CZ001 – Stabilizzatore di tensione per strisce a LED

Chi vuole alimentare le strisce a led, spesso rischia di bruciarle, questo perché il costruttore dichiara una tensione, ma spesso viene superata, infatti dichiarando 12Vcc si intende una tensione stabilizzata, invece molti avendo a disposizione 12Vac credono che con 4 diodi e un condensatore di risolvere il problema, ma in tal caso la tensione aumenta notevolmente.
Infatti partendo dai 12Vac si considera il valore efficace, ma in realtà si ha a che fare col valore di picco che è pari al valore efficace, moltiplicato per la radice quadrata di 2 (cioè 1,414) al quale va sottratta la caduta di tensione dei diodi del ponte raddrizzatore.
Questo significa che la tensione ottenuta (Vp) avrà un valore ben superiore ai 12Vcc richiesti e sarà pari a : Vp = (Vac x 1,414) – (Vd x 2), sapendo che Vd è sempre compresa tra 0,63 e 0,7V si arrotonda a 0,6, quindi si avrà (12 x 1,414) – (0,6 x 2) = 15,768 (arrotondato 16V).
Nelle strisce a led solitamente sono presenti 3 led in serie e una resistenza calcolata a seconda della luminosità desiderata (se la striscia è rossa, la resistenza può essere di 220 o 270 ohm, mentre per le strisce bianche o blu la resistenza arriva a 100 ohm, questo dimostra come la corrente dei led può variare in modo brusco se la tensione di alimentazione non è stabilizzata.

Infatti la corrente per ogni led (Il) è pari alla differenza tra la tensione di alimentazione e le 3 cadute dei led, divisa per la resistenza in serie.

Naturalmente le cadute sono diverse, perché i led rossi hanno una Vd di 1,7V, quelli rossi brillanti di 1,8V, ambra e giallo 1,9V, verde e arancio 2V, bianco 3V e blu 3,2V, solo che questi ultimi due hanno una brillantezza elevata e richiedono una Il minore per dare la stessa luminosità.

Applicando la formula Il = (Vcc – Vd x 3) : R si otterranno i seguenti valori:

Strisce rosse con R = 220: Il = (12 – 1,8 x 3) : 220 = 30mA
Strisce rosse con R = 270: Il = (12 – 1,8 x 3) : 270 = 25mA
Strisce gialle: Il = (12 – 1,9 x 3) : 220 = 28mA
Strisce verdi: Il = (12 – 2 x 3) : 220 = 27mA
Strisce bianche: Il = (12 – 3 x 3) : 150 = 20mA
Strisce blu: Il = (12 – 3,2 x 3) : 120 = 20mA

Ma se per errore li si alimenta con 12Vac raddrizzati e filtrati si avranno i seguenti valori:

Strisce rosse con R = 220: Il = (15,768 – 1,8 x 3) : 220 = 47mA
Strisce rosse con R = 270: Il = (15,768 – 1,8 x 3) : 270 = 38mA
Strisce gialle: Il = (15,768 – 1,9 x 3) : 220 = 48mA
Strisce verdi: Il = (15,768 – 2 x 3) : 220 = 44mA
Strisce bianche: Il = (15,768 – 3 x 3) : 150 = 45mA
Strisce blu: Il = (15,768 – 3,2 x 3) : 120 = 51mA

Con questi valori si avrà una luminosità più intensa ma una anche durata molto breve.
Il circuito da me proposto permette di avere 9V, 12V o 24V stabilizzati per pilotare i led, sia partendo da 12Vac, 18Vac, 24Vac, 12Vcc (solo per i 9V) e 24Vcc (per i 9V e 12V), quindi anche alimentando le strisce con batterie auto o camion non ci saranno pericoli di bruciatura.

Lo schema elettrico è molto semplice si basa su uno stabilizzatore lineare e un transistor che fa da buffer di corrente per avere fino a 2 A in uscita senza problemi.

Schema elettrico per i 9V

Elenco componenti CZ001a – 9V

R1 = 33Ω 0,5W D1 = W005 o simili da 1 A
C1 = 1000uF 25V elettrolitico D2 = 1N4007
C2 = 220uF 16V elettrolitico Q1 = BD242
C3 = 100nF 50V poliestere U1 = LM7809

Schema elettrico per i 12V

Elenco componenti CZ001b – 12V

R1 = 33Ω 0,5W D1 = KBP02 o simili da 2 A
C1 = 2200uF 25V elettrolitico D2 = 1N4007
C2 = 220uF 16V elettrolitico Q1 = BD242
C3 = 100nF 50V poliestere U1 = LM7812

Schema elettrico per i 24V

Elenco componenti CZ001c – 24V

R1 = 33Ω 0,5W D1 = KBP02 o simili da 2 A
C1 = 2200uF 35V elettrolitico D2 = 1N4007
C2 = 220uF 35V elettrolitico Q1 = BD242
C3 = 100nF 50V poliestere U1 = LM7824