Техника

Как уменьшить потребляемый светодиодом ток с сохранением максимального КПД?

Более конкретно:
источник питания не переменный - батарейки LiOn. С целью увеличения срока работы источника нужно уменьшить ток, к примеру в два раза, вместо 20ма сделать 10ма.
НЕ ПРЕДЛАГАТЬ РЕЗИСТОР!
*Используя резистор мы получаем потерю за счет выделяемой мощности в виде тепла.

В дебрях интернета наткнулся на советы по использованию ШИМ, но к сожалению, не очень опытен в этом. Просьба более подробно объяснить или указать на примеры готовых устройств (компонентов).
Где-то еще встречал пример реактивного сопротивления, но это скорей всего справедливо только для источников переменного тока.
АЕ
Аяулым Ерекешова
970
"НЕ ПРЕДЛАГАТЬ РЕЗИСТОР! "

"
— Чем хотите пока заняться, состоятельные кроты?
— А что, если нам посчитать?
" (С) мультфильм "Дюймовочка"

***
Допустим у Вас светодид у которого при
20 мА => 3.1 В
10 => 3.0
(Это вполне реальные числа для маленького слабенького белого светодиода.)

Источник 3.7 В (литиевый аккамулятор при средней зарядке).
Резисторы при
20 мА => (3.7-3.1) / 0.020 = 30 ом
10 => (3.7-3.0) / 0.010 = 70

Мощности выделяемые на сведодиоде и резисторе
20 мА => 3.1*20 = 62 мВт и (3.7-3.1) * 0.020 = 12 мВт
10 => 3.0*10 = 30 мВт и (3.7-3.0)*10 = 7 мВт

кпд
20 мА => 62 / (62+12) = 0.84
10 => 30 / (30+7) = 0.81
(Хотя конечно при свежезаряженном аккумуляторе и при разряженном числа будут другими.)

***
По-моему мнению,
1
уменьшение с 20 мА до 10 мА за счет изменения резистора не приводит к катастрофическому уменьшению кпд.

2
кпд порядка 80% не так уж и плох.

3
кпд при использовании светодиодного драйвера тоже не будет равным 100%

4
если хочется использовать импульсный источник для питания светодиода, то его по-моему проще купить готовый, чем паять самому.

5
при использовании драйвера он возможно будет обеспечивать более равномерный ток и соответственно световой поток при разряде аккамулятора. Но это можно считать достоинством, а можно считать недостатком. По-моему так лучше пусть фонарик потихоньку снижает яркость, чем до последнего горит в полную яркость, а затем резко гаснет.
ДМ
Дмитрий Митюшев
23 527
Лучший ответ
Дмитрий Митюшев И да.
80% - это конечно не световой кпд светодиода.
Это кпд показывающий какая часть электрической энергии выделяется на светодиоде по отношению к сумме энергий выделяющихся на светодиоде и резисторе.
Аяулым Ерекешова Александр, Вы пожалуй точнее всего прониклись сутью поставленного мною вопроса, ибо я спросил кривова-то... но Ваш ответ мне ближе всего по задуманному.

Если взять Ваши расчеты за стандарт, верно я понимаю, что:
При 20ма, будет потребление всей цепи 0.084 Вт, а при 10ма 0.037 Вт?

т. е. при первом варианте потеря в виде рассеиваемого тепла на резисторе получается 19.3%, а во втором 23.3?
Аяулым Ерекешова Выходит моя неопытность и не умение произвести нужный расчет создали неправильное впечатление относительно резистора. Признаюсь, вариант с резистором для задуманного выходит самым выгодным.
Еще раз спасибо за хорошие мысли и посыл в верном направлении :)
10 ма, это больше чем половина свечения от номинала, диод не лампочка! Дай номинальный ток, и не выпендривайся, да следи за температурой кристалла, от нагрева меняются параметры, по этому и делают драйвер- стабилизатор тока....
АЕ
Александр Емельянов
86 083
Если светодиод используется для освещения, то применяют импульсный режим его работы для снижения потребляемого тока от аккумулятора.
инерционность глаза делает мерцание не заметным..
Ася Судакова
Ася Судакова
84 001
www. google.ru/search?q=импульсный+источник+тока+для+светодиодов&newwindow=1&client=opera&hs=46C&biw=1776&bih=862&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwiWg6DGtJ_MAhUBLZoKHTW5BlQQ_AUIBSgA&dpr=1
Неизвестно Неизвестно
Неизвестно Неизвестно
98 371
Будет не с сохранением максимально КПД, а с получением максимального КПД, потому что с падением тока увеличивается эффективность: http://ledway.ru/resources/image/13720
Добавить последовательно несколько светодиодов, пока не получится нужный ток.
Ещё информация: https://reefcentral.ru/forum/topic/5799-kak-uvelichit-kpd-svetodioda-na-30/
СП
Светлана Панкова
56 998
Сейчас техника находится на таком уровне, что когда вы хотите сделать что-то нестандартное, вам сразу нужно очень приличное понимание процессов.

И осциллограф.

http://we.easyelectronics.ru/power-electronics/istochnik-toka-dlya-moschnyh-svetodiodov-s-pitaniem-ot-seti-220-v-50-gc.html
Катя,катенька, Катюша!!!!)))
Катя,катенька, Катюша!!!!)))
43 324
Если тебе известен ток при котором светодиод имеет максисальный КПД, то уменьшая ток, ты уменьшишь КПД.
Назира Иманбекова
Назира Иманбекова
3 952
Импульсный DC-DC стабилизатор тока (драйвер) с высоким КПД Но если не силен в этом - дела не будет при самостоятельной сборке PS - да и выигрыш сомнительный при таких малых токах будет
__
___Артём ___
1 401

Похожие вопросы