Как известно, маломощный светодиод потребляет максимальный ток 20 миллиампер. Больше через него пропускать нельзя -сгорит! А вот меньше - можно.
Результат измерений: слева - напряжение, подаваемое от лабораторного блока питания, справа - ток через светодиод, в миллиамперах .
U I
3.0 11
2,8 5,3
2,6 0,8
2,4 0,06
Как мы видим, прямое подключение светодиода к истрчнику напряжения 3 вольта (две последовательно соединенных батарейки по 1,5 вольта каждая)
вполне допустимо: ток силой 11 миллиампер абсолютно безопасен для светодиода. Но далее начинается резкое падение тока (светодиод имеет очень нелинейную характеристику!) И если при полностью "свежих" батарейках светодиод работает хотя бы "вполнакала", то по мере разряда ток через него стремительно падает, и при напряжении 2,4 свечение его можно будет увидеть только в полной темноте. Соответственно смысла в такой конструкции особо нет. Так как вообще-то элементы с начальным напряжением 1,5 вольта принято разряжать хотя бы до 1,0 а то и до 0,9 вольта. То есть физику тут не обманешь, и такие вот простые трехвольтовые фонарики просто физически не могут выкачать из батарейки более ну скажем (навскидку) процентов 25 энергии от имеющейся в каждой. Согласитесь, это уже просто смех и грех! Да, светодиод будет слегка подсвечивать "под носом", но -- недолго. А потом просто "тлеть".
Потом я решил проверить вариант питания светодиода от трех последовательно соединенных батареек, в общей сумме - 4,5 вольта. Однако, напрямую светодиод подключать нельзя -- сгорит очень быстро. Как я указывал ранее, для долговременной работы принято нагружать радиодетали процентов на 75 от максимума. Примем ток через светодиод не 20, а 15 миллиампер. И подключим его через резистор, сопротивление которого легко полсчитать по закону Ома. Так как на самом белом светодиоде при нормальном токе падает 3,0 вольта (проверено прибором) , а на батарее у нас 4,5 вольта, то нам надо ограничить ток . Считаем: отнимает от 4,5 вольта 3 и получаем 1,5 вольта должно падать на резисторе. Так как ток через светодиод мы решили задать в 15 миллиампер (это 0,015А), считаем сопротивление резистора: 1,5 вольта делим на 0,015 А = 100 Ом.
Подключаем светодиод через резистор 100 Ом к источнику питания и смотрим ток, постепенно понижая напряжение (имитация разряда батареек)
U I
4,5 14,3
4,1 11,1
3,9 9,6
3,5 6,6
3,3 5,0
2,9 2,1
2,7 0,8
Как видите, если использовать ее 2, а три последовательно соединенных батарейки -- то по мере их разряда падение тока через светодиод происходит
значительно медленнее, и если в первом случае ток до 0,8 миллиампера (светодиод чуть светит) был когда на кадой батарее было еще 2,6/2 = 1,3 вольта (она практически и половины энергии не отдала,), то при более грамотном подходе (напряжение батареи не 3,0 а 4,5 вольта) падение тока до 0,8 миллиампера произойдет когда каждая из трех батарей разрядится до 2,7 /3 =0,9 вольта. Что считается вполне нормальным.
Хотя конечно же свет при этом от одного светодиода будет очень слабым, это по сути просто "маячок" в полной тьме .. Найти в какой стороне дверь .. бункера, когда внутри полный мрак, а выйти -- надо.
Вот и возникает вопрос: зачем извращаться с двумя батарейками и собирать практически бесполезный фонарик, если добавив хотя бы еще одну батарейку -- можно получить уже "хоть что- то съедобное"..