Imagine liberar tus proyectos de iluminación de las tomas de corriente fijas, permitiéndoles moverse libremente entre ubicaciones. Esta visión se hace realidad mediante el uso innovador de bancos de energía USB para alimentar tiras de LED WS2812B o SK6812 y luces de píxeles basadas en WS2811.

La Ventaja de Eficiencia de los Sistemas de 5V

Seleccionar tiras de LED direccionables de 5V representa la opción óptima para la eficiencia energética. Si bien las tiras de LED de 12V con diseños de "división de voltaje de 3 LED" pueden lograr una eficiencia comparable, alternativas como las luces de píxeles WS2815 o WS2811 de 12V suelen emplear reguladores de voltaje lineales para reducir la energía a niveles utilizables de 5V. Este proceso de conversión desperdicia energía al disipar el exceso de voltaje como calor en lugar de luz.

Sorprendentemente, una luz de píxeles WS2811 de 12V regulada requiere el doble de consumo de energía para producir una iluminación equivalente en comparación con su contraparte de 5V. Si bien los sistemas de 12V ofrecen ventajas en la inyección de energía, los proyectos alimentados por batería se benefician significativamente de la eficiencia superior de las implementaciones de 5V.

Controlador Dig2Go: La solución Plug-and-Play

Introducido a finales de 2022, el controlador Dig2Go representa un controlador direccionable WLED basado en ESP32 con capacidades únicas. Sus características incluyen:

• Entrada de alimentación USB-C
• Circuitería de relé MOSFET integrada
• Convertidor de nivel
• Receptor de infrarrojos incorporado
• Micrófono digital de alta calidad para efectos que responden al audio
• Carcasa de plástico moldeada por inyección personalizada

El controlador entrega 5V a 3A (15W) a través de la entrada USB-C, acercándose a la capacidad de corriente máxima de las tiras de LED (aproximadamente 4A). Esto lo convierte en una solución llave en mano ideal para LED direccionables de 5V.

Para aquellos que estén considerando placas de desarrollo ESP32 genéricas, se recomienda precaución. La configuración predeterminada del limitador de potencia WLED de 850mA se acerca a la capacidad de corriente segura máxima para la mayoría de las placas. Los controladores especializados como Dig2Go están diseñados específicamente para manejar corrientes más altas de forma segura.

Comprendiendo la verdadera capacidad del banco de energía

Los fabricantes suelen anunciar la capacidad del banco de energía en mAh (por ejemplo, 10000 mAh o 20000 mAh), haciendo referencia a la capacidad interna de la batería de litio a 3,7 V en lugar de la salida USB a 5 V. Esto requiere cálculos de conversión que tengan en cuenta las pérdidas de transformación de voltaje, que normalmente se estiman en un 10%.

Ejemplos de conversión de capacidad

• 10000 mAh (37 Wh) : 6660 mAh de capacidad efectiva a 5V
• 20000 mAh (74 Wh) : 13320 mAh de capacidad efectiva a 5V
• 25600 mAh (95 Wh) : 17050 mAh de capacidad efectiva a 5V

Proyecciones de tiempo de ejecución

El propio controlador Dig2Go consume aproximadamente 0,1 A (0,5 W), lo que permite un funcionamiento continuo durante hasta 66 horas con un banco de energía de 10000 mAh. El tiempo de ejecución práctico varía significativamente con los patrones de uso de los LED.

Tiempo de ejecución a 1,5 A de corriente

• 10000 mAh: 4,44 horas
• 20000 mAh: 8,88 horas
• 25600 mAh: 11,36 horas

Tiempo de ejecución a 3 A de corriente

• 10000 mAh: 2,22 horas
• 20000 mAh: 4,44 horas
• 25600 mAh: 5,68 horas

Seleccionando el banco de energía correcto

Se recomiendan los bancos de energía modernos con salida USB-C con una clasificación de al menos 15W (5V 3A). Si bien los modelos USB-A pueden funcionar, algunas unidades más antiguas tienen dificultades con las demandas de corriente iniciales o las cargas sostenidas que superan 1A. Los modelos USB-C PD compatibles más nuevos demuestran un rendimiento superior con aplicaciones LED.

Optimizando el rendimiento

Los cables USB-C a USB-C de alta calidad con una clasificación de 5A minimizan la caída de voltaje y la pérdida de energía. Para la monitorización de energía en tiempo real, los cables con pantallas integradas proporcionan una medición de corriente conveniente sin equipos profesionales.

Mediante una cuidadosa selección de componentes y la gestión de la energía, los proyectos de LED portátiles pueden lograr de 4 a 8 horas de tiempo de ejecución mientras mantienen una salida de brillo sustancial. La combinación de Dig2Go y el banco de energía USB ofrece una plataforma versátil para aplicaciones de iluminación móvil.