Lámpara de cama LED alimentada desde la red

Estoy intentando construir una lámpara de cama LED que funcionará con una red eléctrica de 240V. Los LED son estos que si los uso con una fuente de 12V y los he calculado correctamente consumirán 0.24W cada uno. Planeo usar 5 o 6 de ellos en la lámpara, por lo que consumirán un máximo de 1.5W.

Inicialmente, pensé que usaría un transformador y un puente rectificador para obtener los 12 V CC necesarios, pero el transformador pesa una tonelada y es demasiado voluminoso. La siguiente opción era usar un paquete de enchufes , pero me pregunto si hay una mejor manera.

Creo que sería posible alimentar los LED directamente desde la red eléctrica usando solo un rectificador sin red eléctrica y reduciendo el voltaje, pero entonces no es seguro. ¿Hay algún componente pequeño que pueda aislar la red eléctrica y suministrar un voltaje de CC?

¿Por qué no diseñas tu circuito para 5v y usas una fuente de alimentación USB? Eso te daría muchas opciones.
Hay muchos adaptadores pequeños 12DCV, con 1.5W máximo o más. No sé de dónde sacaste esa loca idea de conectarlos a la red eléctrica sin bajar el voltaje :). De todos modos, si realmente te quedas sin opciones (lo cual es muy poco probable), también puedes encontrar componentes como un pequeño transformador y hacer tu propio adaptador (paquete de enchufe).
@back_ache señala una buena razón para usar USB para 5v, pero no siempre es posible. Enciendo mis LED exteriores usando una fuente de alimentación de computadora, ya que está listo, es barato y fácil de cortar para mis propias necesidades + todos los demás beneficios de la protección del circuito. ¿Por qué no destripas el paquete de enchufes y lo usas en tu circuito? Solo cuestan unos pocos dólares y todo ya está hecho según las especificaciones.
Dices que te preguntas si hay una mejor manera que un paquete de complementos. ¿Qué tiene de malo un paquete de complementos y de qué manera desea que la solución sea mejor?
Los productos comerciales generalmente usan paquetes de enchufes exactamente por esta razón: simplifica el diseño. También son el tipo de cosas que la gente suele tener de repuesto, si le preocupa el costo. Sería bueno publicar un diseño de cómo los está conectando: si todo está en paralelo, 5V es más adecuado que 12V.

Respuestas (1)

Puede usar una fuente de alimentación acoplada directamente si la unidad está completamente sellada . Cualquier parte de un suministro acoplado directamente y el circuito que usa su energía podría estar flotando en los voltajes de línea, por lo que esto no es algo que desee hacer para un propósito general. Siempre que todo esté sellado en la misma unidad que solo tiene un cable de línea que sale, entonces este tipo de suministros pueden ser apropiados.

Un circuito muy simple para alimentar dos LED desde una línea de alimentación de 240 Vac 50 Hz es:

El condensador permitirá que fluyan aproximadamente 7,6 mA RMS a través de los dos LED. Cada LED protege al otro del voltaje inverso y se encienden en semiciclos de polaridad opuesta de la línea de alimentación. La tapa no solo debe estar clasificada para el voltaje indicado, sino que también debe estar clasificada para uso en líneas eléctricas.

Este circuito es muy rápido y sucio porque no protege los LED de los picos de la línea eléctrica. Los LED limitarán el voltaje, por lo que un pico en la línea de alimentación provocará una ráfaga de corriente a través de los LED. Si eso sucede con demasiada frecuencia, eventualmente degradará su vida útil. Sin embargo, estos LED están clasificados para 30 mA continuos y este circuito los hace funcionar a 8 mA continuos durante el funcionamiento normal. Eso seguirá siendo bastante brillante por la noche. Hay mucho espacio libre actual, y un pico de corriente más alto ocasional de corta duración realmente no les hará mucho daño. Los LED también son baratos y están disponibles, y la simplicidad de este circuito hace que sea fácil probarlo.

Una vez más, todo debe sellarse para que no sea posible tocar ninguna pieza conductora durante el funcionamiento normal.

Las principales ventajas de una fuente de alimentación de acoplamiento directo de este tipo es que es simple y muy eficiente. Un condensador ideal no disipa ninguna potencia. Casi toda la energía extraída de la línea se utiliza para hacer funcionar los LED.

Cálculo del valor del condensador:

Una forma de calcular la corriente en este circuito es dividiendo el voltaje a través del capacitor por la magnitud de su impedancia. La magnitud de la impedancia es:

R = 1 / (2 π FC)

Cuando F está en unidades de Hz, C en Farads, entonces R está en Ohmios. En este caso, la magnitud de la impedancia del condensador, suponiendo 50 Hz, es de 32 kΩ. Calcule que los LED caen alrededor de 2 V, por lo que se colocan 238 V en el capacitor. 238 V / 32 kΩ = 7,4 mA.

Debería ser obvio cómo trabajar este proceso hacia atrás para encontrar la capacitancia que causa una corriente particular.

+1. ¿Podría incluir en su respuesta cómo calcular el valor del capacitor en función de la corriente deseada?
@m.alin: Ver adición a la respuesta.
Si esto es tan fácil, ¿por qué todos los demás usan un transformador o un circuito más complicado?
@nalp: Porque solo es útil para una potencia muy limitada y esa potencia debe usarse completamente dentro de un recinto aislado. Eso funciona bien para una luz de noche, pero no es bueno para la mayoría de los dispositivos electrónicos comunes.
Estaba respondiendo una pregunta que es efectivamente un engaño de esta, y ahora se me ocurre que su circuito carece de protección contra la corriente de entrada.
@Dmitry: Cierto. Dependiendo de cuán barato sea el producto, es posible que desee colocar una resistencia en serie con el capacitor para limitar la irrupción. Los LED pueden recibir pulsos de alta corriente por un corto tiempo, pero sin resistencia, ese pulso puede ser muy alto, dependiendo de en qué parte del ciclo de energía se conecte la unidad.
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