como manejar un led de 1.35V con una pila AA de 1.4V

Me gustaría montar un LED TSAL6400 en una sola caja de batería de tamaño AA, con un simple interruptor de encendido/apagado. Mi problema es que el LED necesita exactamente 1,35 V para funcionar con su brillo nominal. A este voltaje utiliza una corriente de 100 mA.

Me gustaría usar baterías Sanyo Eneloop. Los he medido y tienen 1.405V al día siguiente de cargarlos. Creo que caerán a alrededor de 1.395V @ 100mA.

He seguido los tutoriales de LED, que dicen que tengo que conectar una resistencia en serie con el LED. Mi problema es que si calculo, esa resistencia debe tener (1,4-1,35)/0,1 = 0,5 ohmios de resistencia.

Mi pregunta es que me recomendarías para hacer este proyecto? Me gustaría hacer la caja lo más pequeña posible, planeo montar todo directamente en una sola caja AA.

  • Shell utilizo dos resistencias de 1 ohmio en paralelo para obtener una resistencia de 0,5 ohmios.
  • ¿Puedo posiblemente usar algunos potenciómetros de microgiro para mi problema? Sería la mejor solución, ya que entonces podría usar baterías diferentes, ya que todo lo que tendría que hacer es configurarlo después de cambiar las baterías. Estoy más interesado en esta solución. ¿Alguien puede explicarme cuál es la mejor manera de obtener 1.35V de fuentes de 1.4V-1.6V usando un potenciómetro simple?
  • Tal vez sea una exageración, y realmente no sé cómo usarlos, pero ¿puedo usar un regulador de voltaje para este propósito? Quiero decir, ¿hay un regulador de voltaje que sea pequeño y pueda proporcionar una caída tan pequeña como 0.4V?

ACTUALIZACIÓN: he realizado algunas mediciones en mi LED:

  • 1,184 V - 12 mA
  • 1,315 V - 75 mA
  • 1,345 V - 93 mA
  • 1,357 V - 100 mA
  • 1.380 V - 110 mA

El último es cuando lo conecté directamente a una batería Eneloop AA. Por definición, es overdrive, pero no sé qué tan peligroso es para el LED.Medición de LED

La capacidad de una batería AA es de aproximadamente 1 V a 1,4 V. Necesita un voltaje más alto para obtener la vida útil de la batería y mantener 100 mA. Dos AA caerán de 2.8V a ~2V: 2.8V/110mA=25ohm; 2,0 V/90 mA = 22 ohmios, por lo que unos 20 ohmios, en serie con el ESR de la batería, lo harán y, de hecho, usarán toda la batería.

Respuestas (7)

Por coincidencia estaba buscando una lámpara LED que funciona con dinamo de bicicleta. Los LED blancos requieren alrededor de 3,6 V, pero debido a que el suministro varía según la velocidad del ciclo (6 V máx., CA), tuve que colocar un montón de componentes electrónicos de todos modos. Además, deseaba una alta eficiencia, no quiero andar en bicicleta por una resistencia que convierta mi energía en calor. Así que comencé a buscar.

También tenga en cuenta que si obtiene una batería de 1.4V, si la agota, el voltaje caerá lentamente a aproximadamente 1V. A 0.8V está completamente muerto. Es posible que desee considerar tener un producto que funcione a 1,2 V o 1,1 V, por ejemplo, también si desea admitir baterías recargables.

Para eso, realmente necesita un convertidor CC / CC para aumentar el voltaje. El LT1932 es probablemente aún más adecuado para su propósito. Convierte un voltaje bajo en una corriente constante (que necesita para un LED). Es un poco caro (porque 1) son tecnologías lineales, 2) estás tratando de hacer algo de bajo voltaje), pero puede controlar un solo LED de 1V. También tiene un pin SHDN para que puedas controlarlo:

Circuito típico LT1932

Puede controlar varios LED blancos (requieren una caída de más de 3 V cada uno) desde una entrada de 2 V. Esta figura muestra 4 LED blancos, por eso necesita un mínimo de 2,7 V. No sé cómo se comportará si pones solo 1 LED allí, pero creo que funcionará bien.

