שלום לכולם,

יש לי כמה מודולים של שלישיות לדים הצורכים מתח של 12V וזרם של 140 מיליאמפר שעה,

אני מעוניין לחבר אותם לסוללה שיחזיקו כמה שיותר זמן, מבחינתי גם שבוע/שבועיים (כמה שיותר יותר טוב.... ;D )

הסוללות שהשגתי בתקציב שלי נותנות 12v עם 2300 מיליאמפר שעה, וזה כמובן מספיק בחישוב זריז למשהו כמו 15-17 שעות,

אז חשבתי לעצמי, אם אני אחבר בין הסוללה ללדים מייצב מתח 7805 מ-12 וולט ל-5 וולט (או ל-9 וולט 7809 אם 5 יהיה נמוך מידי בשביל להדליק את הלדים) האם זה יגרום לכך שהלדים יפעלו יותר זמן, כי צריכת המתח שלהם תפחת משמעותית? ז"א אם אני מוריד את המתח, גם הזרם יורד בהתאם?

ואם כן, מה הנוסחה שתתן לי חישוב הזמן המשוער?

בנוסף, האם אני עלול להזיק ללדים בגלל הספקת המתח הנמוך?

חשוב לי לציין שאין לי צורך בתאורה חזקה בעוצמה המקסימלית של הלדים, כי זה אמור להיות לדים בתוך מדף זכוכית בבר משקאות שזורקים אור על בקבוקי הזכוכית שנמצאים על המדף מלמטה.

ולא, אין אפשרות לחבר לחשמל רגיל, אחרת לא הייתי מסתבך עם סוללות...

מקווה שהובנתי ולא דיברתי שטויות כי זו פעם ראשונה שאני מתעסק עם הננושא הזה של זרמים מתחים וכו.

תודה מראש

אם תוריד את המתח אז בהחלט צריכת הזרם של הלדים תרד וגם עוצמת התאורה.

במקרה שלך אל תוסיף מייצב מתח.

אם תוריד את המתח אז בהחלט צריכת הזרם של הלדים תרד וגם עוצמת התאורה.

במקרה שלך אל תוסיף מייצב מתח.

למה לא להוסיף מייצב? הרי כל המטרה שלי היא שהסוללה תחזיק כמה שיותר זמן ובלי להוריד את המתח היא תיגמר תוך 16 שעות לערך, זה לא טוב לי... אני זקוק שהיא תעבוד יותר זמן ובשביל זה כל המהלך...

אם יש לך פס לדים של 12 וולט הוא לא ידלק מ5 וולט, סיכוי גדול שהוא גם לא ידלק מ9 וולט, אבל במידה וכן האור יהיה ממש חלש.

מייצב מסוג 7805 לא יעזור לך פה.

אם אתה רוצה לחסוך סוללה בתמורה לעוצמת האור תצטרך להשתמש ב"דימר" שמבוסס על PWM.

כמובן שאפשר גם לחבר כמה סוללות במקביל או לשדרג למצבר עופרת או משהו כזה.

למה לא להוסיף מייצב? הרי כל המטרה שלי היא שהסוללה תחזיק כמה שיותר זמן ובלי להוריד את המתח היא תיגמר תוך 16 שעות לערך, זה לא טוב לי... אני זקוק שהיא תעבוד יותר זמן ובשביל זה כל המהלך...

אם אתה מחבר מייצב מתח ל-9 וולט כבר גנבת 3 וולט ממתח הנומינלי של הסוללה לכן כול ירידה נוספת של מתח הסוללה עלול לגרום ללדים לא לדלוק.

ברוב המקרים פסי הלדים שאני מכיר מתח הכניסה המינימלי הינו בסביבות 10 וולט בכדי שהלדים יאירו.

