тебе написали -кпд 98%. ты видишь разницу между 57% у тебя и 98% у БАСа видишь? он то наверняка не станет играть в Пуп Земли -и схемку выложит и на вопросы ответит
Ой, а тут на заборе у нас написано что есть преобразователи с КПД 105%...
О КПД преобразователей. 98% КПД на трех деталях и мелкой катушке при токе 0.6 А и напряжениях в несколько Вольт
в широком диапазоне питания не выжмешь при всем желании, особенно если считать КПД с учетом резистора токовой ОС для питания СИД. (если конечно не мерить кривым китайским цифротестером). Будем реалистами и примем средний КПД
преобразователя постоянным (для упрощения расчетов)
по всему интервалу напряжений питания и равным ~85%.
Не надо путать КПД
всей системы (батарейки, их сопротивление, сопротивление контактов между батарейками, сопротивление проводов и выключателя, преобразователь/стабилизатор и сам светодиод) и КПД
преобразователя. При разряде батарей их внутреннее сопротивление и с импульсником никуда не денется, очень большую часть времени разряда оно будет вносить немалую поправку в КПД
всей системы.
Только в случае линейника КПД
всей системы будет примерно одинаков по всему интервалу разряда и равен 3.85/(1.5*4)= 64%, при этом КПД
стабилизатора будет меняться от 64% в начале разряда, около 80% большую часть времени разряда, и до ~98% в конце разряда. Остальные потери при этом будут плавно перетекать из потерь на транзисторе в потери на внутреннем сопротивлении батареек.
Теперь смотрим что с импульсником. Для упрощения расчетов примем его КПД постоянным и равным 85% (будем реалистами, см. выше). В начале разряда: внутреннее сопротивление батареек мало, основные потери на преобразователе - КПД
всей системы в данный интервал времени можно условно приравнять к КПД преобразователя - 85%. Но напряжение батареек падает, унося с собой % КПД.
В середине разряда (с 5.1 до 3.9 В - наиболее продолжительная стадия): внутреннее сопротивление батареек дает о себе знать, потери на нем составляют от 15% до 40%, соответственно в нашем распоряжении от 65% (3,9 В) до 85% (5.1 В) выдаваемой батарейками мощности. КПД преобразователя 85%, теперь считаем КПД
всей системы - 0.85*0.85=72% - в начале этой стадии разряда, 0.65*0.85=55% - в конце этой стадии разряда. Точка пересечения графика КПД системы на импульснике с графиком КПД системы на линейном стабилизаторе - 4.5 В (25% потерь на вн. сопр. бат., остается 75%) - 0.75*0,85=64%.
Чем дальше - тем больше потери. Одно радует - на начальной стадии, когда вн. сопротивление батареек мало, преобразователь позволяет увеличить время этой стадии примерно в 2 раза, или на 2-3% от общего времени разряда. Дальше КПД системы приближается к КПД системы с линейным стабилизатором. Потом, на некотором значении (при приближении Uвх к Uвых), линии графиков пресекаются и КПД системы с преобразователем уходит вниз. Если наложить эти расчеты на графики разряда батареек, даже с учетом разницы режимов разряда, то по КПД на этом (с начала разряда до пересечения графиков) интервале средняя разница будет где-то порядка 10-15%. После пересечения графиков линейный стабилизатор догоняет еще несколько % в свою пользу и тем самым получается усредненная разница между КПД той и другой систем порядка 3-5%. Если КПД преобразователя ниже этих 85%, то его использование вообще не имеет смысла, т.к. у системы на линейном стабилизаторе КПД получается выше.
Но самое интересное впереди.
Если это step-up/step-down (sepic) преобразователь, то он переключается в повышающий режим. Соответственно, потребляемый от батареек ток начинает возрастать аж в обратно-квадратичной зависимости от напряжения, и батарейки высасываются до отключения преобразователя за несколько минут. При этом небольшой запас оставшейся емкости батареек еще вроде как есть, но внутреннее сопротивление батареек уже не позволяет нормально работать преобразователю, поскольку он при этом в попытках поддерживать ток на выходе из-за низкого входного напряжения начинает потреблять огромный ток. Преобразователь отключается, батарейки чуть оживают без нагрузки, преобразователь запускается снова, потом процесс повторяется. На этом нормальная работа устройства заканчивается.
С линейником чем больше разряжены батарейки - тем в более экономичный режим включается светодиод, и так много часов (несколько десятков), пока это не надоест пользователю.
С понижающим преобразователем с последовательно включенной катушкой (при переходе в "линейный" режим) получается нечто аналогичное. Но, как только что было просчитано, из соображений КПД это имеет мало смысла.
