Deko-Leuchten "irritieren" ihre Batterien

[odul]

WIr haben hier so einige kleine Dekoleuchten, die man in Weinflaschen o.ä. steckt. Sehr dekorativ. Aber die narren mich alle mit dem gleichen Fehlerbild.

Schaltet man sie ein, dann leuchten sie so eine halbe Stunde. Dann gehen sie aus. Beim ersten mal habe ich die drei verbauten Knopfzellen durchgemessen. Eine Zelle war bei 0,4V, die anderen beiden bei 1,4V. Also die eine Zelle gegen eine neue getauscht. Geht wieder. Aber auch nur wieder einen halbe Stunde. Bei Dekoleuchten das gleiche Fehlerbild, auch wenn man neue Batterien reinmacht. Lag dann in der Ecke.

Gestern hatten wir wieder so ein Teil auf dem gedeckten Tisch. Nach einer halben Stunde geht es wieder aus. Wieder eine Zelle mit 0,4V. Heute morgen messe ich nochmal, haben alle Zellen wieder eine Spannung von 1,4V. Brennt auch wieder für eine halbe Stunde.

Kurz ziemlich verrückt. Ich vermute mal die Schaltungen ziehen kurze, hohe pulsartige Ströme, die die Zellen nicht mögen.

Hatte jemand schon mal sowas?

 

[WinfriedM]

Diese kleinen Knopfzellen sind oft nur für kleine Ströme gemacht. Belastet man sie zu stark, brechen sie mit der Spannung stark ein. Kann dann sein, wie du beobachtet hast, dass sie sich wieder erholen.

Insofern würde ich sagen, dass es eine Fehlkonstruktion ist.

Bei diesen Dingern werden typisch 3-4 Zellen in Reihe geschaltet, was ausreicht, um die weißen LEDs direkt zu betreiben ohne irgendeine Elektronik. Was du dann machen kannst: Widerstand in Reihe zur LED, der den Strom z.B. halbiert.

Du kannst auch umbauen auf 3,6 V Lithiumbatterien, z.B. sowas hier:
https://www.pollin.de/p/xeno-lithium-batterie-xl-060f-3-6-v-2-4-ah-anschlussloetfahnen-273157

Die hat 2400 mAh. Die kleinen LR44-Knopfzellen haben nur 100mAh, wovon vielleicht auch nur 50mAh nutzbar sind. Mit so einer Batterie hast du also 50 mal längere Leuchtdauer.

 

[odul]

Da ist 3mal LR44 drin. Ich habe auch mal das Gehäuse aufgemacht und reingesehen. Als "Elektronik" ist da ein gemeinsamer Vorwiderstand 47Ohm für alle LEDs verbaut. Mehr ist da nicht drin.

 

[uli2003]

Die Dinger haben wir auch schon oft benutzt auf Partys. Bisher keine Probleme.

Mit 47 Ohm Vorwiderstand und 4,5V Zellenspannung (2,5 V Durchlassspannung der LEDs angenommen) sollte das Ganze etwa 3 Stunden durchhalten, bei einer Zellenleistung der LR44 von typischen 158mAh.

Die dann fließenden etwa 50mA sind etwas viel für die Funzeln, du kannst den Widerstand problemlos verdoppeln auf 100 Ohm.

An erster Stelle überprüfe aber mal deinen Knopfzellenlieferanten, ich denke dort liegt das Problem

 

[willyy]

weiße LEDs haben eine Flußspannung von 3,2 - 3,8 V, je nach Hersteller und Dotierung.
Damit häte ich 4,5-3,2= 1,3 V / 47 R => 27 mA
oder 4,5 - 3,8 = 0,7 V / 47 R => 15 mA wäre also völlig OK.

Aber die Kapazität der Knopfzellen gilt vermutlich auch über eine Entladedauer von 10 h, wie sonst üblich. Bei den 15 mA würde es stimmen, aber die Zellspannung bricht ja über die Zeit auch ein. Insofern gehen Dir die Dinger zwangsweise vorzeitig aus.
Mit 27 mA sind die eh überfordert. Es ist dafür einfach die falsche Stromquelle.
Mach 3 Mignon Akkus dran, dann geht das.

 

[uli2003]

Ich kenne da nur gelbe LEDs. Auch mit Knopfzellen funktionieren die bei uns problemlos.
Kleiner Denkfehler übrigens. Sind 8? LEDs parallel, folglich müsste der Strom viel größer sein.

 

[willyy]

ja stimmt, hab zwar noch an parallel gedacht, aber nicht zu Ende ...
Damit kann das die Knopfzelle nur 30 min schaffen. Dann ist die Welt wieder in Ordnung.

 

[odul]

@willyy : Deine Rechnung in #5 ist schon richtig. Der Vorwiderstand wirkt strombegrenzend, da die Durchlassspannung der LEDS ungefähr konstant bleibt. Verwendet man mehr parallele LEDs, müssen sie sich den Strom teilen. Was man nicht weiß, ist wie sich der Strom auf die LEDs aufteilt.

Wenn ich die Kurve kriege, messe ich morgen mal. Gesamte Brenndauer mit einem Batteriesatz ist >1h. Wieviel mehr weiß ich noch nicht.

 

[uli2003]

Verwendet man mehr parallele LEDs, müssen sie sich den Strom teilen.

So sieht es aus.

Was man nicht weiß, ist wie sich der Strom auf die LEDs aufteilt.

Das ist auch völlig egal. Bei den heutigen Fertigungstoleranzen würde ich sagen - gleichmäßig.

Haltbarkeit:
Nehmen wir mal warmweiße LEDs mit 3,1V Durchlassspannung an, bleiben 1,4V übrig, welche am Widerstand abfallen.

1,4/47=30mA.

158mAh/30mA=5,26h. Das deckt sich etwa mit dem, was ich kenne. (Von den Deko-Teilen gibt's ja Hunderttausende, alle mit Knopfzellen) Ich sehe immer noch in deinen Knopfzellen das Problem.
Hab mir letztens im Discounter welche erworben - gefühlt schon 3/4 entladen, so schnell wie die leer waren.