Rectificador simple 12VAC12VAC12V_{AC} a 12VDC12VDC12V_{DC}

quiero convertir un 12 V A C salida de la fuente de alimentación para usar 12 V D C para alimentar algunos LED exteriores.

La fuente de alimentación, tal como está, encenderá los LED (con un ligero parpadeo de la parte de polaridad inversa de la CA), pero me han dicho que esto puede reducir la vida útil de los LED al tener la polaridad inversa durante mucho tiempo.

Entonces, ¿alguien puede sugerir un circuito rectificador simple que podría construir o señalarme en la dirección correcta de cuál de estos rectificadores Maplin es adecuado (no estoy seguro de a qué se refieren exactamente las especificaciones)?

Respuestas (3)

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Aplicar CA a un LED no es una buena idea. El parpadeo no es el principal problema (puede ser apenas visible), pero los LED tienen un voltaje inverso limitado, generalmente alrededor de 5V. Entonces, los 12 V que está usando son demasiado altos y pueden destruir su LED.
Lo que necesita es un rectificador, seguido de un condensador (para aplanar el voltaje rectificado). Puede usar un rectificador como en su enlace Maplin, o usar diodos discretos.

puente rectificador

Los diodos 1A como 1N4001 son estándar y funcionarán bien para algunos LED estándar. Para el capacitor, uso 2000uF/A como regla general, por lo que si sus LED consumen 100 mA, podría usar un capacitor electrolítico de 220uF/25V. Asegúrese de colocar el capacitor correctamente; puede explotar si lo invierte.

El voltaje de CC será de aproximadamente 15 V ( 12 V × 2 − 2 V ), por lo que, según el tipo de LED que esté utilizando, es una buena idea colocar varios de ellos en serie; de ​​lo contrario, tendrá una gran caída de voltaje en su resistencia en serie = menos eficiente.

¿Por qué los -2V voltios? ¿No es -1.4V ya que un diodo estándar está cayendo 0.7V? ¿O me perdí algo?
@Johan: el 0.7V se usa a menudo como regla general, pero en la práctica el valor suele ser más alto. Esto se debe a que hay un pico de corriente durante el corto tiempo que conduce el diodo y el voltaje directo aumenta con la corriente. Para un 1N4001, 1V es un valor típico de 1-2A, lo que nos da cierto margen.
@Johan: según esta hoja de datos, 0.7V es válido para una corriente de solo 10 mA.
Eso es muy interesante, no me di cuenta de que dependía tanto de la carga.
¿No sería suficiente un diodo en serie para esta aplicación? (Con un condensador, por supuesto)
@clabacchio - podría ser. Mi conjetura es que el tamaño adicional en el condensador superará los diodos adicionales, especialmente. si usaría un solo puente rectificador.

No necesitas un rectificador. El problema es que los LED están expuestos a demasiado voltaje inverso, la conversión a 12 V CC es solo una solución. Puede controlar los LED con voltaje de CA siempre que implemente algunos circuitos para minimizar su voltaje inverso.

Esto se puede hacer con un solo diodo adicional en una de tres maneras:

  1. Coloque el diodo en antiparalelo al LED, de modo que conduzca durante el medio ciclo negativo. Esto reduce el voltaje inverso a 1 V o menos, lo que el LED puede manejar fácilmente.
  2. Coloque un segundo LED en antiparalelo al primero. Esto permite que los LED se conduzcan alternativamente en los ciclos positivo y negativo. Si la eficiencia es una preocupación, esto es mejor que el método 1, porque la energía se disipa como luz en lugar de calor del diodo rectificador estándar. El voltaje inverso visto por cualquiera de los LED será igual al voltaje directo. Verifique la hoja de datos, esto puede o no estar bien.
  3. Coloque un diodo rectificador en serie con el LED. La corriente de fuga del LED en condiciones de polarización inversa es mucho mayor que la del diodo rectificador, por lo que el voltaje en el LED será bajo. Esto ahorra energía al no conducir durante el medio ciclo negativo, pero disminuye la salida de luz. Puede que tenga que aumentar la corriente para compensar.

Una solución más ordenada sería poner un diodo rectificador estándar (como el 1N4001 como se mencionó) en antiparalelo con el LED, esto conduciría en el medio ciclo negativo, por lo tanto, expondría al LED a solo una pequeña polarización inversa de aproximadamente 1 voltio.

Con este enfoque, el tiempo de encendido del LED será inferior al 50 %, lo que hará que parezca más tenue que la solución del puente rectificador (que aplica efectivamente el doble de la frecuencia de línea al LED, lo que duplica el tiempo de encendido).
@Mad: pero puede aumentar la corriente directa para compensar este problema: la disipación de energía es una cantidad promediada. Algunos dicen que un LED positivo parece más brillante que uno que funciona con la corriente continua máxima con la misma disipación de energía.
@Kevin: eso no es correcto. La intensidad aumenta menos que linealmente cuando aumenta la corriente. Entonces, por ejemplo, los pulsos de ciclo de trabajo del 10% a 10x la corriente no resultarán en 10x la intensidad durante el pulso y, por lo tanto, en promedio, también serán menos brillantes que con la corriente continua.
Bueno, si pones un condensador grande después del diodo, obtendrás un rectificador de media onda. Y entonces probablemente no obtendrías ningún parpadeo visual.
@stevenvh: (1) No dije que la intensidad fuera mayor. Dije que el brillo aparente para el ojo humano (una medida subjetiva) es mayor. (2) linealidad WRT, estos gráficos (de estas hojas de datos ) no estarían de acuerdo. Lo mejor que puedo decir es que el primero es lineal, y el segundo es casi lineal durante tres décadas.
@Kevin: estoy un poco sorprendido por los gráficos; el primero es definitivamente lineal. He visto gráficos que muestran un comportamiento menos lineal; Sin embargo, no dije que no aumentaría en absoluto. Nuestro ojo no es muy sensible a los pequeños cambios de intensidad, la intensidad tiene que ser mucho mayor para que la luminosidad aumente de forma notoria. El brillo aparente es logarítmico con la intensidad. La luz del sol brillante es 1000 veces más luminosa que una habitación con poca luz, pero la diferencia no parece ser tan grande. De todos modos, ¿qué piensan los demás sobre el brillo aparente por encima de 20 mA?
@stevenvh (y, potencialmente, los 'otros' que están interesados ​​en estas cosas): Esto se está desviando un poco del tema. ¡Nueva pregunta aquí!
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