Convença-se a usar apenas um inversor de linha de 12 V para CA para cordas de luz de LED em vez de reconfigurá-las para 12 V: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Meu plano era simples. Eu queria cortar em pedaços um fio de luz LED alimentado pela parede e religá-lo para funcionar com 12 volts. A alternativa era usar um inversor de potência, mas todos sabemos que eles são terrivelmente ineficientes, certo? Direito? Ou são eles?

Etapa 1: descobrir as tensões de cada cor de LED

Eu estava pronto, então decidi descobrir como dividir a corda. Passei uma bateria de 9 V por meio de um resistor de 470 ohms para prender os condutores (limitando a corrente a não mais que 20 mA ou mais). Prendi um voltímetro entre o negativo de 9 V e o resistor. Sem nada em linha, ele leu naturalmente 9 volts. Então, tirei um dos LEDs e o coloquei em paralelo ao voltímetro. Eu o virei para que acendesse e, em seguida, li o medidor. O primeiro era azul e marcava 3,0 volts - essa é a queda de tensão do LED. Os outros são os seguintes: Azul: 3,0 V Verde: 3,2 VO faixa: 2,0 V Vermelho: 5,2 V * Amarelo: 2,0 V

Observe que o vermelho me surpreendeu com 5 volts … Eu esperava mais cerca de 2 volts

Etapa 2: Descobrir como dividir a corda

A corda que tenho tem 60 LEDs. Eu queria minimizar a quantidade de tempo que gastei no projeto, então achei que deveria apenas colocá-los em ordem e adicionar um resistor limitador de corrente a cada mini-string que reduziria a entrada de 12 volts para o que for necessário para os LEDs. A seqüência original tinha uma sequência que ficava verde, azul, vermelha, laranja, amarela. E na última etapa, as tensões para cada LED foram: Azul: 3,0 V Verde: 3,2 V Laranja: 2,0 V Vermelho: 5,2 V Amarelo: 2,0 V Então agora começamos com verde (3,2 V) e adicionamos laranja (2,0 V para 5,2 V no total) depois vermelho (5,2 V para 11,4 V) e é isso porque adicionar amarelo (2,0 V) empurra o total para 13,4 V, que é mais do que a tensão de entrada de 12 V. Aqui está um gráfico do que acontece:

Total de tensão de cor

Verde 3.2 3.2 Azul 3 6.2 Vermelho 5.2 11.4 Laranja 2 2 Amarelo 2 4 Verde 3.2 7.2 Azul 3 10.2 Vermelho 5.2 5.2 Laranja 2 7.2 Amarelo 2 9.2 Isso funciona muito bem porque agora a sequência está mais uma vez de volta ao verde onde começamos! Agora é uma questão de descobrir os resistores. Por exemplo, na primeira corda, há 0,6 volts a mais para chegar a 12 V, então é isso que o resistor terá que cair. Usando a lei de Ohm, isso é 0,6 V / 30 mA = 0,6 V / 0,03 A = 20 ohms. O resto dos resistores são os seguintes

Tensão de sequência para resistor de 12 V

G-B-R 11,4 V 0,6 V 20 ohms O-Y-G-B 10,2 V 1,8 V 60 ohms R-O-Y 9,2 V 2,8 V 93 ohms Portanto, há um total de 60 LEDs e as três sequências contêm um total de 10 LEDs cada, ou seja, 6 conjuntos de sequências. Ou 18 sequências - cada uma delas precisa ser soldada. Ugh … estou no caminho certo?

Etapa 3: Vale realmente a pena?

Acontece que eu também tenho um inversor de 12 V para converter para corrente de linha. Isso realmente desperdiçará mais bateria do que isso? Lembra das sequências ?:

Tensão de sequência para resistor de 12 V

G-B-R 11,4 V 0,6 V 20 ohms O-Y-G-B 10,2 V 1,8 V 60 ohms R-O-Y 9,2 V 2,8 V 93 ohms Considere este spin: cada uma das 18 sequências de LEDs usará 30mA de corrente para um total de 540mA ou 0,54 amperes. Observe também que na primeira sequência, 11,4 V vai para a luz e 0,6 V para desperdiçar calor para fora do resistor. Novamente a 30mA, são 0,342 watts e 0,018 watts, respectivamente. Se você fizer as contas de toda a corda, são 5,54 watts de luz e 0,936 watts de calor para uma eficiência de 5,54 / (5,54 + 0,936) = 86%. Isso está no estádio de um inversor barato. Então eu conectei o inversor e descobri que ele consumia 0,380mA a 12,34 volts, o que é 4,69 watts. Agora, a string está realmente avaliada em 0,046 amperes a 120 volts ou 5,52 watts, conectada sem grandes resistores limitadores, como pude ver (e está muito perto de 30mA calculei acima). De qualquer forma, isso faz com que a eficiência real do inversor (4,69 watts / 5,52 watts) = 85%. Acho que poderia ganhar 1 ponto percentual inteiro de eficiência instalando-o manualmente. No final das contas, provavelmente não vale a pena.