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Iluminação Residencial com LED 12V CC
As Lâmpadas de LED atuais são de baixa potência, apesar de produzirem um boa iluminação.
Isto é, são muito eficientes na produção de energia luminosa.
Não sei se já abriram uma lâmpada dessas, para descobrir como funcionam.
Já abri algumas e percebi que todas lampadas de LED 127V ou 220V CA possuem internamente uma mini-fonte CC. É claro, pois como todos sabem, o LED é um diodo e somente conduz a energia em um sentido. Por isso precisam de corrente contínua para produzirem luz.
Recentemente estava pensando sobre isso. Por que não desenvolver um sistema de iluminação com energia CC de 12V ?
Acho que com o uso dessa energia CC poderia baratear o sistema, otimizar o uso da energia, baratear o controle, permitir o uso de No-break com uma bateria de 12V, etc.
O que acham da minha idéia ?
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em
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Será que a corrente varia tanto assim com o aumento do calor?
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Permalink Responder até Evandro Rech em
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Olá José!
Sim, principalmente em LEDs de potência. Analisando do ponto de vista da tensão, como o LED está polarizado no joelho da sua curva, uma pequena variação na tensão pode causar uma grande variação de corrente, e até mesmo os reguladores estão sujeitos a essa variação. Encontrei um artigo que explica bem as formas de alimentar LED para essa nossa aplicação:
http://www.amperor.com/products/led/constant_voltage_constant_curre...
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Evandro, muito bom e esclarecedor o artigo ! Obrigado por compartilha-lo.
Traduzi-o (resumo) para a galera entender.
Eu não sabia dessa característica do LED. Depois disso, só poderemos usar corrente constante !
" Quando um diodo emissor de luz é ligado, ele libera energia na forma de fótons. Por causa do menor consumo de energia, a maior vida útil e menor tamanho, o LED tem sido amplamente adotado nas indústrias de sinalização e iluminação. Um comportamento único do LED é a relação exponencial entre a tensão de polarização direta e a corrente resultante que flui através do corpo.
Veja a "figura 1" - curva V x I para o LED. Depois que o LED é ligado, um pequeno desvio de 5% sobre a fonte de tensão (de 3,3V a 3.5V) pode criar uma diferença de 100% (de 350mA a 700mA) na corrente direta LED.
Embora uma maior corrente direta pode forçar o LED à emitir uma luz mais brilhante, ele também tende a sobrecarregar o LED. Veja a "figura 2" - curvas de corrente em diferentes condições de temperatura ambiente. O exemplo de desvio de tensão de 5% utilizada no parágrafo anterior pode aumentar muito a corrente direta e passar do limite em um ambiente de temperatura mais elevada. A corrente direta excessiva resultará na geração de calor extra e uma redução significativa no tempo de vida de LED. Por conseguinte, uma fonte de corrente constante é o método preferido para conduzir um diodo emissor de luz.
Numerosas melhorias no projeto da fita de LED foram introduzidas ao longo dos anos. Alguns fornecedores usam o regulador de corrente constante para substituir o resistor limitador de corrente, enquanto alguns utilizam circuito de monitoramento com feedback avançado para melhorar a eficiência. Outros acrescentam balanceamento de corrente e proteções inteligentes para a fita de led. Com o drive de corrente constante se tornando mais popular, alguns vendedores ainda oferecem fitas de LED projetados para usar somente unidade de corrente constante.
Abaixo está uma lista dos principais benefícios do uso da tensão constante e ou de corrente constante :
Vantagens de usar a topologia corrente constante:
Evita violar a maxima corrente direta absoluta especificada para os LEDs, assegurando a confiabilidade.
Atinge o brilho mais consistente entre as diferentes fitas de LED.
Vantagens de usar a topologia de tensão constante:
Uma tecnologia mais familiar para os engenheiros de projeto e técnicos de instalação
O custo, por vezes, pode ser menor "
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Na verdade , agora ficou claro que a corrente pode aumentar muito se houver uma pequena variação acima da tensão direta do LED. Podendo sobrecarrega-lo, diminuindo a vida útil e talvez até danifica-lo pelo excesso de calor e corrente.
Muito bom , ficar sabendo disso! Muito obrigado Evandro RECH !
Agora dá para entender porque essas lampadas de LED chinesas sem regulador de corrente queimam !!
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Parabéns José! A tradução do artigo ficou muito boa, será uma ótima referência para os colegas!
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Permalink Responder até Flavio Hernan em
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Existe uma relação entre a corrente do diodo (junção PN) com a temperatura.
A corrente em um diodo é uma relação exponencial, então qualquer pequena variação na tensão pode provocar uma grande mudança na corrente.
http://www.lsi.usp.br/~acseabra/grad/2223_files/Aula02%20Sedra42021...
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Estive simulando a equação do diodo (queria os ver números) e o efeito realmente é complicado.
Observando a curva gerada, depois que passa do "joelho", o valor da corrente aumenta absurdamente.
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Pois é! Por isso que eu queria usar um regulador, por mais que também seja um semicondutor, possui uma série de realimentações e proteções, por isso seria mais difícil ter um problema.
O circuito que fiz usa 2 transistores bipolares, que também sofrem com o problema de deriva térmica, se o principal entrar em curto, queima meus LEDs. Por isso vou testar com o MOSFET no lugar e ver se acho no Brasil uma opção acessível e dimerizável de regulador chaveado.
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Sim Flávio, por isso usamos resistores em série com os diodos para limitar a corrente.
No caso das lampadas de LEDs não tem resistor em série com a fonte. Por isso o risco de queima-lo, se não for usado uma fonte de corrente constante.
OBs : nas lampadas que o Rui citou tem resistores, por isso queimaram....
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Permalink Responder até jose miguel fernandes em
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eu pretendo fazer iluminacao apenas de led na minha casa e tudo 12v
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Esse é o nosso objetivo !
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Legal! Boa sorte também! Pensei nisso de início, mas agora me limitei à sanca da sala, quero no futuro fazer um aplicativo e controlar pelo smartphone.
Já te aviso que o principal problema que vai encontrar é a falta de padronização. As lâmpadas LED 12V foram feitas para compatibilidade com as antigas dicróicas 12Vca, por isso nem todos seus drivers são dimerizáveis por PWM em CC... Dei sorte com meus plafons porque, apesar de serem de 90Vac a 220Vac, os LEDs em si precisam de 6V à 12V com 300mA constante, por isso posso fazer um driver linear e elas vão funcionar como fitas de LED.
E sobre as fitas de LED, tome cuidado, há várias especificações de tamanho e eficiência dos LEDs, e por mais que tenha me informado, ainda comprei uma de potência mais baixa, o José deixou uma indicação da Aiha que é mais confiável! As fitas em si não são eficientes, pois funcionam por tensão constante e com resistor limitador. Há também as fitas de alta tensão, que podem ser ligadas direto em 127Vca ou 220Vca só usando uma caixinha com uma ponte retificadora, como têm mais LEDs em série, são mais eficientes.
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