alimentarea led 5W din acumulatori cu plumb

[Ticu]

= eu nu am treaba cu tensiunea, e foarte buna, am aprox 6,5V din baterie dar problema e ca am 10Ah si nu stiam cum sa-i reduc la vreo 7, 8 sau maxim 900 mA

= m-am hotarat sa folosesc 1 baterie si 1 led

= in ani trecuti cand foloseam lanterne cu leduri si in loc de baterii bagam acumulatori duracell de 2450 ma iar dupa cateva utilizari au inceput sa se arda din leduri

= .si ceva idei despre cum si din ce sa fac carcasa proiectorului

Capacitatea acumulatorului (Ah = amperi-ora) poate fi oricat de mare fara sa arda ledul. Este ca rezervorul unui autoturim: poate fi oricat de mare, fiindca consumul depinde doar de motor, care-si ia doar cat combustibil ii trebuie ca sa faca fata sarcinii sale.

Intrebarea este "ce curent trece prin led?" Curentul I prin led depinde de tensiunea V aplicata pe led, dupa o curba numita "curba caracteristica I-V". Forma ei depinde de tipul si temperatura ledului, asa cum vezi in desenul de mai jos. Daca ai aplicat o tensiune V, automat curentul este I. Daca ii dai un curent I, automat tensiunea pe led este V. De aceea este important sa controlezi (limitezi) fie tensiunea, fie curentul.

Puterea pe led este produsul I x V. Cam 25% din aceasta putere se transforma in lumina, iar restul in caldura care trebuie neaparat evacuata printr-un radiator in aerul inconjurator pentru ca sa nu distruga cipul ledului. Este important sa nu se depaseasca puterea maxim admisa de constructor; prin controlul curentului (mai usor) sau tensiunii.

Tensiunea si curentul pot fi micsorate pana la valori nepericuloase prin legarea in serie cu ledul a unei simple rezistente sau tranzistor dintr-un driver.

 

La tine problema este ca tensiunea acumulatorului este cand mai mare, cand mai mica decat tensiunea admisa pe led. Tensiunea initiala a acumulatorului proaspat incarcat (cam 6,7V) este prea mare pentru led si il arde sau ii scurteaza mult viata. Trebuie neaparat micsorata tensiunea printr-o rezistenta sau un driver in serie.

Pe masura ce se descarca, acumulatorul ajunge la un moment dat la tensiunea admisa de led (5,9V din desen) si ar putea fi conectat direct fara risc.

Tensiunea scazand in continuare spre 5,25V (minim admis pentru descarcare), ledul este subalimentat si va lumina mai slab. Nu este periculos.

 

Am cerut si eu cateva leduri "de 6-7V" de la furnizorul tau, fiindca vad ca s-a discutat mai mult pe presupuneri si nici tu nu arzi de nerabdare sa faci masuratori. Sunt 4 cipuri, in paralel doua grupuri, fiecare continand 2 cipuri in serie. Capsula este ceramica si are un mic radiator de aluminiu incorporat, de 20x20 mm2. Cipurile sunt protejate de un strat de rasina cu luminofor.

Cateva masuratori pe un asemenea led sunt date in graficul alaturat, impreuna cu poza ledului.

http://s1136.photobucket.com/user/ticu2/media/LED5Wm.png.html?sort=3&o=0

Cu galben este marcat domeniul in care variaza tensiunea acumulatorului, de la starea complet incarcat (totusi scos de la incarcator!!!) pana la starea complet descarcat.

In grafic se vede cum variaza curentul prin led in functie de tensiunea aplicata:

- Curba rosie = curba caracteristica I-V pentru led, doar cu radiatorul propriu. In punctele masurate am notat si temperatura la suprafata rasinii, masurata cu un termometru cu infrarosii. Se vede ca peste 5,9 V curentul creste peste limita admisa de 700mA, iar temperatura depaseste 120 grade, asa ca se va arde repede. Ledul alimentat direct, fara limitare de curent, poate fi folosit in intervalul 5,25-5,90V fara sa depaseasca curentul de 700mA.

- Curba albastra = curba aceluiasi led, doar cu radiatorul propriu, dar "la rece" (temperatura camerei). Tensiunea a fost aplicata doar pentru 1/2 secunda (puls scurt, cat sa fac masuratoarea) ca sa nu apuce sa se incalzeasca. Asta este cazul ideal in care caldura ar fi eliminata total cu un radiator suplimentar foarte mare si bine ventilat. Se vede ca nici aici nu poti depasi 6,1 V fara sa treci peste limita de 700 mA specificata de fabricant.

In realitate se foloseste un radiator de dimensiuni medii, temperaturile coboara sub cele notate pe desen, iar curba reala se va situa undeva intre cele doua curbe de mai sus.

- Curba neagra este trasata pentru un ansamblu ''led in serie cu o rezistenta de 1 ohm (si de putere = 1 Watt)'', asa cum iti propuneam intr-o postare anterioara. Se vede cum curentul are valori micsorate (datorita rezistentei inseriate) si nu se depasesc 700mA pe tot domeniul de variatie al tensiunii acumulatorului. Asta mi se pare solutia cea mai potrivita. Curentul prin led va scadea treptat, pe masura ce se descarca acumulatorul.

Apreciez un curent mediu de 400 mA, asa incat acumulatorul tau nou de 10 Ah (amperi-ora) va tine cam 10/0,4 = 25 ore.

 

Alte chestiuni ridicate de tine:

= Pataniile cu lanterne la care bateriile au fost inlocuite cu acumulatori se intampla pentru ca bateriile normale (Zn-C) de dimensiuni mici au o "rezistenta interna" apreciabila, o parte din tensiune "se pierde" pe aceasta si de aceea si curentul debitat este limitat, chiar fara a avea o rezistenta externa. Acumulatoarele au rezistenta interna foarte mica, acea pierdere interna este foarte mica, aproape toata tensiunea se aplica pe leduri, curentul este mai mare decat cel recomandat si de aceea ledurile au viata scurta.

= Niste idei de radiator si reflectorul recomandat pentru capsula ledului discutat sunt date in pozele de aici.

http://s1136.photobucket.com/user/ticu2/media/LED5Wreflector.png.html?sort=3&o=0

Un reflector s-ar putea improviza dintr-o tabla lucioasa rulata ca un trunchi de con (palnie).