題:
LED(電池)預算! –如何在不耗盡電池的情況下降低通過LED的電流?
Jack Schmidt
2010-10-08 04:35:20 UTC
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編輯:這是一個簡短的版本,蜿蜒的動機版本可能包含在有關常規電池壽命優化的父問題中

如何在不浪費電池的情況下降低流向LED的電流?

我認為使用電阻降低電流將耗盡電池壽命。這是真的?如果電流很小,如何消耗電池電量?是功耗嗎?

我認為使用二極管(和較小的電阻器)仍會耗盡電池的電量(LadyAda說過類似“任何降低電壓的線性設備都使用相同的電量”) 。這是真的?等於嗎?

我可以“免費”降低電壓,即不浪費太多功率嗎?調節器IC如何做電阻器或二極管不能做的事情?

您似乎在問一個問題,如何降低LED的電流。如果是這樣,您可以大大縮短這個問題。人們會為您指明正確的方向。
大大縮短。我鏈接到另一個問題的上下文。
您的問題中還有8個問題。我認為最有趣的是,如果增加限流電阻的電阻會延長電池壽命。
我現在沒有時間,但是明天我將看能否回答您的問題“穩壓器IC如何做電阻器或二極管不能做的事情?”
就您的意思而言,線性穩壓器無法執行二極管或電阻器無法執行的任何操作。他們仍然將電能浪費為熱量。但是,由於開關穩壓器可以無阻通過電流或將其完全阻隔,因此不會浪費任何器件本身。
七 答案:
Toby Jaffey
2010-10-08 04:45:31 UTC
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使用小電流LED。例如,這一個消耗2mA電流。

使用脈衝寬度調製(PWM)驅動LED。在關閉期間,它不消耗功率。 50%的亮度可能是可以接受的。

好主意。我看到了有關紅外發射器指示燈的一些信息(如果不是PWM,顯然它們會變熱)。太酷了,這有效地降低了“均方根”電壓,對嗎?基本上免費(就電池壽命而言),而不是微控制器或振盪器或必須運行的東西,對嗎?
按照相同的思路,請考慮使LED閃爍。 1%的佔空比(每秒10 ms的開機定時器)仍然可見,並且僅消耗1%的功率。
@Jack是的,它基本上是免費的。 MCU的功率應遠小於LED。
這取決於MCU。
我認為PWM是必經之路,與D類放大器一樣,可以節省能源。您可以使用較小的電阻器並發送短暫的大電流脈衝,而LED不在乎嗎?它只關心平均功耗和散熱速率嗎?
如果被脈衝化,LED更能容忍過電流(如您所說的那樣散熱)。但是,最好不要將最大電流額定值過分地保持不變。使用限流電阻使“導通”電流接近最大值,然後使用佔空比減小的PWM在所需的位置獲得平均亮度。如果閃爍太多,請嘗試將一個與LED並聯的電容(在電阻之後)。該電容還將允許使用一個較低阻值的電阻,因為它會為PWM的“關閉”部分存儲一些能量。週期。
以下是有關使用PWM驅動LED鏈以獲取不同亮度的一些信息:http://www.reuk.co.uk/LED-Dimmer-Circuit.htm
Kortuk
2010-10-08 19:40:35 UTC
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我認為使用電阻器降低電流會耗盡電池壽命。這是真的?

第一個語句很難給出是/否的答案。從技術上講,它自身會消耗一些電量,但是隨著電阻的增加,電量會下降(電流也會減小,這在電池中很重要)。如果電流保持很小,電池電量會增加嗎?

這是一個非常混亂的說法。 “小”,這意味著每個人都有所不同。如果您的意思是小(可以忽略不計),那麼可以忽略不計,但是我懷疑對於計數uA的電路是否正確。對於它可以忽略不計,一個好的規則可以是它的平均電流小於整個系統電流的1/10(我是字段,1/10足以表示1 /無限大)。

>是功耗嗎?

是的,答案最短。電池通常具有與之相關的電壓。大多數設備的電流都會隨電壓的變化而變化,但是由於您知道電壓,因此可以知道其電流消耗。由於電池的容量是用AH或mAH來衡量的,因此可以進行設置。以AH為單位計算容量,然後除以您的設備拉出的A數,就可以算出小時的壽命。數字夠大嗎?你已經定了。要早三週死嗎?現在,您必須找到降低平均電流消耗或增加電池容量的方法。 “任何降低電壓的線性設備都使用相同的功率”)。這是真的?

是否與您實際擁有當前預算之前所述的金額相同?如果平均電流消耗增加,則將失去電池壽命。

我可以“免費”降低電壓,也就是​​說,不會浪費太多功率嗎?調節器IC如何做電阻器或二極管不能做的事情?