Todo lo que necesita para este controlador se muestra allí. Rset establece la corriente a través de los LED (en la hoja de datos probablemente haya una tabla). Conduce los LED en este ejemplo con 15 mA. Y como se dijo, los LED están controlados por corriente, no por voltaje. La resistencia que normalmente usa solo establece una corriente 'fija' (para un cierto voltaje que aplica en el sistema). Este regulador se ajusta a una cierta corriente con la resistencia Rset, y luego ya está. Si coloca otro LED en serie, ajustará el voltaje para que la corriente permanezca igual. Por supuesto, esto tiene límites, pero supongo que no llegarás a eso.

Hay más de estos circuitos integrados y son muy útiles. Probablemente encuentre más ejemplos que son más baratos, pero es posible que no puedan funcionar con 1V.

Vaya, gracias por esta respuesta. Lo entiendo mucho mejor a partir de esto. Mi pregunta es si realmente aumenta a 14,4 V en este ejemplo. ¿De una fuente de batería de 1V? ¿Funciona en teoría igual que lo que hago cuando empiezo a aumentar el voltaje con un medidor de corriente en la mano y me detengo cuando la corriente alcanza mi objetivo? ¿Qué están haciendo las partes C1, L1, D1, C2? ¿Los necesito para que funcione?
14,4 V puede ser un poco demasiado alto para él, pero en teoría intentará actuar como una fuente de corriente (no como una fuente de voltaje). Se agregan C1 y C2 para la estabilidad del regulador. L1 y D1 están ahí porque es un regulador de conmutación (un convertidor DC-DC). Para comprender más acerca de un convertidor boost (step-up), lea en wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter Es una historia bastante 'compleja/larga' sobre cómo funcionan.

Use un convertidor de refuerzo de conmutación a, digamos, 3V. La salida estará regulada, por lo que podrá obtener 100 mA estables a través del LED con una resistencia adecuada, y la batería durará mucho más que si la conectara directamente al LED y la resistencia.

Nunca he usado tal cosa. ¿ Estás hablando de algo como este TPS61015 ? Me parece un poco complicado, por ejemplo, ¿por qué tiene 10 pines? ¿Por qué no es solo Vin, Vout, GND?
Ese es el tipo de cosas. Debido a que está aumentando el voltaje, requiere un inductor y otras partes. ¡En realidad no tienes muchas opciones!
Realmente me gustaría mantenerlo súper simple. Tendré que hacer un par de ellos y usarlos como marcadores activos para una cámara IR. Creo que me quedaré con las resistencias.
@zsero, aún necesitará resistencias limitadoras de corriente, incluso con un regulador de impulso. Puede usar dos baterías en su lugar.
Si va a construir un conmutador, construya uno de corriente constante y no se preocupe por el voltaje.

El circuito más simple que desea se denomina comúnmente "ladrón de julios", que consta de un resitor, un transitor NPN y un inductor de cuerda manual. Dicho circuito le permitirá extraer corriente útil de una sola batería AA, AAA, etc., incluso cuando el voltaje esté muy por debajo del voltaje de umbral del LED. Sin embargo, no estoy seguro de que esto genere 100 mA completos; esto dependerá de los valores del inductor y la resistencia.

Esquema: http://www.prc68.com/I/JouleThief.shtml

Referencias:

http://www.emanator.demon.co.uk/bigclive/joule.htm

http://www.instructables.com/id/Make-a-Joule-Thief/

¡Gracias por esta idea, en términos de tamaño y complejidad es lo más cercano a lo que estoy pensando! Pero todavía no entiendo si esto tiene algún tipo de límite para el voltaje o la corriente. Quiero decir que parece un buen dispositivo para guardar las baterías, pero aún necesitaría usar algo para limitar el voltaje a 1.35 V sin importar cómo cambie la batería, ¿no es así?

Los LED necesitan corriente, no voltaje. Cuando un LED está conduciendo, impone un cierto voltaje en sus terminales, pero la corriente que fluye está condicionada por un "circuito de acondicionamiento" (que puede ser una resistencia simple en serie). Tiene razón, necesita una resistencia de 0,5 ohmios (que, como usted dijo, puede obtener con dos resistencias de 1 ohmio en paralelo), pero una vez que es un valor muy pequeño, probablemente funcionará bien sin él.

Si desea encender/apagar el LED, tal vez el uso de un transistor debería ser una mejor opción. El transistor funciona como una unidad de LED.

