2011年3月26日土曜日

LED懐中電灯 バッテリーの持ちについて 計算その他編

はじめに断っておきますが、どうにも計算などの答えに自信が持てないのであまり参考になるか
どうか分かりません。
最近このページが検索に引っかかているようなのでちゃんとした計算を知りたいしたい人は別のページに行ったほうがいいです。(このページは100均の懐中電灯のバッテリー消費から大体の電流量を素人が適当に求めてみた的な内容です)


前回の電池の持ちを調べるにあたって2回ほど計測してみました。(適当)

方法は30分間隔で電池を取り出し電圧を計測するという方法です。
(ニッケル水素電池の過放電を避けるために)
せっかく電圧と時間を測ったのですが、面倒なので取りあえずグラフにはしません。

2回目は大体の目安が分かったので4時間連続点灯してから電圧を測り、そこから更に30分点灯させて電圧を測るという感じにしました。 (そこで電圧的に電池は無くなりました)

点灯中の電圧が測れればいいのでしょうが、そんな大層なことは出来ないので電池取り出して測ってます。(お粗末)

ここまでで、バッテリーの持ちが分かったことで電流量が計算ができるようになりました。(推測値だらけの適当な感じなので気分を害された方は、スミマセン)

まず、ニッケル水素電池の電圧を1.2Vx2とします。白色LEDの電圧を3.3V(もしくは高電圧タイプ?3.6V)とします。
電池は古さや劣化を考えて1500mAhとか適当に決めます。
(1700mAhから少し減っていると仮定、実際はもっと減っているかも)

ここまででの値を全部ちゃんと測る事は可能でしょうが私には出来ません。

それでは、電流値を計算してみます。(細かい値は全部適当に丸めています)

まず、昇圧のロスや実際の電圧は無視してLED電圧を3.3Vとすると(LED数は3個)
2.4Vx1.5Ah=3.6Wh
3.6Wh/4.5h=0.8W
0.8W/3個=0.267W
0.267W/3.3V=0.08A=80mA
(仮3.6V)0.267W/3.6V=0.074A=74mA
LED一つあたり80mAぐらい流れている計算になります。←多分
(計算していて思ったが懐中電灯のなかに抵抗入っていたら計算が全然合っていないことになるな)

さて、参考として松下のLED懐中電灯(同じ単一乾電池2本)はカタログ値100時間です。こちらのはLEDが3個なので1/3してみても33時間で2~3倍持ちます。
この時白色LEDの仕様が20mA~30mAだとすると今回の懐中電灯の電流は80mAで、3倍ぐらいになり大体のバッテリーの持ちと比例すると思います。

分解していないので中がどうなっているか分かりませんが、軽く見積もっても2~3倍近くの電流をLEDに流していると言えるのではないでしょうか?
 そうするとかなりのオーバードライブでLEDの寿命というか、いきなり切れることに対する不安があります。その分明るいのですが・・・

  100円ならば今でもオススメと言えると思いますが、バッテリーの持ちやオーバードライブっぷりには少し問題があるかもしれません。
(逆に高級なものではもっと明るいものはいくらでもあると思いますが、非常に明るいライトが安く手に入るという観点だけで見ればかなり良いと思います。)

左が100円の本製品で右が昔1000円以上した懐中電灯です。右の仕様は、2.4Vの0.5Aの(クリプトン?)球が使われていました。そうすると、消費電力は1.2W以上であるので0.8Wぐらいである左のLEDの懐中電灯の方が3/4ぐらいになり、電池が持つはずです。しかし、オーバードライブが凄いのでそこまで、省電力であるわけではありません。(通常のLED懐中電灯は電池の持ちは2倍~といったところなので)

写真だとシャッター速度など他の要因でいろいろ変わるので、光の比較は難しいですが明るさが伝わって欲しいなと

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