Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Knopfbatterie Laufzeit bei einer 0402 SMD LED


von ja (Gast)


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Wollte mal schnell wissen wie lange eine typische Knopfbatterie eine 
0402 SMD LED versorgen könnte?

LED:https://www.led1.de/shop/smd-leds/smd-led-bauform-0402/led-smd-bauform-0402-blau-100mcd-welbl01-c1m.html
Knopfbatterie: 
https://www.gws-powercell.de/Knopfzellen/BR-CR-Reihe-Lithium/CR-2032/Panasonic-CR2032-17760.html

Komme auf 12,5 Stunden, richtig?

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kommt auf den Strom an, der anfänglich durch die LED fließt. Bzw. auf 
die gewünschte Helligkeit.

Aber wahrnehmbar "leuchten" tut die LED sicher einige Tage (oder eher 
Nächte).

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ja schrieb:
> Komme auf 12,5 Stunden, richtig?
Wie gerechnet?
Mit konstantem Strom bei konstanter Spannung?

von Jörg R. (solar77)


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Blaue LED an 3V Knopfzelle...nicht gerade die optimale Kombination.

von Jemand (Gast)


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Hallo

eine (die verlinkte) blaue (weiße) LED ist da wirklich als eher 
suboptimal zu bezeichnen ;-).

Aber wenn du eine entsprechende LED mit etwas weniger Uf nimmst (ist 
übrigens in der Praxis kein total fester Wert, d.h. mit ein wenig Glück 
klappt das auch mit Uf 3,2V laut DB aber eben nur schlecht und nur kurz)
dann hast du nahezu garantiert eine deutlich höhere Nutzungsdauer.

Wenn du nicht die letzte Schrott LED bzw.extremen Altbestand auswählst 
dann reicht ein Strom weit unter den immer noch bekannten 20mA aus.
Bei 5mA sind gute aktuelle (und auch ältere LEDs) schon sehr hell, 
selbst 3mA reicht oft mehr als aus , vor allem bei weißen LEDs.
Und wenn es dunkel ist kann man das leuchten bei wenigen 100µA noch gut 
erkennen (Lichtkegel und Beleuchtungseffekt sind immer noch vorhanden) 
und bei einige zehn µA ist auch noch ein Leuchteffekt erkennbar, 
allerdings reicht es zu irgendeine Art Beleuchtung bzw. Lichtkegel nicht 
mehr aus.

Aber Vorsicht:
Gerade bei den roten und grünen LEDs gibt es auch heute noch Typen deren 
Lichthausbeute (bzw. Strombedarf) mit den LEDs aus den 80er Jahren 
"mithalten" können, also dort ein wenig das Datenblatt beachten.
Weiße LEDs brauchen aber (fast) generell wirklich keine 20mA mehr, 
selbst die billigsten für die es kein Datenblatt gibt bzw. keine 
Typenbezeichnung angegeben ist. (Aber da eng verwandt mit den blauen 
LEDs bitte bei deiner Anwendung Uf beachten...)

Jemand

von Jörg R. (solar77)


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Jemand schrieb:
> Aber wenn du eine entsprechende LED mit etwas weniger Uf nimmst (ist
> übrigens in der Praxis kein total fester Wert, d.h. mit ein wenig Glück
> klappt das auch mit Uf 3,2V laut DB..

Lt. DB kann die Led auch bereits bei Uf 2,8V leuchten.


Jemand schrieb:
> Gerade bei den roten und grünen LEDs gibt es auch heute noch Typen deren
> Lichthausbeute (bzw. Strombedarf) mit den LEDs aus den 80er Jahren
> "mithalten" können...

Ich betreibe grüne Leds mit <10uA an CR2477. Die leuchten seit nun fast 
2 Jahren und reichen in der Nacht als Orientierungslicht.

Das Thema interessiert mich weil es dazu mal einen Thread gab, ist aber 
schon länger her. Da hat ein User nach hocheffizienten Leds gesucht.