יש בכללי 3 אפשרויות לעשות את מה שאתה רוצה :

ליניארי - מייצב מתח, נגד..... אין כל כך הבדל בין השיטות ולצורך העניין נבחר בנגד (שלדעתי גם הכי מתאים לזה, בגלל נפילת המתח הקבועה שיש במייצב ובכל מקרה אנחנו מנסים לשמור על כל 0.1V)

מעגל PWM - מדליק ומכבה את הלדים כדיי להקטין את הבהירות שלהם

ממיר DC-DC - מוריד את המתח למתח נמוך יותר על ידיי מיתוג ואז מהמתח הזה לחבר את הלדים

קודם כל ה PWM נופל מהתמונה כי נגד ליניארי פשוט יותר טוב ויותר יעיל ממנו :

הנצילות של פס הלדים, אם או ללא הנגד, קבועה : 0.83. החישוב הוא פשוט : 10V/12V = 0.83. הלדים לוקחים 10V, הנגד 2V, וזה לא משנה אם זה הנגד שיש בפס הלדים או נגד שהוספנו מבחוץ

נניח שאנחנו רוצים להפעיל את הלדים בבהירות X0.5 ולקבל זמן X2

אם נגד :

נראה את הפס לדים בתור לד 1 אם נגד 1. ה Vf של הלד הוא 10V. הזרם ב 12V הוא 140mA ולכן הנגד 2V/140mA = 14 ohm

כדיי להקטין את הזרם X2 נוסיף נגד של 14 ohm בטור לפס הלדים

הזרם ירד X0.5 לכן ההספק שהלד מקבל הוא 10V*140mA*0.5 = בדיוק X0.5 מהמקורי, והסוללה תחזיק X2 יותר זמן

אם PWM :

הפס לדים יעבוד 0.5 מהזמן בבהירות מלאה ולכן הבהירות תהיה X0.5, וצריכת הזרם מהסוללה בממוצע X0.5 מה שאומר שהסוללה תחזיק X2 זמן

אבל כמה פקטורים נוספים :

היעילות של הלדים (כמות האור שהם נותנים מהספק נתון) עולה בזרמים קטנים. לכן אם אנחנו מפעילים את הלדים בזרם X0.5, הם לא יאירו חלש יותר X0.5 בדיוק אלא קצת יותר חזק כי הם מנצלים את הזרם החלש טוב יותר. לכן עדיף להפעיל את הלדים בזרם חלש קבוע ולא בזרם המלא ב PWM

היעילות של הסוללה גבוהה יותר לזרם חלש קבוע ולא לזרם חזק (בפולסים) - בסוללה שהיא קטנה יחסית לעומס (כלומר ש 140mA זה לא חלק אפסי מהזרם יציאה המקס' שלה) - בגלל התנגדות פנימית של הסוללה

מיתוג PWM נעשה אל ידיי ממתג. במקרה שהממתג הוא טרנזיסטור יש לו נפילת מתח משלו של 0.4V (המתח Vce), אלה 0.4V שפשוט הולכים לאיבוד ולא ניתן אפילו לנצל אותם (כלומר הלדים יתכבו מוקדם יותר - כשהסוללה תרד ל 10.4V במקום ל 10V)

עכשו נשווה את האפשרות של הנגד החיצוני לאפשרות של להריץ את פס הלדים (שיש לו כבר נגד פנימי של 14 ohm) על מתח של 11V מממיר DC-DC

מבחינת הלדים זה כמו נגד - זרם נמוך קבוע ואנחנו כן מקבלים את התוספת ביעילות הגבוהה יותר של הלדים בזרם נמוך. אבל מה אם הממיר עצמו והסוללה ?

במצב של הנגד, אנחנו מפעילים לד של Vf = 10V על 2 נגדים של 14 ohm בטור - 1 מובנה בפס ו 1 שאנחנו הוספנו. ה 2V "המיותרים" נופלים על 2 הנגדים - 1V על כל נגד. במצב של 0.5 בהירות הפס לוקח 70mA כלומר ההספק שהנגד שלנו מבזבז הוא 0.07W - כמעט כלום, זה קצת יותר מהספק של לד לבן 1 בבהירות מלאה

כלומר המקס' התיאורטי שנוכל לחסוך אם ממיר DC-DC הוא ה 0.07W האלה - האם זה בכלל יתן לנו משהוא ? כמו כן, כל פקטור קטן שמשפיע ב 0.7W או יותר יזיז את המסקנה הסופית לכאן או לכאן :

ההספק של כל פס הלדים (כולל הנגד הפנימי) במצב המעומעם הוא 11V*70mA = 0.77W. ה 0.07W שלנו יזיזו כ 0.09X מבחינת זמן עבודה

ממיר ה DC-DC לוקח בעצמו משהוא - כמה ? יותר מ 0.07W ? פחות ? האם הוא מבזבז יותר ממה שהוא חוסך ?

