Ну и, конечно, светодиодная цепь. Свет светодиодной цепи. На фотографии не очень видно, что свет светодиодов гораздо ( по мне ) приятнее чем от лампочки. Почти дневной свет. Прибор настроен на измерение миллиамперов.
Работа лампочки от аккумулятора 12 вольт. Ток потребления, как видно из показания аппарата, 0.61 Ампер. Прибор настроен на измерение амперов.
Для сравнения белый 10мм светодиод и лампочка от поворотника автомобиля.
Думал как бы выгодно разместить светодиоды. Вначале хотел все перепаивать проводами, но было лень и время было 11 часов вечера. Решил сделать тяп ляп ( лишь бы работало ) и начал спаивать лапки светодиодов друг с другом. С пайкой, хорошо, не напортачил, перепаивать не пришлось, несмотря на то, что ошибиться в 18 лапках светодиодов + соблюдать сразу 2 типа подключения реально. И сейчас я скажу главное в этом абзаце. Не делайте так как я! 18 лапок или 9 лапок с разными потенциалами и разными потоками тока, если что-то пересечется то наступит вспышка и все погаснет. Если 1й элемент, элементарно, пересечется со 2м, то напряжение на светодиод будет не 4 вольта, а 6, что приведет к неадекватному возрастанию тока. Светанет ярко, но боюсь вы не успеете оценить такой свет. Иными словами часть схемы будет обречена. Поскольку я делал с мыслями "Время... Время.. куда ты..." и с задачей "Пофиг как лишь бы работало", то для меня такой расклад нормален.... Хотя... надо переделывать или изолировать как-то. Ну ладно. Теперь фотографии.
Это была теория на бумаге. Закончим статью фотографиями готового изделия и скринами аппарата по измерению силы тока т.е амперметра.
9 Дней! Это я еще округлил в минус. Вообще лучше округлять в минус, чтобы потом не было: А куда делась моя емкость, ведь по расчетам она есть, но ее нет. 222 часов свечения светодиодов! Хотя... Чего это я. Я бы еще к автомобильному аккумулятору подключил. Но даже и с учетом всего этого очень неплохо. Вес аккумулятора 2.2 кг. Не сильно много, но и не мало. Средне. Нормально чтобы взять в поход какой-нибудь на несколько дней или неделю. Или же. Питание от батареи из 6 элементов по 1800 МА каждый. 1800/22,5 = 80 часов или 3е суток. Элементарно. Это как в гидравлическом прессе. Нифига не делаешь и получаешь силу в сотни раз большую затраченной. Смущает, конечно, что 12 вольт в этом случае, но, вернемся на мгновение в начало, и вспомнил, что я хотел заменить низкокпдшный источник резервного света на высококпдшный. Что у меня и вышло. И что самое интересное в количестве часов нет ничего необычного, это обычное дело, по Pзаконам, просто здесь мы энергию по большей части тратим именно на свет, а не на что-то другое. Хотя... какой там кпд у светодиода, 50%? Получается, что при 100% ( который кстати бывает вспомните тот же пресс ) моя светодиодная цепь просветит аж 18 дней.
Итак, расчеты на часы свечения светодиодной цепи.
Теперь, когда теоретические расчеты в полутупике ( нужна практика чтобы как всегда опровергнуть всю теорию ), поскольку мне нужна уже практика, я начал считать примерную мощность всей цепи по тем данным что у меня были. Получалась, что вся эта лента будет светиться от заката до рассвета и несколько раз. Появилась радость и сильное желание чего-то не напортачить, дабы не спалить все нафиг. Как выяснилось потом реальная цепь брала ток 22,5 МА при 190 омном резисторе. Удивительно, но цифры с практики не сильно отличаются от цифр на бумаге.
1/ Сопротивление резистора при 20МА. 2/ сопротивление резистора при 40 МА. Примерное вычисление: конечное сопротивление варьируется от 100 ом до 200 ом. Это все на бумаге. Но даже при 40 МА светодиодная цепь не набирает полную мощность ( считаем, что 100% мощность при падении тока на один светодиод 20 МА ). Полная мощность светодиодной цепи будет достигнута лишь при 60 МА на всю цепь, поскольку 60/3 ( где 3 это количество светодиодов, соединенных параллельно ) = 20 МА ( на один светодиод в элементе ). Я же подаю 20/3 = 7 МА на светодиод.
