कब तक एक एलईडी पर 150 फराड कैपेसिटर प्रकाश होगा

Question

मेरे पास टॉर्च से चमकदार सफेद एलईडी है। Aproximatley कितने समय तक यह एक 150 फराड 2.5 वोल्ट संधारित्र के साथ प्रकाश करेगा। क्या मुझे एक अवरोधक की आवश्यकता है? और यदि हां तो कितने Ω? संधारित्र यहाँ अधिकतम 150 फ़्लड 2.7 वोल्ट बढ़ा हुआ है ।

Comments

यदि आप हमें अपने एलईडी के लिए डेटशीट देते हैं तो मैं अपने उत्तर को संशोधित कर सकता हूं और आपको आवश्यक संख्या और समय के लिए वास्तविक संख्या दे सकता हूं।

— स्पंज बॉब

यह एक बहुत बड़ा संधारित्र है? इसके अलावा, सफेद एल ई डी 3-4V का एक आगे वोल्टेज है, तो यह शायद प्रकाश बिल्कुल नहीं होगा।

— pjc50

करीबी वोटों के साथ क्या है? बच्चे को एक ब्रेक दें। यह उनके ज्ञान के स्तर के लिए एक उचित प्रश्न है। उसके पास सीखने के लिए बहुत कुछ है, लेकिन वह वही है जो वह करने की कोशिश कर रहा है।

— ओलिन लेट्रोप

@ ओलिनथ्रोप - हां, दुख की बात है कि स्टेक्सएक्सचेंज डाउन वोट और करीबी वोटों को बेतरतीब ढंग से "सम्मानित" किया जाता है। एक बहुत कठोर समुदाय।

— अल्ट्रालाइक

Answer 1

सवाल का सीधा जवाब

आपके प्रश्न का सीधा उत्तर, यह मानते हुए कि आप बस कैपेसिटर को LED से कनेक्ट करना चाहते हैं, श्रृंखला अवरोधक के साथ बिल्कुल भी समय नहीं है । ऐसा इसलिए है क्योंकि एक सफेद एलईडी प्रकाश को 2.7 V से अधिक लेता है। इसकी डेटशीट जांच लें। इन चीजों को आमतौर पर 3 V से थोड़ा अधिक की आवश्यकता होती है।

दो विकल्प हैं। सबसे आसान यह है कि कम फॉरवर्ड ड्रॉप के साथ एलईडी का उपयोग करें। मान लीजिए कि आप लाल एलईडी के साथ यह कोशिश करते हैं जिसमें 20 एमए पर 1.8 वी ड्रॉप होता है। इसका मतलब है कि पूर्ण चार्ज पर, 2.7V - 1.8V = 900 mV प्रतिरोधक के पार होगा। यदि आप फुल चार्ज पर अधिकतम ब्राइटनेस चाहते हैं, जिसे हम 20 एमए कह रहे हैं, तो आपको 900mV / 20mA = 45 brightness रेसिस्टर की जरूरत है। चलो 47 Ω के सामान्य नाममात्र मूल्य को चुनें।

अब जब हमारे पास एक समाई और प्रतिरोध है तो हम समय की गणना कर सकते हैं, जो 150F x 47Ω = 7050 s = 118 मिनट = 2 घंटे है। पूर्ण चार्ज पर, एलईडी लगभग पूरी चमक पर होगा, जो फिर धीरे-धीरे क्षय होगा। कोई निश्चित सीमा नहीं है जिस पर यह अचानक निकल जाएगा, इसलिए हमें कुछ चुनना होगा। मान लीजिए कि 5 mA पर्याप्त मंद है, जिसे आपके आवेदन में उपयोगी नहीं माना जाता है। रोकनेवाला के पार वोल्टेज 47Ω x 5mA = 240mV होगा। एल ई डी के पहले सन्निकटन का उपयोग करते हुए निरंतर वोल्टेज इसे पार करता है, इसका मतलब है कि संधारित्र वोल्टेज 2 वी है।

प्रश्न अब यह है कि 2 घंटे के समय पर 2.7 V से 2.0 V तक क्षय होने में कितना समय लगता है। वह है .3 समय स्थिरांक, या 2100 सेकंड, या 35 मिनट। वास्तविक मूल्य एलईडी के कारण कुछ प्रभावी श्रृंखला प्रतिरोध होने के कारण थोड़ा लंबा होगा और इसलिए समय निरंतर बढ़ेगा।

एक बेहतर तरीका है

उपरोक्त आपके प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करता है, लेकिन टॉर्च के लिए उपयोगी नहीं है। एक टॉर्च के लिए आप प्रकाश को यथासंभव लंबे समय तक पूर्ण चमक के करीब रखना चाहते हैं। यह एक स्विचिंग पावर सप्लाई के साथ किया जा सकता है, जो वाट्स को वाट्सएप में ट्रांसफर करता है, साथ ही कुछ नुकसान भी करता है, लेकिन वोल्टेज और करंट के अलग-अलग कॉम्बिनेशन पर। इसलिए हम उपलब्ध और आवश्यक कुल ऊर्जा को देखते हैं और विशिष्ट वोल्ट और एम्प के बारे में बहुत अधिक चिंता नहीं करते हैं।