יש ממירי DC-DC שיכולים רק להוריד מתח. בהם יהיה לנו Vce של טרנזיסטור (כלומר, 0.4V שפשוט מתבזבזים) או I*Rds של מוספט (שלא מבזבזים 0.4V אבל עדיין מהווים נגד לכן מורידים מה 0.07W שחסכנו...). ויש ממירי DC-DC שיכולים גם לעלות מתח. לממיר כזהאוליי יהיה יתרון משמעותי : וא יוכל להמשיך לנצל את הסוללה אחריי שכבר ירדה מתחת ל 10V. בסוללה נטענת זה לא מומלץ כי זה יכול לקצר את כמות מחזורי הטעינה שלה. בסוללה חד פעמית זה כמובן רצוי ביותר כדיי לנצל ממנה כמה שניתן לפניי שמחליפים אותה - אבל ממיר D-DC לוקח יותר ויותר זרם (כלומר גומר את הסוללה יותר ויותר מהר) ככל שהמתח שלה יורד. אם כל מה שמרוויחים מממיר כזה זה כמה דקות - אוליי לא שווה את המאמץ

ממיר DC-DC לוקח זרם מהסוללה בפולסים ולכן גם כאן יש את הקטע של יעילות הסוללה

קיבלתי בחשבון שעם פריקת הסוללה המתחיל שלה ירד וכך גם הבהירות.

אם תוסיף נגד נוסף לא תוכלו לפצות על איבוד המתחיל של הסוללה.

במעגל הpwm אפשר להשתמש בטרנזיסטור מוספט במקום בי פולרי.

אפשר כמובן לשלב pwm בתוספת נגד.

תקן אותי אם אני טועה, אבל כמות האור שלד פולט היא לינארית לזרם. העין האנושית, לעומת זאת, תופסת את עוצמת האור בצורה לוגריטמית.

במקרה של מייצב תהיה בהתחלה תאורה קבועה ואז ירידה מהירה יותר, אם נגד תהיה ירידה אחידה (סוג של)

לפי החישוב שראית אין ל PWM כל יתרון מעל הנגד - לחלוטין. אם כבר אז ממיר DC-DC (שהוא דבר שונה לגמרי), אבל גם אז מה שניתן לחסוך זה 0.07W - כ 9% מצריכת החשמל הכוללת של הסטריפ - בערך כלום

הדרך היחידה שבה ניתן - אוליי - לקבל תוספת משמעותית יותר היא אל ידיי DC-DC שיכול גם לעלות את המתח של הסוללה אחריי שהיא עוברת את ה 10V. אבל כאן 2 שאלות :

ה DC-DC מושך זרם בפולסים. האם לא נאבד בגל זה יותר על היעילות בסוללה ממה שנקבל ?

הפריקה של רוב הסוללות בהתחלה ליניארית, ואז (לקראת הסוף( יותר ויותר תלולה. ממיר DC-DC לוקח יותר זרם ככל שהמתח יורד - כלומר בסוף הוא יגמור דיי מהר סוללה חלשה. האם זה יוסיף זמן משמעותי, או שכל מה נקבל איתו זה 2 דקות נוספות ?

הלד _אינו_ ליניארי לזרם. אם למשל בזרם I אתה מקבל תאורה L, בזרם 2I אתה לא תקבל 2L רלר פחות - היעילות של לד יורדת ככל שהזרם גבוה יותר

לכן למשל אם יש לך 0.06W הספק שאתה רוצה לנצל, עדיף שתפעיל איתו 2 לדים ב 0.03W כל אחד ולא לד 1 ב 0.06W - אם ה 2 לדים תקבל קצת יותר אור - כמו כאן עמוד 3 למעלה מימין