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U2手電溫升測試+松下過放電池測試

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激光059發表於 2013-2-24 17:02 | 只看該作者

U2手電溫升測試+松下過放電池測試

本帖最後由 激光059 於 2013-8-19 06:53 編輯

由於U2小直發熱量極大，散熱又不易，
很少有機會開高亮超過5分鐘，
於是想到若泡在水裡散熱，就能看電池的續航力是多久，
且也知道它共產生了多少熱量。

再一次難得的糊塗下將松下 3.1Ah 18650過放到1V，
當時嚇到了，覺得要丟電池了，但心想試著充充看能不能救回來。

先用10毆電阻測試。

                  未過放電池        過放電池
無載電壓      4.28V               4.28V
有載電壓      4.17V               4.17V

可能是負載不夠，表現出的數值竟然一樣。
內阻算出來是0.263毆，非常巨大，不知是哪裡錯了，
它3串之後明明可以輸出4A，內阻應該不到計算值的十分之一才對。


再來做溫升的測試，用的是沒過放與過放的18650。

先裝一杯室溫下的水，並測量溫度。
這時手電已置入水中。

U2�手�電�溫�升�測�試02.JPG


接下來以泡棉墊包裹，用以產生絕熱的環境。
U2小直開高亮，燈頭朝下以助對流，並開始計時。

U2�手�電�溫�升�測�試01.JPG


出現低壓警報時就立即取出手電，並測量水溫。

U2�手�電�溫�升�測�試03.JPG


兩種電池各做完之後將結果以表格方式呈現。

                            未過放電池        過放電池
初始電壓                4.06V               4.07V
低壓警報時電壓       3.2V                 3.2 V
水溫初溫                29.9℃              30.2℃
水溫末溫                46.1℃              46.3℃
水量                      350ml               350ml
放電歷經時間          70分鐘              66分鐘


手電經過溫水折騰並沒有進水。

已為未過放電池為例，
手電把350ml的水加熱了16.2℃表示水吸收了5 670卡的熱量，
等於23 723.28焦耳的能量，再除以秒得到筒子有5.648 4W的功率變成熱。
也可看出有無過放的電池容量的差距不大，
但是因為此電路於LED切入電壓之下無法維持定電流，所以無法準確計算容量。

假設全程皆定為電流，則以2.8A乘1.167小時得到3.267Ah的電池容量。
以此方式計算過放電池則得到3.08Ah的電池容量。

如有錯誤請前輩批評指教，感謝！


大圖：
http://my.poco.cn/album/album_si ... set_hash=1820370703
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漸漸變成可愛的男（NV）孩（ZHUANG）子了呢！
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阿綱發表於 2013-2-24 17:26 | 只看該作者
測試的真夠專業~~取經
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u6vmp631發表於 2013-2-24 22:03 | 只看該作者
厲害!!
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BMW580發表於 2013-2-25 05:49 | 只看該作者
看到我腦袋都打結了 ><

想問一下，U2至低壓截止 (所耗總功率) 減掉 (熱量功率) ，這樣算出 發亮 與 發熱 的比率為幾比幾?
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Diablo3發表於 2013-2-25 15:42 | 只看該作者
挖~這真是太"搞剛"的測試文了!
撇除精密的誤差外,原理都很正確耶!
樓主真強
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Charley53發表於 2013-2-25 15:51 | 只看該作者
主要問題是電路搭配錯誤 , 在小直上使用了電流過大的電路 ~

換個電路降低輸出 , 或是只用中亮檔位 ~
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激光059發表於 2013-2-25 17:23 | 只看該作者
5# Diablo3


我沒有考慮有效位數...
漸漸變成可愛的男（NV）孩（ZHUANG）子了呢！
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激光059發表於 2013-2-25 17:25 | 只看該作者
6# Charley53


已經改成4*7135+R5給家裡了。
漸漸變成可愛的男（NV）孩（ZHUANG）子了呢！
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激光059發表於 2013-2-25 17:46 | 只看該作者
4# BMW580


LED耗能=2800mA*3.30V=9240mW，
但是有5648mW的功率是以熱的形式放出，
這樣算下來有39%的功率用於發光。
漸漸變成可愛的男（NV）孩（ZHUANG）子了呢！
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BMW580發表於 2013-2-26 05:02 | 只看該作者
本帖最後由 BMW580 於 2013-2-26 05:03 編輯

9# 激光059
感謝您的回覆，剛查了一下 在淺談LED的熱量產生原因這篇文章中指出：
  1. 綜合電流注入效率、輻射發光量子效率、晶片外部光取出效率等，最終大概只有30-40％的輸入電能轉化為光能，其餘60-70％的能量主要以非輻射複合發生的點陣振動的形式轉化熱能。
  2. ......(中略)......
  3. LED 的產熱量與光效無關；不存在百分之幾的電功率產生光，其餘百分之幾的電功率產生熱的關係。透過對大功率LED熱的產生、熱阻、結溫概念的理解和理論公式的推導及熱阻測量，我們可以研究大功率LED的實際封裝設計、評估和產品應用。需要說明的是熱量管理是在LED產品的發光效率不高的現階段的關鍵問題，從根本上提高發光效率以減少熱能的產生才是釜底抽薪之舉，這需要晶片製造、LED封裝及應用產品開發各環節技術的進步。
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所以不只追求高 lm，同時也要顧慮到熱組值的高低，而 CREE XM-L 的熱阻值為 2.5°C/W，雖然文章我是有看沒懂 -_-|||
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