: Bearbeitet durch User
von jemand anderes (Gast)


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an den Jemand (Gast)

Die Praxiserfahrung zeigt daß blaue und weiße LEDs auch schon bei 2,5V 
ein paar 10µA fliesen lassen und gut sichtbar leuchten

von ja (Gast)


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Jemand schrieb:
> Hallo
>
> eine (die verlinkte) blaue (weiße) LED ist da wirklich als eher
> suboptimal zu bezeichnen ;-).
>
> Aber wenn du eine entsprechende LED mit etw.........

besser hätte man es nicht schreiben können, vielen Danke, somit ist die 
Frage gelöst.

von Jörg R. (solar77)


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ja schrieb:
> ..vielen Danke, somit ist die Frage gelöst.

Nö, die Frage ist nicht beantwortet, denn dir geht es um die Laufzeit. 
Die blaue Led wird vermutlich an der Knopfzelle funktionieren. Einfach 
mal testen und messen.


Leider gehst Du auf die wichtigen Kommentare nicht ein.

Lothar M. schrieb:
> Kommt auf den Strom an, der anfänglich durch die LED fließt. Bzw.
> auf die gewünschte Helligkeit.

Lothar M. schrieb:
> ja schrieb:
>> Komme auf 12,5 Stunden, richtig?
> Wie gerechnet?
> Mit konstantem Strom bei konstanter Spannung?

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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t [in s]  =  BattKap [in mAh] / I_LED [in mA] als erste Abschätzung.

Bei 210mAh und 20mA käme ich auf 10,5h.

Mit Vorwiderstand, Auslegung auf U_Leerlauf_max, so dass I_max höchstens 
20mA, sonst immer kleiner wäre, käme ich erst auf höhere Werte für die 
Zeit.

von Stefan F. (Gast)


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Dieter schrieb:
> Mit Vorwiderstand, Auslegung auf U_Leerlauf_max, so dass I_max höchstens
> 20mA, sonst immer kleiner wäre, käme ich erst auf höhere Werte für die
> Zeit.

Probiere das mal in der Praxis aus, dann wirst du merken, dass der Strom 
schon ohne (externen) Widerstand unter 20mA ist.

von Jörg R. (solar77)


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Stefanus F. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Mit Vorwiderstand, Auslegung auf U_Leerlauf_max, so dass I_max höchstens
>> 20mA, sonst immer kleiner wäre, käme ich erst auf höhere Werte für die
>> Zeit.
>
> Probiere das mal in der Praxis aus, dann wirst du merken, dass der Strom
> schon ohne (externen) Widerstand unter 20mA ist.

Unter anderem weil die Hersteller diese Knopfzellen in den DB nicht für 
20mA spezifizieren. Dazu ist die Last eine Led.

Aber für den TO ist das Problem ja gelöst;-)

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Jörg R. schrieb:

> Aber für den TO ist das Problem ja gelöst;-)

Vielleicht ist Jemand ja der selbe wie Ja...

von Jörg R. (solar77)


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Harald W. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>
>> Aber für den TO ist das Problem ja gelöst;-)
>
> Vielleicht ist Jemand ja der selbe wie Ja...

Nein, da bin ich mir ziemlich sicher;-)

von MaWin (Gast)


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ja schrieb:
> Wollte mal schnell wissen wie lange eine typische Knopfbatterie eine
> 0402 SMD LED versorgen könnte

Auch nicht länger als eine 5mm LED.

Denn bei den LED ist derselbe Chip drin.

Sie brauchen beide 20mA für eine Helligkeit von 100mcd bei 120 Grad 
Abstrahlwinkel.

Bei so hoher Belastung hält eine 210mAh CR keine 10.5 Stunden, die ist 
nämlich für geringere Ströme. Vielleicht 7 Stunden.

Auch reicht die während der Entladung sinkende Spannung der 3V 
Knopfzelle schon nach kurzer Zeit (oder sogar schon zu Beginn) nicht um 
20mA durch die 3.2V LED zu schicken.

Also braucht man einen step up Aufwärtswandler wie LT1073, und damit 
noch mehr Strom als 20mA, sondern vielleicht 25mA.

Wenn man nicht die volle Helligkeit von 100mcd benötigt kann man 
natürlich z.B 25mcd mit 5mA schaffen. Die ca. 8mA die der LT1073 aus der 
Batterie zieht, reicht dann vielleicht 20 Stunden.

Je nach Qualität der Batterie, NoName muss nicht mit Panasonic 
mithalten.

