die Helligkeit deutlich zu sinken, ist aber bei 7 V immer noch sehr akzeptabel, fast so hell wie bei 9 V.
Bei 6V ist die Helligkeit grenzwertig akzeptabel.
Bei 5,75 ist es sehr dunkel und beginnt zu flackern.

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Testen

Ich habe eine einzelne LED-Lampe getestet, die mit 6 Phillips AAA-Alkalibatterien betrieben wird.

12 Std., 8,5 V
15 Std., 8,3 V
18 Std.,
8,23 V
20 Std. 8,2 V 24 Std.
8,13 V 29 Std. 8,03 V
30 Std. 7,97
V 40 Std. 7,93 V

Ich schätze, die LED hätte leicht mehr als weitere 40 Stunden dauern können.

Eine AAA-Batterie hat etwa 1100 mAh, die auf 0,8 V bei 25 mA entladen wird. A 9 V 550 mAh bei 25 mA.
Es ist fair zu sagen, wenn sechs AAA mehr als 40 Stunden gedauert haben, hält ein 9V 20 Stunden. Beide LEDs, die von einer einzigen 9-V-Alkalibatterie gespeist werden, würden also konservativ mehr als 10 Stunden halten.

Nachdem ich die LED-Helligkeit 40 Stunden lang in meinem Büro betrachtet hatte, brachte ich sie zurück ins Labor und verglich die Helligkeit mit einer anderen LED auf meiner Bankversorgung bei 9 V. Der Unterschied war fast nicht wahrnehmbar.

Ich würde mit einer 9-V-Alkalibatterie für jede LED gehen.
Ein Alkali könnte beide mit Strom versorgen, ich bevorzuge eine Fehlerquote.
Wenn ich für beide eine 9-V-Alkaline verwenden würde, würde ich eine zusätzliche Batterie mitbringen.

Ein AAA hat eine Kapazität von etwa 1000-1200 mAh.
Ein 9V hat eine Kapazität von fast 600 mAh.
mAh-Kapazität ist nicht so nützlich. Der Grenzwert für die 9-V-Kapazität beträgt 4,8 V.
Wir brauchen eine Abschaltung von 7 V mit einer Last, die von 22 mA bei 9 V bis 6 mA bei 7 V reicht.

Der dynamische Widerstand der LED reicht von 400 Ω bei 9 V bis etwa 700 Ω bei 7 V.
In den folgenden Entladekurven müssen wir uns die Anzahl der Betriebsstunden bei 7 V ansehen.
Die Betriebsstunden gemäß den Entladungskurven betragen 15-35 Stunden.
Unsere 400-Ω-Last ist besser als der 35-Stunden-Punkt.
Unsere 700-Ω-Last ist besser als der 15-Stunden-Punkt.

Es ist also sehr vernünftig zu sagen, dass eine 9-V-Alkaline 20-40 Stunden für eine LED-Lampe hält.
Und es ist sehr sicher zu sagen, dass ein einziges 9-V-Alkali beide LEDs für mehr als 5 Stunden mit Strom versorgen kann.

Energizer AAA-Entladekurven

Eine 9-V-Batterie enthält tatsächlich sechs AAAA-Zellen.

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Sechs frische AAA

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Nach 24 Stunden sehr geringer wahrnehmbarer Unterschied

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Datenblätter:

9V Alkaline
9V Lithium

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Rot mit abgesägter Abdeckung

Das sind eigenartige LEDs. Es gibt eine metallische Beschichtung mit einem spiegelähnlichen Finish und ein sehr kleines Loch, durch das das Licht austreten kann. Auf dem obigen Foto sehen Sie den Spiegel in der mittleren LED und die Reflexion des roten Kunststoffs auf der rechten Seite der rechten LED. Unterhalb der roten Bereiche befindet sich die Spiegelbeschichtung.

Die LED auf der linken Seite, das gesamte rote Licht (auf dem Foto ausgewaschen) kommt aus dem kleinen Loch, bei der rechten habe ich etwas von der Beschichtung abgekratzt und sie erscheint heller. Strahlt immer noch alles rot aus (nicht weiß, wie es auf dem Foto erscheint).

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Ende des Updates

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URSPRÜNGLICHE ANTWORT

Um diese mit Batterie zu betreiben, benötigen Sie wahrscheinlich eine 12-V-Batterie.
Meine Vermutung ist, dass jede Lampe 3 LEDs und einen Widerstand enthält, um die Helligkeit einzustellen.