是的,如果您使用LED驅動器之類的設備,則可以解決問題。其中大多數是開關模式電源。這些是電子學中相對高級的概念,請不要為理解它而beat強。只要了解它會作弊。效率在80%或90%範圍內。您可以計算設備的功耗,然後考慮效率以獲得實際功耗。然後,可以將其除以電壓,並將其與平均電流消耗相關。

我的建議

有一種更簡單的方法。正如Joby所說的,PWM。但我不建議使用10%的PWM,甚至1%的PWM。相反,請讓LED短時閃爍以使您了解重要事件。

如果要檢查設備是否處於睡眠狀態,請每1秒鐘喚醒一次使其閃爍一次。如果在連接rs232時進行傳輸,則每次發送“數據包”時都要閃爍。這樣可以每隔幾秒鐘為您提供毫秒的“開啟”時間。如果您將此視為基本的PWM,那麼您獲得的收益將不到0.1%。如果您要拉20mA來閃爍(非常亮),則平均要拉20uA。轉到一個2mA二極管,您的平均電流為2uA。如果您每分鐘眨眼,就會得到60分:1 / 30uA。

所需的特定電源類型是降壓穩壓器。開關模式PSU是一個非常寬泛的術語。驅動LED真正需要的只是一個電感器和一個開關,與Wikipedia頁面上顯示的複雜而昂貴的設備完全不同。
我已經幫助需要高亮度的人實現了升降壓式LED驅動器。它們都屬於SMPS。如果需要,LED驅動器將提高電壓以獲得所需的電流。對於那些仍在學習電阻器和LED的人來說,我認為這是一個高級主題。我們都從某個地方開始。
我確實想知道為什麼我會收到反對意見,如果任何反對我的人都能擴大我想改善自己的職位。我試圖用一些解釋來回答每個問題,但避免寫10頁,而迷失在細節上。
我看不出有什麼不好的地方。您以一種可以考慮更有效的解決方案的方式擴展了可能的解決方案的範圍。
ajs410
2010-10-09 03:35:07 UTC
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這是Microchip的花哨應用筆記,內容涉及高效LED驅動。 http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91060b.pdf

要點是,他們使用電感器來驅動LED,而沒有限流電阻。電感器自動以適當的電壓驅動LED。我不知道它有多實用,但是可能值得研究。

DarenW
2010-10-15 21:33:21 UTC
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如您所見,電阻器浪費功率。任何其他模擬設備,例如穩壓器電路中的晶體管,任何種類的IC,二極管,或者其他任何將電流從電壓源傳輸到LED的設備,都將浪費功率。無論電源電流流過多少,從電源電壓到LED上的正向電壓降之間都存在一個壓降。乘以發現浪費為熱量的功率。花哨的調節器IC不能逃脫這一基本原理。

只有兩個不會浪費電能的電氣元件:空的空氣和電線。空的空氣,也就是說,任何非連接(例如開路開關或晶體管關閉)的電流為零。導線或任何導體(例如,導通的晶體管)(忽略小的飽和電壓)的壓降為零。低功率電路必須避免使用電阻器,並使用晶體管作為開關,始終處於導通或截止狀態。

對於LED,需要一些特定的電流,可以用矩形波驅動晶體管。無論是“導通”還是“關斷”,晶體管中浪費的功率很少。電荷被有效地轉移到LED。當然,您不希望在“接通”階段讓過多的電流流過並烘烤LED或使其老化,因此請使用電容器來平滑負載上的電壓。 (這是可選的,具體取決於LED的最大電流額定值,開關頻率等)。可以通過更改矩形波的佔空比來改變LED的亮度,儘管您希望阻止使用100%的導波-然後

這是基本的開關電源,這是近幾十年來的一項重要技術。

雖然電線的壓降不大,但也不是零(除非您有電阻為零的超導線)。電線通常僅具有非常低的電阻,即低電壓降。
mjh2007
2010-10-08 17:46:44 UTC
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如果您增加限流電阻的電阻,我認為您的電池壽命將會延長。對於使用較大電阻器的電壓源(例如電池),意味著較少的電流將流經電阻器和二極管。唯一的缺點是您有一個調光二極管。但是,由於減少了流經整個電路的電流,因此可以延長以mAh為單位的電池壽命。

Yann Vernier
2010-10-08 19:28:22 UTC
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您想要的是電流控制電路。這些通常可以在更好的LED手電筒中找到(示例),並且 MAX6969之類的設備可以幫助您通過微控制器控制一堆LED。除非您將其與較低的電壓(可能由恆壓降壓穩壓器提供)組合在一起以為LED或PWM供電,否則該特定芯片將不會節省功耗。增加串聯電阻確實會消耗較少的電流,從而使電池壽命更長,但是光也會減少。使用恆流電源,您可以消除串聯電阻中轉化為熱量的功率。

user17788
2013-01-11 12:28:16 UTC
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請嘗試使用降壓變壓器運行LED。僅在串聯更多線圈的一側使用LED,LED會通過在到達LED之前使變壓器線圈繞很多圈來提供電阻。熱量也不同於電阻。浪費更少



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