¿Cómo adaptar una cadena de 10 LED alimentados por 3 pilas AA para que funcione en un puerto USB?

1. Lo leyó incorrectamente, Red|Black|Black es de 20 ohmios, no de 200.

2. Los LED blancos (que en realidad son LED azules con luminóforo blanco) caen alrededor de 3 V (un multímetro le daría un valor exacto), dejando alrededor de 1,5 V en la resistencia. Esto equivale a 75 mA de corriente. Para tener la misma corriente con un suministro de 5 V, necesita una resistencia que permita el paso de 75 mA con una caída de voltaje de 2 V, que es de alrededor de 27 ohmios.

La corriente disponible de una fuente de alimentación debe ser igual o mayor a la corriente requerida por la carga. El suministro no intenta "empujar" el exceso de corriente hacia la carga.

En su caso, los AA totalmente nuevos tendrían un voltaje superior a los 1,5 V nominales, 3 juntos podrían producir solo 5 V, por lo que sospecho que su cadena de LED tolerará un suministro de 5 V sin problemas. Suponiendo 3v para los LED, una resistencia de 200 ohmios limitaría la corriente a 10 mA, lo que suena un poco bajo. Dejé de intentar leer los códigos de color hace años cuando no podía distinguir sin ambigüedades la diferencia entre el marrón cálido, el dorado y el naranja fangoso, por lo que podría ser de 20 ohmios. Si ese es el caso, entonces limita la corriente a 100 mA en total, o 10 mA por LED, lo que parece un nivel más razonable.

Desconecte la batería, conecte los cables de alimentación rojo (+ve) y negro (-ve) del USB, y debería estar bien.

Como advierte Dmitry, si desea ejecutar exactamente la corriente que obtendría de un suministro de 4.5v, aumente un poco la resistencia de 20 ohmios o use una resistencia adicional en serie entre el suministro USB y los terminales de la caja de la batería. Este último sería preferible ya que evita alterar las cosas en la caja y distribuye la disipación entre dos resistencias. Pruebe con 6,8 ohmios, 10 o 4,7 y vea qué voltaje mide en los terminales de la caja de la batería.

Probablemente sea un poco tarde para agregar comentarios, y hay varias soluciones meritorias anteriores.

En respuesta a la pregunta original, diría que es seguro conectar una cadena de LED de 4,5 V y 3 baterías con una resistencia de balasto en el circuito, directamente a un teléfono de 5 V o un cargador USB.

La resistencia de la serie "Ballast" normalmente reduce el voltaje de la batería en 1,5 V (nominal) a 3 V y limita la corriente a los LED, con baterías nuevas, a menudo puede estar cerca de 5 V. Una resistencia de balasto proporciona una medida de limitación de corriente y su valor se calcula adecuadamente.

Con un suministro constante de 5v, la resistencia de "balasto" en serie caerá (absorberá) 2.0V en lugar de 1.5v.

Una entrada de 5 V da como resultado un aumento permanente en la corriente a través de los LED, en la proporción de una caída de 2 voltios en comparación con la caída original de 1,5 voltios en la resistencia de balasto, lo que da 1,33 veces la corriente de la batería.

Una corriente LED de 7,5 mA está muy por debajo de las condiciones normales de funcionamiento del LED. ( valor derivado de una caída dada de 1,5 V en 20 ohmios divididos entre 10 LED) .

Un aumento del 30 % en la corriente del LED a aproximadamente 10 mA es aceptable y todavía relativamente bajo.

Me gustaría señalar que los LED se comportan como reguladores empapados (diodo Zener) y, aunque se considera que el voltaje a través de ellos es constante, aumenta ligeramente a medida que aumenta la corriente, esto compensará marginalmente el voltaje más alto.

En términos reales, la potencia total sería de alrededor de 500 mW con los 10 LED consumiendo solo 300 mW y la resistencia de balasto 200 mW, que son valores aceptables.

COMO se mencionó en otro lugar, la siguiente corrección de circuito más simple sería agregar un solo diodo 1A en serie, proporcionando una caída de 0.6 a 0.7v. Entonces no serían necesarios cálculos.

se debe conservar cualquier resistencia de equilibrio existente .

Recientemente encontré un convertidor de red eléctrica a CC de 4.5V V.DC por un par de libras (nuevo), que es quizás la solución más fácil de todas.

Wow, todo el mundo está complicando esto. Usb 5V a un diodo de la serie 1N400x en serie con el paquete de baterías LED es todo lo que necesita. El 90% de los puertos de computadora USB no requieren enumeración para el consumo de energía, independientemente de la documentación estándar USB. El 99% de los cargadores de pared USB tampoco lo necesitan, a menos que desee un alto voltaje con algunos nuevos de carga rápida. Algunos suministros USB tienen de 5,2 a 5,3 voltios, lo que hace que una caída de voltaje directo de diodo de silicio de 0,7 V sea ideal. A 5V, estaría justo por debajo de lo ideal.

He hecho esto cientos de veces con paquetes de 2x y 3x led.

Para responder a la pregunta actual, la carga lo jala . La resistencia ya limitará la corriente, no es necesario buscar más limitaciones de corriente.

Las luces están conectadas en paralelo (no en serie)

¿Está usted seguro de eso? Los LED blancos suelen tener un voltaje directo de alrededor de 3,6 V, por lo que tres de ellos en serie serían de 10,8 V. No habría forma de polarizar hacia adelante los LED y hacer que se enciendan con los 4,5 V más o menos disponibles de las baterías.

Es posible que los LED estén alimentados por un convertidor elevador, pero lo dudo ya que hay soluciones más baratas y, según su imagen, parece un dispositivo optimizado a bajo costo. Incluso podría darse el caso de que los LED estén en paralelo sin resistencias individuales, a pesar de las buenas prácticas, para minimizar el costo.

Sin embargo, el voltaje ligeramente más alto de un puerto USB no va a doler. Una batería nueva puede tener un voltaje de circuito abierto de hasta 1,65 V, lo que lo lleva a 5,0 V si redondea a 2 cifras significativas. En el peor de los casos, esto solo hace que los LED sean un poco más brillantes: no tendrá ningún problema hasta que sean mucho más brillantes que se sobrecalienten.

Lo que sí difiere entre USB y baterías es la resistencia interna. El voltaje de una batería disminuirá considerablemente cuando esté suministrando corriente, mientras que el voltaje USB está regulado y caerá muy poco cuando el consumo de corriente esté dentro de las especificaciones. Si desea ver cómo esto podría afectar las cosas, intente conectarlo con una resistencia variable en serie. Comience con tal vez 1000 ohmios (similar a una batería muy agotada) y bájelo a 0. Observe el brillo de los LED, así como el voltaje a través de ellos. Será educativo, si no necesario.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

¿La corriente que sale de una toma USB normal (como la de un cargador de teléfono, 0,8-1,2 amperios) va a ser demasiada?

No, por dos razones.

En primer lugar, la calificación actual es un máximo . En segundo lugar, obtener alta corriente de USB requiere más que simplemente conectarle una carga ordinaria.