Теперь небольшой расчет. В принципе, можно вообще пренебречь сопротивлениями светодиодов и рассматривать элемент из 3 светодиодов, подключенных параллельно, как один. Что я и сделал. Плюс ко всему мне очень не хотелось убирать паяльник с грустным лицом т.к все светодиоды могут сгореть. Я раз 5 все перепроверял. Можно спалить 1 светодиод, ну 2 можно, можно поджарить какой-нибудь транзистор или дешевую микросхему, но спалить разом все 9 светодиодов, которые могли бы служить верой и правдой, это слишком. Перепроверяйте и вы по 10 раз. Элементарно правильность полюсовки. Хотя, в принципе, сколько раз я путал полюсы на светодиодах, светодиод оставался жив, но лучше все же полюсовку соблюдать. Это отступление. Вот что я сделал: ограничил ток на всей цепи не более 20 МА. Это жесткий ход. По школьным знаниям физики, которые получили все, мы получим, что на каждый светодиод будет падать ток равный 20МА/3. При 20 МА нормальном токе, на светодиод будет падать 20/3. Как потом на практике получилось это 7,5МА по примерным расчетам. Вот здесь нужно вспомнить то, что долдучут нам в сети на всяких форумах ( пришлось по ним походить ). А именно, на каждый светодиод может падать разный ток, если на каждый светодиод падает ток одинаковый, то вам сильно повезло. Мол светодиоды сделаны из разных кристаллов полупроводников. С этим я согласен. Именно поэтому я резко ограничил ток на всей цепи как макс. ток на одном светодиоде, и плевать я хотел на данный нюанс, только был один осадок. В тот момент все еще было на бумаге и я не знал как поведут себя светодиоды при таком токе, но как оказалось все нормально. Светодиоды, которые у меня, светились уже при 1 МА. При 20 МА на элемент цепи достигалось нормальное свечение, которое может осветить газету, книгу, или чего другое. PНу и расчеты небольшие, как и обещал.
Как мы видим напряжение теперь на 12 вольт, а 4. Причем такое напряжение падает только на один элемент, который подключен параллельно. Разность потенциалов между 2мя элементами будет 8 вольт, а между 3мя 12 вольт. Разность потенциалов между лишь одним светодиодом будет равна 4 вольта ( все физика за 7 класс ). 4 вольта, а нужно 3.2, но больше я сделать ничего не смогу. Пусть будет 4 вольта, в дальнейшем просто поставим более сильный резистор.
Напряжение 12 вольт. Как мы видим 3 по 3. Знаю, что в сети такую схему воспринимают как убийство светодиодов. Скажу об этом чуть позже. Так... 3 по 3. 3 светодиода подключены параллельно * 3. PПримерное напряжение на белом светодиоде 3.2 вольта, напряжение на клеммах аккумулятора 12 вольт. Но мы подключаем вначале последовательно, а затем параллельно. В итоге мы получаем, что напряжение делится на 3 ( школьная физика 7 класс ). А значит вся данная схема будет эквивалентна схеме ниже.
Вот приблизительная схема.
Есть у меня аккумулятор на 12 вольт, емкостью 7 А*час. Есть автомобильная лампочка от поворотника. Все светит, но мне не нравится. Низкий КПД, высокий нагрев. Жаба душит расходовать ресурсы моего аккумулятора на тепло. Ток потребления лампы составляет 0,6 Ампер. Следовательно, такая лампочка просветит (использую 5 ампер*час чтобы не впадать в 100% глубину цикла аккумулятора) 5/0,6 = 8.3 часа. Мало. Хватит на вечер, на второй вечер и возможно на 3й вечер, а дальше аккумулятор нужно будет зарядить. Идея использовать светодиодную ленточку в качестве источника света, чтобы дико, просто дико снизить потребляемый ток и увеличить на порядок время работы аккумулятора и снизить нагрузку на него.
А теперь я хочу поделиться тем, что я собрал на днях. Ересь, конечно, но это сейчас так кажется. Если доживу до лета, то светодиодный фонарь из 9 светодиодов будет неплохим источником света. Причем светить такой фонарик будет очень и очень долго. Хотя чего еще можно ждать от герметичного 12го вольтового аккумулятора. Но, в принципе, можно использовать и обычную батарею, только составить ее придется из 6 батареек или аккумуляторов.
By root (Март 16, 2012 at 22:22)· Теги: , , , ,
Компьютерщик, Электронщик, Самоучка-программист.
IT-Сфера, Заметки из жизни » светодиодный фонарь
Комментариев нет:
Отправить комментарий