संधारित्र में ऊर्जा है:

$$E = \frac{C \times V^2}{2}$$

जब C फराड्स में है, V वोल्ट में, तो E जूल में है।

$$\frac{150F * (2.7V)^2}{2} = 547 J$$

स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के साथ काम करने के लिए कुछ न्यूनतम वोल्टेज की आवश्यकता होगी। मान लीजिए कि यह 1 V तक काम कर सकता है। यह उस सर्किट में छोड़ी गई ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है जिसे सर्किट निकाल नहीं सकता है:

$$\frac{150F * (1.0V)^2}{2} = 75 J$$

स्विचिंग पॉवर सप्ली के लिए उपलब्ध कुल इसलिए 547 जे - 75 जे = 470 जे है। कम वोल्टेज के कारण, स्विचिंग पावर सप्लाई में नुकसान काफी अधिक होगा। मान लीजिए कि अंत में केवल 1/2 उपलब्ध ऊर्जा एलईडी तक पहुंचाई जाती है। जो हमें 236 J के साथ LED को रोशन करने के लिए छोड़ देता है।

अब हमें यह देखने की जरूरत है कि एलईडी को कितनी बिजली चाहिए। चलो अपने मूल सफेद एलईडी पर वापस जाएं और कुछ नंबर चुनें। मान लीजिए कि इसे अच्छी तरह से चमकने के लिए 20 एमए पर 3.5 वी की आवश्यकता है। वह 3.5V * 20 mA = 70 mW है। (236 J) / (70 mW) = 3370 सेकंड, या 56 मिनट। उसके अंत में, प्रकाश जल्दी से मृत हो जाएगा, लेकिन आपके पास तब तक काफी स्थिर चमक होगी।

Answer 2

हाँ! आपको एक रोकनेवाला चाहिए। यदि आप एक अवरोधक का उपयोग नहीं करते हैं तो कैप एलईडी के पार तुरंत डिस्चार्ज हो जाएगा। रोकनेवाला का प्रतिरोध यह निर्धारित करेगा कि एलईडी कितनी देर तक जलाए रखेगा।

आपको यह निर्धारित करने के लिए एलईडी चश्मा को देखना चाहिए कि इसे चलाने के लिए कितना वर्तमान की आवश्यकता है। एक बार जब आप जानते हैं कि आप वी = आईआर का उपयोग करके आवश्यक अवरोधक के प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं। R = V / I के लिए हल करना

एक बार जब आप प्रतिरोध को जान लेते हैं तो आप करंट का पता लगा सकते हैं और करंट का उपयोग करके आप उस समय की गणना कर सकते हैं जो C = It / V का उपयोग करते समय होगा। जब आप t के लिए हल करते हैं तो आपको t = CV / I मिलता है जो सेकंड में बाहर आ जाएगा।

उम्मीद है की वो मदद करदे!

Comments

$I$

यह सच है। संधारित्र का वोल्टेज Vi * e ^ (- t / RC) के बराबर होगा, जहां Vi प्रारंभिक वोल्टेज है।

— स्पंज बॉब

आपकी गणना गलत है। डायोड बंद हो जाएगा जब टोपी वोल्टेज एलईडी के आगे वोल्टेज तक गिर जाएगी। इसलिए यदि डायोड वोल्टेज 2.49 है, तो यह लगभग तुरंत बंद हो जाएगा और यदि यह 2.1 है तो अधिक समय लगेगा।

— सिजोनॉन B Sczkowski

Answer 3

वैकल्पिक दृष्टिकोण: मैं एक मानक लाल / हरे / पीले एलईडी का अनुमान लगाने जा रहा हूं जो 20V: 40mw पर 2V लेता है। संधारित्र 1/2 सीवी ^ 2 जूल ऊर्जा का भंडार करता है: 300J। यह सुझाव देगा कि 300 / 0.04 = 7500 सेकंड या लगभग 2 घंटे। हालाँकि, व्यवहार में आपको सभी ऊर्जा बाहर नहीं मिलेगी क्योंकि वोल्टेज काफी तेज़ी से एक स्तर से नीचे गिर जाएगा जो प्रकाश का उत्पादन करेगा। मैं "मंद" होने तक लगभग आधे घंटे का अनुमान लगा सकता हूं, और संभवतः एक और 15 मिनट की बेहोश चमक।

संपादित करें: वैसे, आपका संधारित्र लगभग निश्चित रूप से 150mF है, जो आपको 1/1000 या कुछ सेकंड देगा।

(एक सफेद एलईडी की आसान रोशनी के लिए, 3 NiMH AA बैटरी का प्रयास करें, जो आपको लगभग सही वोल्टेज देता है)

Comments

ओपी " चमकीले सफेद एलईडी " को निर्दिष्ट करता है

— अनिंदो घोष

360F .... हाँ फैराड अल्ट्रापैप एक्सिस्टिस्ट करते हैं ... लेकिन केवल 2.7V। इसलिए अधिकांश सफेद एलईड के लिए आपको श्रृंखला में 2 की आवश्यकता है ... मैं बाद में एक लिंक की तलाश करूंगा ...

— चम्मच

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