Necesito comentarios e ideas para proyecto de linterna LED

Estoy pensando en hacer una simple linterna LED.

Después de investigar un poco, creo que voy a usar algunos LED blancos de 12 Cd de 5 mm con una caída de 3.6 V que pueden pasar 20 mA. Todavía no estoy seguro de cuántos LED necesitaría, pero por ahora estoy pensando en 5 o 10.

Para la fuente de alimentación, estaba pensando en una sola batería 6LR61 o 4 baterías LR6 conectadas en serie o tal vez incluso dos baterías 6LR61 conectadas en serie (pero me gustaría evitar eso ya que las 6LR61 son bastante caras aquí).

Las baterías 6LR61 populares aquí según la hoja de datos tienen una capacidad de 550 mAh, mientras que las LR6 tienen una capacidad de 2600 mAh. El voltaje mínimo para 6LR61 es de 4,8 V y 0,8 V para LR6. Dado que las baterías LR6 tienen una capacidad considerablemente mayor, lo más probable es que las use, a menos que proporcione una razón para optar por una batería de 9V. Además, si conecto baterías en serie, ¿aumentaría la capacidad del paquete?

En cuanto al circuito en sí, estaba pensando en algo así como un paquete de baterías con un interruptor conectado en serie. Usaría una conexión paralela para conectar varias ramas que consisten en una resistencia y un LED al interruptor en un extremo y al paquete de baterías en el otro extremo.

bosquejo del circuito

Sin embargo, me preocupa el consumo de energía. Tendré muchas resistencias y cada una consumirá algo de energía. Si elijo la opción de 9 V o incluso la opción de 18 V, reduciría la cantidad de energía desperdiciada por las resistencias, ya que podría conectar varios LED en serie con una sola resistencia.

Otro punto que me molesta es qué tipo de resistencias elegir. Me gustaría usar la mayor cantidad posible de baterías y que el dispositivo funcione el mayor tiempo posible. He estado experimentando con el formulario de resultados http://ledcalc.com/ , pero todavía no estoy seguro de qué elegir.

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Otra idea: ¿Sería una buena opción un temporizador 555 más un transistor como interruptor para hacer que el dispositivo sea controlado por PWM?

¡Esa calculadora LED es bastante ingeniosa! Me gusta cómo muestra la energía desperdiciada en la resistencia junto con la energía utilizada por el LED.
Las baterías de 9V tienen una capacidad de basura: use AA's / LR6, mucho mejor.

Respuestas (5)

Bueno, analicemos el circuito. Sabemos que la potencia requerida en un circuito DC es:

P = Vsrc * Isalida

Lo sabemos

I = (Vsal - Vled)/R

y la potencia entregada a los LED es todo lo que importa, por lo que queremos maximizar

Pr = (Vout - Vled) * I = (Vout - Vled)^2/R
Pled = Vled * I = Vled * (Vout - Vled)/R

Claramente, queremos minimizar Pr y maximizar Pled. Podemos hacer esto sin disminuir la corriente reduciendo R y haciendo que Vled se acerque a Vsrc.

Esto se logra poniendo los LED en serie.

Sin embargo, su batería (¿no es la 6LR61 una batería de 9V?) Pasará de un voltaje nominal (ex 9V) a un voltaje más bajo: se especifica que los 9V están muertos a 4.8V. Esto significa que una solución pasiva se atenuará mientras aún quede carga en la batería. Para su esquema original, eso podría significar que terminaría por debajo de la corriente mínima para encender el LED, o para la versión en serie, el voltaje podría caer por debajo del voltaje directo del diodo.

Una forma sencilla de extraer más brillo con la misma potencia es pulsar los LED: los ojos humanos perciben que la luz parpadeante es más brillante que la luz continua, incluso si la potencia promedio es la misma. Un temporizador 555 u otra combinación de oscilador/interruptor podrá hacer esto, no se requiere un microcontrolador. Intente jugar con el ciclo de trabajo y la frecuencia de sus LED para ver dónde se ve más brillante. ¡Puede que se sorprenda!

Además, una fuente de alimentación conmutada puede aumentar la eficiencia de su circuito de regulación al 80, 90 o incluso al 95%. Sin embargo, eso aumentará el costo y la complejidad del diseño y puede que no sea necesario.

6LR61 es una batería de 9 V. En cuanto al circuito 555, estaba pensando en usar algo como TS555 ya que tiene un amplio rango de voltaje para la entrada. También estoy debatiendo sobre la batería de 9 V versus el paquete de 4 * 1.5 V. LR6 parece tener mayor capacidad que 6LR61. ¿No trabajarían más tiempo? Según ledcalc, obtendría ~10 h con un circuito simple de 9 V y ~32 h con un circuito simple de 6 V.

Una idea es usar un microcontrolador, para que pueda controlar los LED a través de una salida PWM. De esta manera, puede ajustar la luminosidad mientras aumenta la duración de la batería.

Buena idea en general y definitivamente lo intentaré más tarde, pero por el momento, me gustaría evitar el uso de microcontroladores. Si no me equivoco, el parpadeo de los LED debería ser muy difícil de notar a altas frecuencias, ¿verdad?
Sí, pero el parpadeo, incluso a altas frecuencias, disminuirá la cantidad de luz generada.

Necesita un convertidor CC-CC económico para obtener la máxima eficiencia. Tiene que estar diseñado para producir la corriente promedio deseada en lugar de un voltaje promedio fijo.

Lo ideal es diseñar el producto para que tenga resistencias cero; entonces sabrá que la energía desperdiciada como calor en las resistencias es cero. Después de eso, la eficiencia es una cuestión de física de semiconductores LED: ¡buena suerte para mejorar eso!

Voy a investigar eso.

Las baterías conectadas en serie agregan voltaje pero la capacidad se mantiene igual, más o menos. Las baterías conectadas en paralelo añaden capacidad, si son del mismo voltaje.

Podría considerar un circuito de refuerzo para absorber los últimos julios de su batería. Algo así como un MCP1640T le permitiría ejecutar los LED de 3,6 V con una batería de 1,5 V. Si es inteligente y configura el voltaje de salida del MCP1640T al mismo voltaje que los LED, solo necesitará una pequeña resistencia, digamos de 1 a 10 ohmios (para ayudar a equilibrar la corriente entre los LED). Desafortunadamente, el MCP1640T es una pieza solo de montaje en superficie, lo que podría plantear problemas para un proyecto de una sola vez.

Voy a echar un vistazo a eso. Tal vez pueda encontrar un circuito similar.
El ladrón de Joule podría funcionar, pero creo que solo funciona para uno o dos LED. Darle una oportunidad.

Esos pequeños LED T1-3/4 no son muy buenos para la iluminación. Los de alta potencia son más eficientes. Visite los foros de bricolaje en www.candlepowerforums.com para obtener recursos realmente buenos sobre iluminación LED y linternas.

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