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解決済みの質問

一個の白色LEDを連続点灯させたい場合

Q.下記のどの電池を使うのが経済的でしょうか?その場合、交換なしで何時間連続点灯させることが可能でしょうか?

1.原付用バッテリー/CT4B-5/12V/10HR容量(Ah)=2.3 /1,500円
2.9V角型アルカリ乾電池/1個使用/100円
3.単三アルカリ乾電池/6個使用/150円

【使用するLED】
・標準電流:20mA
・逆耐圧:5.0V
・順方向電圧(VF):3.1V typ
・PD:108mW

【使用するCRD】
・15mA

質問の方法が要領を得ず申し訳ありません
よろしくお願いいたします

投稿日時 - 2014-06-23 13:48:10

QNo.8650096

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

「経済的」の判断基準が難しいところですが、
その辺はとりあえず深く考えない事としまして、以下のような値を示しておきます。

まず、15mAのCRDを用ようなので、LEDは15mAで駆動すると仮定します。

1.原付用バッテリー/CT4B-5/12V/10HR容量(Ah)=2.3 /1,500円

容量が2.3Ahという事ですので、
単純計算で 2.3/0.015=153.3時間持続します。
つまりバッテリが1500円ならば、
1時間あたりの費用は、1500/153=「9.8円」となります。

2.9V角型アルカリ乾電池/1個使用/100円

http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ26.pdf
上記のpanasonic製電池のデータを参考にします。
使うCRDの仕様が不明ですが、仮にCRDの電圧とLEDの電圧を考慮しても
上記電池の終止電圧5.4VにおいてLEDが光るとの前提で、
だいたい40h程度は光り続けると思われます。
その場合、時間当たりの価格は、100円/40時間 = 「2.5円」です。

3.単三アルカリ乾電池/6個使用/150円

http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ31.pdf
上記のpanasonic製電池でみますと、200時間くらい持ちますかね。
なので、150円/200時間= 「0.75円」

ちなみにCRDが低電圧で動作するものなら、電池は5個とか4個とかでも
いけるかもしれませんので、その場合さらに割安となります。

以上、かな~り大雑把な推定ではありますが、
「単3が最も経済的」だと、私は思います。

なお、1.のバッテリーの場合、何度も充電できるので単純比較はできません。
また、LEDが暗~く光ってても良しとする?のか、
実際には途中でON/OFFがあるのか、などなど
考え方次第でいろいろ変わってきますので、数値はあくまで参考ということで、
ご質問者様の目的に照らし合わせてご判断ください。

投稿日時 - 2014-06-23 21:44:12

お礼

早々のご回答、また非常に&非常に詳しいご説明を戴きありがとうございます。

私は[V]や[W]や[電圧]や[電流]、[Ah]の知識が全くないため??でしたが、
48crashさんの説明(計算式や仮定のお話等々)を伺って、お陰様で今はほんの少し解った気分になりました。

特に、時間当りの費用で計算していただけたので、解り易くまた実現コストを事前に掌握できて嬉しかったです。

#2の方も「単三アルカリ乾電池を使うのが一番経済的である」旨おっしゃっていますね。
今回はぜひ、その様に設計を考えてみたいと思います。

本当にありがとうございました。


※皆さんの様に電気工学(理系)??の教養がある方と文章の上手な方がうらやましいです

投稿日時 - 2014-06-23 22:33:55

ANo.3

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回答(3)

ANo.2

単三アルカリ乾電池を使うのが一番経済的でしょう。

CRDを使って9Vの電池で3VのLEDを点灯させようとすると6Vが損失になります。
効率は33.3%です。

下記のようなLEDドライバを使えば単3乾電池1個で点灯できて、効率は90%程度になります。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06279/
効率を100%とした場合、LEDが3V×15mAで動作するとしたら電池からは1.5V×30mAの電力が必要になります。

効率が33.3%と90%を比べたらどっちが得かは明らかです。

上記のドライバが使い難いようであれば、こんなキットもあります。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00192/

投稿日時 - 2014-06-23 20:40:58

お礼

早々にご回答戴きありがとうございます。

9V⇒3Vで6V損失の件、LEDドライバの件、効率の件など、私はその様なことにはまったく無知なため、
非常に勉強になります。

秋月さんのキットもご紹介戴きありがとうございました。(中身を見て仕組みを勉強できそうです)

※単三アルカリ乾電池を使うのが一番経済的である件、承知いたしました。
その様に設計を考えてみたいと思います。

またよろしくお願いいたします。

投稿日時 - 2014-06-23 22:08:50

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ANo.1

…抵抗っていらんのでしたっけ?
http://diy.tommy-bright.com/diy.html

こういう参考サイト?もありますー

投稿日時 - 2014-06-23 13:57:14

お礼

早々にご回答戴きありがとうございます。
ご案内戴いたサイトは有名で、私もかつて何度か訪問&参照させて戴いたことがあります。

今回は抵抗器の代替としてCRDを用いる予定にしております。
抵抗を使用する場合はまた参考にさせて戴きます。

ありがとうございました。

投稿日時 - 2014-06-23 22:00:19

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