¿Cómo conducir una tira de LED desde una fuente de alimentación de CA?

Hay más de unas pocas formas de controlar los LED directamente desde la red eléctrica de CA, entre ellas:

En 1 y 2, la mitad de los LED se encenderán durante el semiciclo positivo de la red y la otra mitad durante el semiciclo negativo.

Con una red eléctrica de 50 Hz, cada cadena rectificará la red eléctrica en media onda y parpadeará a 50 Hz (es decir, estará encendida durante aproximadamente la mitad del tiempo), lo que es visualmente detectable y molesto, por lo que se abandonará ese enfoque.

En 3 y 4, la red está rectificada en onda completa, por lo que la cadena parpadeará a 100 Hz, lo que es visualmente indetectable y, por lo tanto. aceptable.

Para que las tiras 5050 de 24 V se conecten a través de la red de 240 V, no se necesitarán limitadores de corriente y todo lo que se requerirá es conectar 10 de ellas en serie a través de la red de 240 V de esta manera:

Del mismo modo, para que las tiras de 12 V se conecten a través de la red eléctrica, será necesario conectar 20 en serie y luego conectarlas a través de la red eléctrica de 240 V.

Este es el mismo problema que cualquier "¿cómo obtengo CC de CA?" pregunta. Lo rectificas:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Puede realizar la rectificación con cuatro diodos discretos, como se muestra aquí, o puede comprar puentes rectificadores prefabricados que son exactamente esto, en un paquete integrado.

C1 es opcional y sirve para reducir la ondulación de salida. Sin él, la salida rebota entre 0 V y algún valor máximo positivo, cerca del voltaje pico a pico de la entrada de CA pero reducido ligeramente por el voltaje directo de los diodos en el rectificador.

de la hiperfísica

Si omite C1, entonces sus LED parpadearán a 100 Hz (el doble de su frecuencia de entrada de CA), pero probablemente no podrá ver esto.

Si desea incluir C1, para calcular su valor, decida cuánta disminución de voltaje se permite entre ciclos. Digamos que decidimos que el voltaje de salida puede oscilar entre 12 V y 10 V: C1 debe poder suministrar la corriente necesaria para hacer funcionar los LED entre cada medio ciclo sin disminuir el voltaje en más de 12 V-10 V = 2 V. Podemos hacer algunas suposiciones simplificadoras: que los LED son un sumidero de corriente constante y que el capacitor se recargará completamente en cada medio ciclo y debe suministrar toda la corriente entre ciclos. Comience con el comportamiento fundamental de un capacitor:

$$i = C\frac{dv}{dt}$$

Reemplace la corriente del LED (digamos 20mA) por$i$. Nuestros picos ocurren 100 veces por segundo (el doble de la frecuencia de entrada), por lo que el capacitor debe pasar 0.01 s entre recargas ($t_{dis}$), y decidimos que la caída de voltaje permisible en este período era de 2V. Eso nos da un valor para$\frac{dv}{dt}$:

$$\begin{align} 20mA &= C \frac{2V}{0.01s} \\ \frac{20mA \cdot 0.01s}{2V} &= C \end{align}$$

Podemos comprobar que un farad es igual a un amperio-segundo por voltio:

$$F = \frac{A\cdot s}{V}$$

y estas son las unidades que tenemos arriba, por lo que podemos concluir:

$$C = 0.1mF$$

configure el voltaje de la fuente de alimentación al nivel requerido por la luminosidad de salida.

Por lo que puedo ver, el voltaje requerido de las tiras comerciales de LED 5050 SMD es generalmente de 12 V. Ejemplo . No alteras la luminosidad variando el voltaje. Necesita un suministro de 12 V CC diseñado para conducir tiras de LED.

incluir un rectificador para mantener el tiempo "sin energía" lo más corto posible.

Las fuentes de alimentación de CC generalmente contienen un rectificador de onda completa (cuatro rectificadores de diodos en una disposición de puente).

conecte un condensador paralelo a la tira de LED para evitar el parpadeo

Debe proporcionar la tira de LED con CC. Un suministro de CC generalmente contiene un condensador de suavizado.

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Si su pregunta es sobre el diseño de su propia fuente de alimentación, deberá proporcionar más detalles de la tira de LED (o un enlace a una hoja de datos). Es posible que desee una PSU de modo conmutado o lineal con una entrada de 240 V CA 50 Hz y una salida de 12 V CC de (digamos) 150 W.

Saldría y compraría uno, pero si tiene experiencia y es consciente de los problemas de seguridad, no debería ser difícil diseñar y construir uno para ese propósito.