Убедите себя просто использовать инвертор 12В в переменный ток для светодиодных гирлянд вместо их переподключения на 12В: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Мой план был прост. Я хотел разрезать гирлянду светодиодных фонарей с питанием от стены на части, а затем перемонтировать их, чтобы они работали от 12 вольт. Альтернативой было использование инвертора мощности, но мы все знаем, что он ужасно неэффективен, верно? Верно? Или они?

Шаг 1. Определите напряжения каждого цвета светодиода

У меня все было готово, поэтому я начал выяснять, как разделить струну. Я пропустил батарею 9 В через резистор 470 Ом, чтобы закрепить провода (ограничение тока не более 20 мА или около того). Я подключил вольтметр между минусом 9 В и резистором. Без чего-либо встроенного он, естественно, читал 9 вольт. Затем я вытащил один из светодиодов и включил его параллельно вольтметру. Я перевернул его, чтобы он загорелся, а затем снял показания счетчика. Первый был синим и показывал 3,0 вольта - это падение напряжения светодиода. Остальные следующие: Синий: 3,0 В Зеленый: 3,2 В Оранжевый: 2,0 В Красный: 5,2 В * Желтый: 2,0 В

Обратите внимание, что красный меня удивил при 5 вольтах… Я ожидал большего, как 2 вольта

Шаг 2: выясните, как разделить строку

У меня есть шнур длиной 60 светодиодов. Я хотел свести к минимуму время, которое я потратил на проект, поэтому решил, что просто возьму их по порядку и добавлю токоограничивающий резистор к каждой мини-струне, который снизит входное напряжение 12 В до того, что нужно светодиодам.. Исходная строка имела последовательность: зеленый, синий, красный, оранжевый, желтый. И с последнего шага напряжения для каждого светодиода были: Синий: 3,0 В Зеленый: 3,2 В Оранжевый: 2,0 В Красный: 5,2 В Желтый: 2,0 В Итак, теперь мы начинаем с зеленого (3,2 В) и добавляем оранжевый (2,0 В для 5,2 В), затем красный (5,2 В для 11,4 В), и все, потому что добавление желтого (2,0 В) увеличивает общее значение до 13,4 В, что больше, чем входное напряжение 12 В. Вот диаграмма того, что происходит:

Цвет Напряжение Всего

Зеленый 3,2 3,2 Синий 3 6,2 Красный 5,2 11,4 Оранжевый 2 2 Желтый 2 4 Зеленый 3,2 7,2 Синий 3 10,2 Красный 5,2 5,2 Оранжевый 2 7,2 Желтый 2 9,2 Это работает довольно хорошо, потому что теперь последовательность снова становится зеленой, с которой мы начали! Теперь нужно разобраться с резисторами. Например, в первой строке нужно еще 0,6 вольт, чтобы достичь 12 В, поэтому резистор должен будет упасть. По закону Ома это 0,6 В / 30 мА = 0,6 В / 0,03 А = 20 Ом. Остальные резисторы следующие

Напряжение последовательности для резистора 12 В

G-B-R 11,4 В 0,6 В 20 Ом O-Y-G-B 10,2 В 1,8 В 60 Ом R-O-Y 9,2 В 2,8 В 93 Ом Итак, всего 60 светодиодов, и три последовательности содержат в общей сложности 10 светодиодов каждая, так что это 6 наборов последовательностей. Или 18 последовательностей - каждую нужно спаять. Ух … я вообще на правильном пути?

Шаг 3: действительно ли оно того стоит?

У меня также есть инвертор 12 В для преобразования в линейный ток. Неужели это действительно приведет к потере батареи больше, чем это? Помните последовательности ?:

Последовательное напряжение для резистора 12 В

G-B-R 11,4 В 0,6 В 20 Ом O-Y-G-B 10,2 В 1,8 В 60 Ом R-O-Y 9,2 В 2,8 В 93 Ом Подумайте об этом вращении: каждая из 18 последовательностей светодиодов будет использовать ток 30 мА, что в сумме составляет 540 мА или 0,54 А. Также обратите внимание, что в первой последовательности 11,4 В идет на свет и 0,6 В для отвода тепла от резистора. Опять же, при 30 мА это 0,342 Вт и 0,018 Вт соответственно. Если вы посчитаете всю струну, это будет 5,54 Вт света и 0,936 Вт тепла, что дает КПД 5,54 / (5,54 + 0,936) = 86%. Это примерно как у дешевого инвертора. Итак, я подключил инвертор и обнаружил, что он потребляет 0,380 мА при 12,34 В, что составляет 4,69 Вт. Теперь строка на самом деле рассчитана на 0,046 ампер при 120 вольт или 5,52 ватт, подключена без каких-либо больших ограничивающих резисторов, насколько я мог видеть (и это очень близко к 30 мА, как я рассчитал выше). В любом случае, это делает фактический КПД инвертора (4,69 Вт / 5,52 Вт) = 85%. Полагаю, я мог бы получить 1 процент эффективности, подключив его вручную. В конце концов, вероятно, оно того не стоит.