Intenté conectarlo directamente a la batería AA y resultó en 1.380 V - 110 mA. ¿Crees que es peligroso?
@zsero Será peligroso cuando intente colocar una batería alcalina, de litio o de NiZn en su circuito, o tal vez incluso con baterías de NiMH recién cargadas. Con los diodos, los pequeños cambios en el voltaje pueden dar como resultado grandes cambios en la corriente, por lo que deben funcionar con una fuente de resistencia media a alta. Sus 110 mA a 1,38 V pueden convertirse en 400 mA a 1,6 voltios.
El mayor peligro o una pequeña resistencia es que un pequeño cambio en el voltaje influya en la corriente. Si su resistencia cae solo 0.1V, significa que un aumento de 0.1V en el voltaje de suministro significa el doble de corriente (una resistencia es lineal, 2x el voltaje = 2x la corriente, asumiendo que el LED permanece aproximadamente en el mismo voltaje, que es una suposición segura ). Obviamente, un 0,5 ohm casi no consume voltaje, por lo que un voltaje fraccional significa un LED muerto.

Como dice Leon Heller, deberá aumentar el voltaje a algo más alto. El voltaje directo de 1,35 V que menciona no es un reflejo preciso del voltaje que obtendrá con una corriente directa de 100 mA, sino un promedio estadístico.

De la hoja de datos, podría ser tan alto como 1.6V y tan bajo como... quién sabe, la hoja de datos no lo dice. Si suponemos que la distribución es simétrica, podría ser tan baja como 1,1 V, en cuyo caso la corriente que obtendrá con una batería de 1,4 V y una resistencia de 0,5 Ω podría estar entre cero y 600 mA.

Si solo está construyendo uno de estos, es posible que obtenga un LED bastante 'promedio' y obtenga un brillo razonable, pero no puede garantizarlo.

Tengo una docena de esos LED. Los revisé con mi multímetro barato y en el modo de prueba de diodos, dijo 1537-1540 para todos ellos. Y la única muestra que he medido es precisamente 0,10 A a 1,35 V, como en la especificación. ¿Crees que realmente necesito esa complejidad? Necesitaría hacer una docena de ellos.
@zsero: podría ser que las características de los LED estén muy controladas en la fabricación y que la hoja de datos sea demasiado cautelosa. Lo que ha hecho es un proceso de "selección en prueba" que solía ser común en la industria, pero que en la actualidad requiere mucha mano de obra. Aunque sigue siendo perfectamente válido. Si ha probado varios LED y funcionan en su circuito, utilícelos. Mi respuesta se basó en la experiencia. He visto circuitos donde el voltaje insuficiente ha causado grandes variaciones en el brillo.

No siempre tienes que tener una resistencia. Están allí para limitar la cantidad de corriente que pasa por el LED. Los LED tienen una clasificación de corriente máxima y también pueden manejar una corriente más alta si los PWM durante períodos cortos de tiempo. De todos modos, si su batería tiene una corriente de salida limitada, ni siquiera necesita la resistencia. Por ejemplo, con los throwies LED, generalmente usa una celda de moneda. No recuerdo la cantidad exacta, pero creo que alcanzan un máximo de 20 mA, que está dentro de la clasificación de la mayoría de los LED.

Uhm, mi batería AA es capaz de suministrar 4A, por lo que no es realmente un límite útil en mi caso. Pero probé conectándolo directamente a la batería y resultó en 1.380 V - 110 mA. ¿Crees que es demasiado?
de acuerdo con la hoja de datos, debería funcionar, todavía usaría una resistencia para una vida útil más larga y un mejor rendimiento de la batería electronics.stackexchange.com/questions/8182/…
@zsero lo siento, debería haber escrito en negrita y cursiva el si cuando estaba hablando sobre el límite de corriente de salida. :) Definitivamente usaría una resistencia. Los LED no durarán mucho si se alimentan constantemente con 100 mA. Realmente necesita PWM el LED en tal situación.

El de 1.35V me indica que es un LED infrarrojo o IR. En lugar de un circuito regulado por voltaje y una resistencia, debe usar un circuito regulado por corriente. En su forma más simple, este es un chip con algunos componentes, como un inductor, resistencias y condensadores. Un fabricante de estos es Maxim.

¿Puedes proporcionar enlaces?