Berapa lama 150 Farad Capacitor akan menyalakan LED

Saya memiliki LED putih terang dari senter. Aproximatley Berapa lama akan menyala dengan kapasitor 150 farad 2.5 volt. Apakah saya memerlukan resistor? Dan jika demikian, berapa banyak Ω? Kapasitor adalah boostout maxwell 150 farad 2,7 volt di sini .

Jawaban langsung untuk pertanyaan itu

Jawaban langsung untuk pertanyaan Anda, dengan asumsi Anda berniat menghubungkan kapasitor ke LED dengan resistor seri tidak ada waktu sama sekali . Itu karena LED putih membutuhkan lebih dari 2,7 V untuk menyala. Periksa datasheet-nya. Hal-hal ini biasanya perlu lebih dari 3 V.

Ada dua opsi. Yang paling sederhana adalah menggunakan LED dengan drop maju lebih rendah. Katakanlah Anda mencoba ini dengan LED merah yang memiliki penurunan 1,8 V pada 20 mA. Itu berarti pada muatan penuh, akan ada 2.7V - 1.8V = 900 mV di resistor. Jika Anda ingin kecerahan maksimum pada muatan penuh, yang kami katakan adalah 20 mA, maka Anda memerlukan resistor 900mV / 20mA = 45 Ω. Mari kita pilih nilai nominal umum 47 Ω.

Sekarang kita memiliki kapasitansi dan hambatan, kita dapat menghitung konstanta waktu, yaitu 150F x 47Ω = 7050 s = 118 menit = 2 jam. Dengan muatan penuh, LED akan hampir pada kecerahan penuh, yang kemudian akan membusuk perlahan. Tidak ada batasan pasti kapan tiba-tiba keluar, jadi kita harus memilih sesuatu. Katakanlah 5 mA cukup redup untuk dianggap tidak berguna lagi dalam aplikasi Anda. Tegangan yang melintasi resistor adalah 47Ω x 5mA = 240mV. Menggunakan perkiraan pertama dari LED yang memiliki tegangan konstan, artinya tegangan kapasitor adalah 2 V.

Pertanyaannya sekarang adalah berapa lama untuk meluruh dari 2,7 V ke 2,0 V pada konstanta waktu 2 jam. Itu adalah .3 konstanta waktu, atau 2100 detik, atau 35 menit. Nilai aktual akan sedikit lebih lama karena LED juga memiliki beberapa seri resistensi yang efektif dan karenanya meningkatkan konstanta waktu.

Cara yang lebih baik

Di atas mencoba menjawab pertanyaan Anda, tetapi tidak berguna untuk senter. Untuk senter Anda ingin menjaga cahaya mendekati kecerahan penuh selama mungkin. Itu dapat dilakukan dengan catu daya switching, yang mentransfer Watts ke Watts keluar ditambah beberapa kerugian tetapi pada kombinasi tegangan dan arus yang berbeda. Karena itu kami melihat energi total yang tersedia dan dibutuhkan dan tidak terlalu khawatir tentang volt dan ampli tertentu.

Energi dalam kapasitor adalah:

Ketika C ada di Farads, V di Volts, maka E ada di Joules.

Catu daya switching akan membutuhkan tegangan minimum untuk bekerja dengannya. Katakanlah ia dapat beroperasi hingga 1 V. Itu mewakili sejumlah energi yang tersisa di tutup yang tidak dapat diekstrak oleh rangkaian:

Total yang tersedia untuk pasokan daya switching karena itu 547 J - 75 J = 470 J. Karena tegangan rendah, kerugian dalam pasokan daya switching akan cukup tinggi. Katakanlah pada akhirnya hanya 1/2 energi yang tersedia dikirimkan ke LED. Itu membuat kita dengan 236 J untuk menyalakan LED.

Sekarang kita perlu melihat berapa banyak daya yang dibutuhkan LED. Mari kita kembali ke LED putih asli Anda dan memilih beberapa nomor. Katakanlah perlu 3,5 V pada 20 mA untuk bersinar dengan baik. Itu 3,5V * 20 mA = 70 mW. (236 J) / (70 mW) = 3370 detik, atau 56 menit. Pada akhirnya, cahayanya akan mati lebih cepat, tetapi Anda akan memiliki kecerahan yang cukup mantap hingga saat itu.

Iya! Anda membutuhkan resistor. Jika Anda tidak menggunakan resistor, Cap akan keluar secara instan melintasi LED. Resistansi resistor akan menentukan berapa lama LED akan menyala.

Anda harus melihat spesifikasi LED untuk menentukan berapa banyak arus yang dibutuhkan untuk mengendarainya. Setelah Anda tahu bahwa Anda dapat menghitung resistansi resistor yang diperlukan menggunakan V = IR. pemecahan untuk R = V / I

Setelah Anda mengetahui hambatannya, Anda bisa mengetahui arus dan menggunakan arus, Anda dapat menghitung waktu terakhir menggunakan C = It / V. Ketika Anda menyelesaikan untuk t Anda mendapatkan t = CV / I yang akan keluar dalam hitungan detik.

Semoga itu bisa membantu!

Pendekatan alternatif: Saya akan menganggap LED merah / hijau / kuning standar yang membutuhkan 2V pada 20ma: 40mw. Kapasitor menyimpan 1/2 CV ^ 2 joule energi: 300J. Itu akan menyarankan 300 / 0,04 = 7500 detik atau sekitar 2 jam. Namun, dalam praktiknya Anda tidak akan mendapatkan semua energi keluar karena tegangan akan turun cukup cepat di bawah level yang akan menghasilkan cahaya. Saya memperkirakan sekitar setengah jam sampai "redup", dan mungkin 15 menit lagi cahaya redup.

Sunting: omong-omong, kapasitor Anda hampir pasti 150mF, yang akan memberi Anda 1/1000 dari itu, atau beberapa detik.

(Untuk penerangan LED putih yang mudah, coba 3 baterai NiMH AA, yang memberi Anda voltase yang hampir persis tepat)