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?
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?
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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