Braucht man die Helligkeit, sollte man eine effektivere LED suchen.

Möchte man den step up einsparen, sollte man 2 Knopfzellen in Reihe 
schalten und einen Vorwiderstand nutzen, so ist es bei einer Lupenlampe 
gebaut.

von Teo D. (teoderix)


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Blau 20mA; Batterie 3,28V (10°C) -> 6,4mA; LED bei 2,4V (2,3V aus) noch 
gut sichtbar.
Aus den Fingern gelutscht ~80% -> 65h(?)

Entladekurven bei 10mA gibts hier:
http://batterietest-online.com/testberichte.html

Das ganze mit VR..... neee, dafür ist das dann doch zu Hirnrissig, 
bzw. eh nur für Q&D geeignet.

von Stefan F. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Sie brauchen beide 20mA für eine Helligkeit von 100mcd bei 120 Grad
> Abstrahlwinkel.

Hat jemand konkrete Produkte benannt, oder wie kommst du auf die 100mcd?

> Bei so hoher Belastung hält eine 210mAh CR keine 10.5 Stunden, die ist
> nämlich für geringere Ströme. Vielleicht 7 Stunden.

Das trifft so nicht zu. Gewöhnliche CR2032 Zellen können die 20mA 
überhaupt nicht liefern.

> Auch reicht die während der Entladung sinkende Spannung der 3V
> Knopfzelle schon nach kurzer Zeit (oder sogar schon zu Beginn) nicht um
> 20mA durch die 3.2V LED zu schicken.

Ja, der Strom fängt schon mit weniger als 20mA an und sinkt immer weiter 
ab.

> Also braucht man einen step up Aufwärtswandler wie LT1073, und damit
> noch mehr Strom als 20mA, sondern vielleicht 25mA.

Das wird nicht gehen, weil die Zelle nicht einmal 20mA liefern kann.

Wer hat sich hier eigentlich auf die 20mA festgelegt?

von Bastler (Gast)


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Hallo

das kommt aus der Geschichte der LEDs.
Noch bis weit in den 90er Jahre waren die meisten eingesetzten LEDs 
recht bescheiden in der Lichtausbeute (Wirkungsgrad) - die Datenblätter 
waren "alle" auf einen Nennstrom von 20mA bezogen (LED zu 
Beleuchtungszwecken gab es noch nicht bei den Elektronikanbietern und 
waren noch lange kein Thema)und diese 20mA waren meist auch notwendig um 
die LEDs wenigstens für Anzeigezwecke vernünftig ( auch in recht heller 
Umgebung) einsetzen zu können.
Erst mit den ersten "richtig" in größeren Mengen produzierten und 
bezahlbaren blauen (weißen) LEDs (extrem teure Blaue LED gab es schon 
etwas früher auf den Markt) wurde das deutlich besser.

Es gab zwar auch schon in den 80er und frühen 90er Jahren "low current" 
LEDs mit etwa 3mA I Nenn im DB aber das waren ziemliche Funzeln die so 
gerade ihren Zweck (reine Anzeigen) erfüllten.

Tja und diese 20mA sind bei den "normalen" LEDs der 3mm und 5mm 
bedrahteten Bauform und vielen SMD Typen einfach geblieben, sowohl in 
vielen Datenblättern, und natürlich erst recht in den Köpfen der älteren 
und auch viele jüngerer (haben es so halt erlernt) Anwender - letzteres 
wird sich auch nicht so schnell ändern ...

von Wolfgang (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Hat jemand konkrete Produkte benannt, oder wie kommst du auf die 100mcd?

ja schrieb:
> 
LED:https://www.led1.de/shop/smd-leds/smd-led-bauform-0402/led-smd-bauform-0402-blau-100mcd-welbl01-c1m.html

Konkreter geht es wohl nicht

von Stefan F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
>> Hat jemand konkrete Produkte benannt, oder wie kommst du auf die 100mcd?
> ja schrieb:
> 
LED:https://www.led1.de/shop/smd-leds/smd-led-bauform-0402/led-smd-bauform-0402-blau-100mcd-welbl01-c1m.html
> Konkreter geht es wohl nicht

Danke, der Beitrag war mit entgangen.

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