Buck vs Boost, 12V LED-Streifen mit 5V Micro und 240V AC

Ich möchte einen 2M 5050 12V warmweißen LED-Streifen von einem 3V3- oder 5V-Mikrocontroller steuern, der von einer 240V-Wandsteckdose gespeist wird.

Um sowohl den LED-Streifen als auch die MCU über dasselbe Schaltnetzteil "Wall Wart" mit Strom zu versorgen, muss ich einen DC-DC-Abwärts- / Aufwärts-Abwärts- / Aufwärtswandler für das andere Gerät verwenden.

Ich suche nach dem energieeffizientesten Setup. Kandidaten:

a) Verwenden Sie ein 12-V-Netzteil und versorgen Sie den LED-Streifen direkt mit einem Abwärtswandler für die 5-V-MCU.

b) Verwenden Sie ein 5-V-Netzteil und versorgen Sie die 5-V-MCU direkt mit einem Aufwärtswandler für den 12-V-LED-Streifen.

Der gesunde Menschenverstand sagt mir, dass Option A) effizienter wäre, da die Hauptlast (LED-Streifen) eine doppelte Regulierung vermeidet und ganz auf 5 V heruntersteigt und dann wieder auf 12 V hochsteigt.

Ich möchte beide Konfigurationen, um die reale Welt gegenüber dem gesunden Menschenverstand zu bestätigen. Irgendwelche Ratschläge, wie man jedes mit einem Multimeter / einer Temperatursonde genau testet?

Das Aufsteigen ist in der Regel weniger effizient als das Absteigen. (In einem Aufwärtswandler „verschwendet“ man mehr oder weniger Strom, um den Induktor wiederholt aufzuladen, während in einem Abwärtswandler im Grunde jedes Elektron, das in den Induktor geschoben wird, schließlich die Last erreicht.)

Antworten (1)

Option B benötigt einen größeren Aufwärtswandler, der 2,5 Ampere (5050 Streifenstrom) verarbeiten kann, und einen AC-DC-Adapter mit, sagen wir, 120 % dieser Leistung. Also 2,5 A * 12 V = 30 Watt * 120 % = 36 Watt / 5 V = 7 + Ampere bei 5 V. Plus der wahrscheinlich minimale Strom des Mikrocontrollers.

Option A hat diese Anforderungen nicht. Eine 12-V-3-Ampere-Versorgung mit einem Abwärtswandler von bestenfalls einigen hundert Milliampere für den Mikrocontroller. Nehmen wir 250 mA bei 5 V und 120 % für den Wirkungsgrad an. 250 mA * 5 V = 1,25 Watt * 120 % = 1,5 Watt / 12 Volt = 125 mA bei 12 V Eingang.

Es wird ein viel kleinerer Regler benötigt, ebenso wie die Stromversorgung. Und das bedeutet, dass beide billiger und physisch kleiner sein werden, während sie leichter zu finden sind. Es ist ein Kinderspiel. Eine 7-A-5-V-Versorgung ist nicht üblich, aber Sie können überall 2,5- oder 3-A-12-V-Versorgungen finden.

120 % bedeutet 80 % effizienter Regler (20 % Verlustleistung), eher 90 %. Meine Mathematik hier ist ganz unscharf auf der Rückseite der Serviette, aber sie ist im Allgemeinen korrekt.

Zu Ihrer Frage zum Testen schließen Sie im Grunde einfach alles im Amperemeter- oder Strommessmodus an einem Multimeter an.

Ich betreibe den LED-Streifen nicht mit voller Helligkeit. Es zieht weniger als 1 A bei etwa 10 V, ~ 0,6 A bei 8 V (unter Verwendung eines LDR und eines MOSFET zur Steuerung der Helligkeit)
@mike steuert der ldr den Mosfet direkt oder liest ein Mikrocontroller den ldr und liefert PWM?
Letzteres. Die MCU verwendet LDR als Teil ihrer Entscheidung und stellt dem MOSFET PWM zur Verfügung.
Ah gut. Denken Sie jedoch daran, dass der Durchschnitt je nach PWM-Einstellung 8 V und 0,6 A betragen kann, die Versorgung jedoch Spitzenwerte bei voller Spannung und Strom erreicht, sodass sie immer noch für 100 % eingeschaltet sein sollte.
Ich dachte, es sollten 120% sein, um etwas mehr Spielraum zu haben. So oder so, ich bin gut drunter.