Buck vs boost, tira LED 12V con micro 5V y 240V AC

Me gustaría controlar una tira LED blanca cálida 2M 5050 de 12V desde un microcontrolador de 3V3 o 5V, alimentado por un tomacorriente de pared de 240V.

Para alimentar tanto la tira de LED como la MCU desde el mismo adaptador de CA de modo de conmutación "verruga de pared", necesitaré usar un convertidor reductor / elevador DC-DC reductor / elevador para el otro dispositivo.

Estoy buscando la configuración más eficiente de energía. Candidatos:

a) Use un adaptador de CA de 12 V y alimente la tira de LED directamente, con un convertidor reductor para la MCU de 5 V.

b) Use un adaptador de CA de 5 V y alimente la MCU de 5 V directamente, con un convertidor elevador para la tira de LED de 12 V.

El sentido común me dice que la opción A) sería más eficiente ya que la carga principal (tira de LED) evita la doble regulación, bajando completamente a 5V y luego volviendo a subir a 12V.

Me gustaría ambas configuraciones para confirmar el mundo real frente al sentido común. ¿Algún consejo sobre cómo probar con precisión cada uno con un multímetro / sonda de temperatura?

La intensificación suele ser menos eficiente que la reducción. (En un convertidor elevador, 'desperdicias' más o menos corriente para cargar repetidamente el inductor, mientras que en un convertidor reductor, básicamente, cada electrón empujado hacia el inductor finalmente alcanza la carga).

Respuestas (1)

La opción B necesitará un convertidor elevador más grande que pueda manejar 2,5 amperios de salida (5050 tiras de corriente) y un adaptador de CA-CC de, digamos, el 120 % de esa potencia. Entonces 2.5 A * 12 V = 30 Watts * 120% = 36 Watts / 5 V = 7 + Amperios a 5V. Además de la corriente mínima probable del microcontrolador.

La opción A no tiene esas necesidades. Una fuente de alimentación de 12 V y 3 amperios, con un convertidor reductor de unos cientos de miliamperios como máximo para el microcontrolador. Supongamos 250 mA a 5 V y 120 % de eficiencia. 250 mA * 5 V = 1,25 vatios * 120 % = 1,5 vatios / 12 voltios = 125 mA a una entrada de 12 V.

Se necesita un regulador mucho más pequeño, al igual que la fuente de alimentación. Y eso significa que ambos serán más baratos y más pequeños físicamente, además de ser más fáciles de encontrar. Es una obviedad. Un suministro de 7 Amp 5V no es un artículo común, pero puede encontrar suministros de 2.5 o 3 Amp 12V en todas partes.

120 % significa un regulador con un 80 % de eficiencia (20 % de pérdida de potencia), y es más probable que sea un 90 %. Mis matemáticas aquí son borrosas en la parte posterior de la servilleta, pero en general son correctas.

En cuanto a su pregunta sobre cómo probar, básicamente simplemente conecte todo en amperímetro o modo de detección de corriente en un multímetro.

No estoy ejecutando la tira de LED a pleno brillo. Está tirando menos de 1A a alrededor de 10V, ~0.6A a 8V (Usando un LDR y MOSFET para controlar el brillo)
¿@mike es el ldr que controla el mosfet directamente, o es un microcontrolador que lee el ldr y proporciona PWM?
Este último. MCU usa LDR como parte de su decisión y proporciona PWM al MOSFET.
Ah bueno. Pero tenga en cuenta que puede tener un promedio de 8 V y 0,6 A en función de su configuración de PWM, pero el suministro alcanza su punto máximo de voltaje y corriente completos, por lo que aún debe dimensionarse para el 100 %.
Pensé que se suponía que era del 120%, para tener un margen de maniobra adicional. De cualquier manera, estoy bien debajo.