Las bombillas LED modernas deben convertir el suministro doméstico estándar (por ejemplo, en el Reino Unido) en una fuente de CC a un voltaje más bajo (generalmente 12 V CC , creo) para el conjunto de LED. Esto se hace por bombilla.
¿Esto desperdicia mucho poder en la conversión? Si todas sus bombillas son bombillas LED, ¿tendría sentido tener un circuito de para iluminar toda la casa y bombillas LED sin la conversión por bombilla?
Respuestas:
La energía de CC distribuida se usa realmente en algunas construcciones nuevas. Se maneja menos por la eficiencia del transformador que por otra logística. Aquí en California, al menos, tenemos una ley (conocida como Título 24) que requiere algunos controles de iluminación bastante sofisticados, así como un consumo de energía bastante bajo por pie cuadrado. Los requisitos de control incluyen la compensación de la luz del día mediante la atenuación automática de las luces, la detección de ocupación y las reducciones de uso de apagones. Esto significa que los controladores son bastante sofisticados y caros, y que las lámparas LED a veces se prefieren en las construcciones nuevas. Como resultado, algunos sistemas se están vendiendo con los controladores que emiten CC atenuada que alimenta directamente los dispositivos LED.
La distribución de CC reduce la cantidad de cables que tienen que ir a cada dispositivo (CC + y CC- en lugar de CA caliente, neutral y una línea de control separada) y ahorra algo de dinero en electrónica. Sin embargo, hasta donde sé, todavía hay al menos un controlador por habitación. No conozco ningún sistema que distribuya DC en todo un edificio. Me imagino que esto se debe a que a medida que aumentan las longitudes y las corrientes, las ventajas del alto voltaje en la reducción del tamaño del cable se vuelven más significativas.
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Sí: algo así se ha hecho comúnmente en los Estados Unidos durante décadas. Tanto las luces incandescentes debajo del gabinete como la iluminación exterior "de paisaje" de bajo voltaje a menudo se ejecutan desde un solo transformador de 12V sobre cables de calibre 12. Por lo tanto, hay un código para él, y cualquiera que haya construido una computadora recientemente sabe que los convertidores de CC de alta eficiencia tienen una prima inicial, por lo que uno duda que el convertidor integrado en cada bombilla LED sea tan eficiente ... sin mencionar que distanciar el transformador de la bombilla aumentará su vida útil al reducir la exposición al calor.
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La industria de vehículos recreativos, campamentos, botes y energía solar podría haber tenido una influencia significativa en el desarrollo de blubs LED alimentados por 12V DC. La industria automotriz también podría haber tenido alguna influencia. Algunos de los problemas que hacen que la iluminación de 12V DC no sea práctica son:
Conversión de alimentación de CA a alimentación de CC de 12 V localmente para iluminación de bombilla LED (diodos emisores de luz)
El bloque de construcción fundamental de un LED es un diodo. Un diodo típico se enciende a 0,7 V de voltaje directo. La característica de corriente / voltaje (IV) para un diodo típico se muestra a continuación.
Dependiendo del color del LED, el voltaje directo varía. La siguiente tabla enumera el voltaje directo típico para LED de diferentes colores.
El voltaje directo para un LED blanco típico está entre 3V a 4V. A continuación se muestra un gráfico IV para los LED de colores típicos
El suministro de CA típico (120 V en EE. UU., 240 V en el Reino Unido) debe rectificarse a un voltaje de CC más bajo. La transmisión de corriente continua a larga distancia es ineficiente. Por lo tanto, el suministro de CA es mucho más eficiente para transmitir energía. Siempre hay una pérdida de energía cuando convierte CA a CC, pero la tecnología actual ha superado la mayoría de estas eficiencias. Hay pequeños módulos de circuito rectificador rentables disponibles en el mercado.
A continuación se muestra un ejemplo de uno de esos dispositivos. (RECOM potencia RAC01-05SC)
Haga clic en la imagen para una versión más grande de la imagen.
RECOM Power RAC01-05SC
Resumen
Si bien la conversión de CA a CC es eficiente, el otro costo estructural supera los beneficios de una línea separada de 12V CC en los hogares. El crecimiento de la tecnología y los mercados es muy probable que haya bombillas LED de CA universales donde la conversión se realizará sin problemas, independientemente del voltaje de CA de entrada.
Referencias
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Yo diría que depende del tamaño de la red de 12V y la cantidad de transformadores y su tamaño. El problema es doble.
En primer lugar, tenemos que pensar en las pérdidas de conversión incurridas. Si (y eso es un gran If) la eficiencia es la misma en las bombillas de lo que sería en un transformador central, entonces las pérdidas incurridas por tener un transformador central están a la par de las bombillas distribuidas. Sin embargo, generalmente un transformador tiene un pico de eficiencia (por ejemplo, si la potencia máxima del transformador es de 500W, el pico de eficiencia podría ser de 460W. Cuando el sistema usa más o menos energía, el transformador es menos eficiente). Esto debe tenerse en cuenta al calcular las pérdidas potenciales.
En segundo lugar, hay un problema de cableado. Cuando enruta 220V o 110V, la sección del cable tiene en cuenta la corriente máxima que deberá transportarse. En Francia, puede enrutar el cableado de iluminación con un cable de 1,5 mm² (AWG15 o 16). El uso de LED reducirá la potencia utilizada, pero, a medida que reduzca el voltaje, la caída de voltaje puede aumentar si usa un cable demasiado delgado. Por ejemplo, si usa bombillas de 12W, consumirán 1A de corriente a 12V en lugar de 0.05A a 220V. Un cable demasiado delgado puede provocar una caída de voltaje demasiado importante que evitará que los LED se enciendan.
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