Wenn Sie können, sollten Sie die 3 LEDs in jeder Lampe neu verdrahten, um sie einzeln mit Strom zu versorgen, anstatt 3 in Reihe.

Wenn die LEDs rot (nicht weiß) sind, benötigen Sie etwas mehr als 2 V, um sie mit Strom zu versorgen. Wenn weiß, benötigen Sie etwas mehr als 3 V.

Wenn es sich um rote 2-V-LEDs handelt, wird viel (50 %) Strom verschwendet. Das ist nicht gut für batteriebetriebene Projekte. Wenn 3 V weiß sind, werden nur 25 % verschwendet.

Wir können die Akkulaufzeit abschätzen. Wenn jede Lampe 30 mA zieht, benötigen Sie für 6 Stunden Laufzeit eine 180-mAh-Batterie für jede LED.

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Erste Aktualisierung

Ich kann definitiv bestätigen, dass ich diese Lichteinheiten mit weniger als 12 V Eingang zum Leuchten bringen kann. Ist das wichtig/relevant? Zum Beispiel leuchten sie, wenn ich die Drähte an beiden Seiten einer 9-V-Batterie oder an 4 AAs in Reihe anschließe.

Vier AAs, das ist gut, nur 6V.
Sind sie hell genug für Sie mit den vier AAs?

Das Problem, das ich bei AA-Alkali sehe, ist, dass die Spannung ziemlich schnell abfällt.

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Aber das Ultimate Lithium startet bei einer höheren Spannung und fällt während der Batterielebensdauer nicht stark ab.

Dies ist ein AA, aber das AAA wird genauso gut für Sie funktionieren.

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Sie erwähnen, dass jede (LED, glaube ich, kein 3-LED-Licht) 20 mA zieht - woher wissen Sie das?

Ich weiß nicht, ich sagte "sagen wir mal ..."
20 mA ist eine gute Schätzung.
Wenn Sie den Strom messen könnten, wäre das eine große Hilfe bei der Bestimmung, wie lange die verschiedenen Batterieoptionen halten würden.
Andernfalls können Sie nur herausfinden, wie lange Sie schmollen, indem Sie experimentieren, wie ich vorgeschlagen habe.

Oder wenn Sie einen auseinander nehmen, können wir möglicherweise den Widerstandswert finden, um den Strom zu ermitteln.

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Nicht das, was ich erwartet hatte. Das sieht für den Preis zu gut verarbeitet aus.

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Die schlechte Nachricht ist, wenn das Obige zutrifft, würde bei vier AA bei 6 V nur etwa 1 mA fließen.

Die gute Nachricht ist, dass jede Spannung über 6 V funktioniert. Je höher die Spannung, bis zu 14 V, desto heller werden sie.

Wenn Sie die Möglichkeit haben, einen Widerstand hinzuzufügen, können Sie sie mit nur 7 V, vielleicht 6 V, hell machen. Bei 9 V schätze ich, dass sie bei 9 V halb so hell sind wie bei 12 V.

Die große Frage ist, wie hell sind die LEDs mit vier AA verglichen mit denen, wenn sie mit 9 oder 12 V betrieben werden?

Das geht ganz einfach mit drei 9V Batterien in Reihe. Sie erhalten 27 Volt, wenn die Batterien frisch sind.

Wie andere bereits vorgeschlagen haben, glaube ich, dass jede Lampeneinheit 3 ​​LEDs in Reihe enthält, die mit einem Strombegrenzungswiderstand verbunden sind, möglicherweise ein 330-Ohm-Widerstand, der mit einer Fahrzeugspannung von 12 V betrieben wird.

Mein Vorschlag wird so aussehen. Sie schalten die beiden Lampeneinheiten in Reihe, damit sie gerne mit 24 V versorgt werden.

Jetzt können Sie sie sicher mit 27 V versorgen. Sie müssen sich keine Gedanken über zusätzliche 3 Volt machen, die keinen Schaden anrichten, da die Nennspannung von Fahrzeugen bis zu 14 V betragen kann, was bedeutet, dass die LEDs auch bei 28 V garantiert einwandfrei funktionieren.

PS; Vorteil dieser Regelung wird die Laufzeit der Lampen stark erhöht, da drei 9V Batterien mehr Energiespeicher haben. Sie können dies definitiv länger als 5 Stunden verwenden.