Convénzase a sí mismo de usar un inversor de línea de 12 V a CA para cadenas de luces LED en lugar de volver a cablearlas para 12 V: 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Mi plan era simple. Quería cortar en pedazos una cadena de luces LED de pared y luego volver a cablearla para que funcione con 12 voltios. La alternativa era usar un inversor de potencia, pero todos sabemos que son terriblemente ineficientes, ¿verdad? ¿Derecha? ¿O son?

Paso 1: Calcule los voltajes de cada color de LED

Estaba listo, así que me puse a descubrir cómo dividir la cuerda. Pasé una batería de 9 V a través de una resistencia de 470 ohmios para recortar los cables (limitando la corriente a no más de 20 mA más o menos). Coloqué un voltímetro entre el negativo de 9V y la resistencia. Sin nada en línea, naturalmente lee 9 voltios. Luego saqué uno de los LED y lo puse en paralelo al voltímetro. Le di la vuelta para que se iluminara y luego leí el medidor. El primero era azul y decía 3.0 voltios, esa es la caída de voltaje del LED. Los demás son los siguientes: Azul: 3,0 V Verde: 3,2 V Rango: 2,0 V Rojo: 5,2 V * Amarillo: 2,0 V

Tenga en cuenta que el rojo me sorprendió a 5 voltios … esperaba más como 2 voltios

Paso 2: Descubra cómo dividir la cuerda

La cadena que tengo tiene 60 LED de largo. Quería minimizar la cantidad de tiempo que pasé en el proyecto, así que pensé que simplemente los tomaría en orden y agregaría una resistencia limitadora de corriente a cada mini-cadena que dejaría caer la entrada de 12 voltios a lo que sea necesario para los LED.. La cadena original tenía una secuencia que iba verde, azul, rojo, naranja, amarillo. Y desde el último paso, los voltajes para cada LED fueron: Azul: 3.0V Verde: 3.2V Naranja: 2.0V Rojo: 5.2V Amarillo: 2.0V Entonces ahora comenzamos en verde (3.2V) y agregamos naranja (2.0V para 5.2V en total) luego rojo (5.2V para 11.4V) y eso es todo porque agregar amarillo (2.0V) empuja el total a 13.4V, que es más que el voltaje de entrada de 12V. Aquí hay una tabla de lo que sucede:

Voltaje de color total

Verde 3,2 3,2 Azul 3 6,2 Rojo 5,2 11,4 Naranja 2 2 Amarillo 2 4 Verde 3,2 7,2 Azul 3 10,2 Rojo 5,2 5,2 Naranja 2 7,2 Amarillo 2 9,2 ¡Esto funciona bastante bien porque ahora la secuencia vuelve a ponerse verde donde comenzamos! Ahora es cuestión de averiguar las resistencias. Por ejemplo, en la primera cadena, hay 0,6 voltios más para alcanzar los 12 V, así que eso es lo que la resistencia tendrá que bajar. Usando la ley de Ohm, eso es 0.6V / 30mA = 0.6V / 0.03A = 20 ohms. El resto de las resistencias son las siguientes

Voltaje de secuencia para resistencia de 12 V

G-B-R 11,4 V 0,6 V 20 ohmios O-Y-G-B 10,2 V 1,8 V 60 ohmios R-O-Y 9,2 V 2,8 V 93 ohmios Entonces, hay 60 LED en total y las tres secuencias contienen un total de 10 LED cada una, por lo que son 6 conjuntos de secuencias. O 18 secuencias, cada una de las cuales debe soldarse. Ugh … ¿estoy siquiera en el camino correcto?

Paso 3: ¿Realmente vale la pena?

También tengo un inversor de 12 V para convertir a corriente de línea. ¿Eso realmente desperdiciará la batería más que esto? ¿Recuerdas las secuencias ?:

Voltaje de secuencia para resistencia de 12 V

G-B-R 11,4 V 0,6 V 20 ohmios O-Y-G-B 10,2 V 1,8 V 60 ohmios R-O-Y 9,2 V 2,8 V 93 ohmios Considere este giro: cada una de las 18 secuencias de LED utilizará 30 mA de corriente para un total de 540 mA o 0,54 amperios. Tenga en cuenta también que en la primera secuencia, 11,4 V se encienden y 0,6 V para gastar calor en la resistencia. Nuevamente a 30 mA, eso es 0.342 vatios y 0.018 vatios, respectivamente. Si hace los cálculos para toda la cuerda, son 5,54 vatios de luz y 0,936 vatios de calor para una eficiencia de 5,54 / (5,54 + 0,936) = 86%. Eso está en el estadio de un inversor barato. Así que conecté el inversor y descubrí que consumía 0,380 mA a 12,34 voltios, que son 4,69 vatios. Ahora, la cuerda tiene una potencia nominal de 0.046 amperios a 120 voltios o 5.52 vatios, cableada sin resistencias limitadoras grandes lo mejor que pude ver (y está muy cerca de 30 mA que calculé anteriormente). De todos modos, esto hace que la eficiencia real del inversor (4,69 vatios / 5,52 vatios) = 85%. Supongo que podría ganar 1 punto porcentual de eficiencia si lo cableara a mano. Sin embargo, al final, probablemente no valga la pena.