Cómo calcular la duración de la batería CR2032 con LED

Quiero encender un LED que tiene un voltaje directo de 3,3 V usando dos baterías de celda de moneda CR2032 de 3 V para crear un suministro de 6 V. Configuré la resistencia para una corriente de 20 mA. Para mi aplicación, el LED se encenderá durante unos cinco minutos al día.

El CR2032 tiene una capacidad de 235 mAh (Hoja de datos de Energizer: http://data.energizer.com/pdfs/cr2032.pdf ) La hoja de datos solo tiene una curva de "características de descarga continua" para un drenaje de 0,19 mA.

¿Cómo sé cuál es la capacidad en el nivel de consumo de corriente de 20 mA? ¿Cómo puedo estimar la duración de la batería, además de dividir la capacidad de mAh por el consumo de corriente?

Es confuso porque en algunos sitios he leído que la capacidad de la celda tipo moneda se degrada seriamente si consume continuamente más de unos pocos mA... pero he visto muchas linternas LED de llavero que incluso usan la batería CR2016 de menor capacidad.

Tenga en cuenta que debido a lo diferentes que son sus voltajes (~ 3.3V y 4-6V), su resistencia en serie desperdiciará una cantidad considerable de energía. La resistencia interna de su batería varía de 10 a 140 ohmios y están clasificados para pulsos de 1/3 de la corriente que desea ejecutar, por lo que probablemente no funcionen bien con 3 veces esa corriente continuamente.
Con un rojo o amarillo, solo obtiene aproximadamente 150 mAh de los 225 mAh posibles o aproximadamente 1/2 día brillante, 1/2 menos brillante, 2 días muy tenue. Con blancas un poco menos. Esto directamente a través de CR2032 La corriente está limitada por la ESR interna y luego por la caída de voltaje por debajo de Vf del LED blanco de 3 V a 2,8 V. Pero el blanco no usa 20 mA, quizás 5 mA dependiendo de la parte. Debido a que el brillo, el voltaje del LED y el voltaje de la batería son muy dinámicos, y la vida útil en segundos es difícil de modelar sin un procedimiento de prueba y un corte bien definidos.
Consulte el manual de la aplicación data.energizer.com/pdfs/lithiumcoin_appman.pdf para conocer la curva de 3 mA.
El comentario de Tony debería ser una respuesta. Por una vez.
Ok, gracias por el consejo, tendré que ver qué tan brillante es el LED con una corriente más pequeña como 5 mA... ¡o elegir la celda de moneda CR2477 más grande! Parece que no hay una respuesta obvia aquí...
Sus opciones son: Use una batería de mayor capacidad, reduzca su carga y/o mejore la eficiencia
Las celdas de moneda son una batería costosa para la carga que entregan. Si solo desea una batería compacta, podría considerar una batería de teléfono o intentar obtener una batería de tableta de segunda mano. Excesivo para el propósito, pero es posible que pueda obtener uno a bajo precio recuperando los dispositivos electrónicos no utilizados. Puede obtener una carga de iones de litio genérica barata de la placa USB para cargarla también si lo desea. Creo que algunas celdas de moneda, debido a los productos químicos involucrados, son increíblemente derrochadoras o malas para el medio ambiente si se cambian con frecuencia, así que considere muchos tipos de baterías si es una opción.
@Oliver Eso es muy sucinto. El tiene razón. Elegiría una batería de mayor capacidad y mejoraría la eficiencia, y dependiendo de la batería de mayor capacidad, tal vez desee una luz más brillante, no una más tenue =)
Si puede obtener una batería de tableta recuperada, puede ocultar una mega capacidad de almacenamiento en la tapa o en la parte inferior de la caja. Algunos de ellos son grandes placas planas tan delgadas como de 2,5 a 3 mm.
Sólo una pregunta: ¿qué implica "mejorar la eficiencia"? Las únicas opciones que veo, además de una batería de mayor capacidad, son aumentar el valor de la resistencia del LED para reducir el consumo de corriente (si el LED sigue siendo lo suficientemente brillante) o encontrar un LED más brillante...

Respuestas (1)

Solo puede confiar en los (amperios hora) que tiene la batería. O para baterías pequeñas los mAh (miliamperios hora). De todos modos, todas estas cifras son estimaciones de todos modos. La vida útil depende, por ejemplo, de la temperatura.

No sé para qué necesita el LED, pero puede obtener LED que son mucho más eficientes: 1 mA le daría 20 veces más tiempo.

Como dijo KH: está desperdiciando energía en una resistencia en serie: intente encontrar una fuente de corriente de conmutación. Me viene a la mente un circuito PWM simple con un inductor.

Necesito el LED para iluminar una caja. Esto no es solo un indicador LED, por lo que no creo que 1 mA sea suficiente.
Además, ¿te refieres a PWM con el fin de atenuar el LED?
@donut, te sorprendería lo brillante que es un led a 1 mA, especialmente de noche/oscuridad. Depende del tamaño de la caja aunque. Prueba 5mA.
Con PWM estoy pensando en algún tipo de suministro de corriente de conmutación no regulado. Combinado con una L puedes ahorrar mucha energía. (Tenga en cuenta que los LED están controlados por corriente, no por voltaje).
Los LED también son más eficientes con voltajes instantáneos más bajos, lo que significa que si le das a un LED una onda cuadrada de 10 V con un ciclo de trabajo del 32 %, tendrá un voltaje efectivo de 3,2 V y es probable que el LED no se queme, pero si aumentas la frecuencia de la onda cuadrada y ejecutarla a través de un inductor como describe @oldfart, puede tener la eficiencia del modo conmutado y la salida de voltaje constante similar a un suministro lineal.
También puede usar PWM para atenuar un LED por debajo de su voltaje de apagado, pero ese es un propósito separado. Mi proyecto de afición actual es diseñar un sistema de controlador de LED modular que pueda controlar tanto el voltaje instantáneo para los LED como la onda cuadrada de 0-100 % a ese voltaje para controlarlos.
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