在房屋中使用12V照明电路是否有意义？

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现代LED灯泡必须将标准的家庭电源（例如英国的）转换为较低电压（我认为通常为）的LED 直流电源。这是按灯泡进行的。 $240\text{V AC}$ $12\text{V DC}$

这会在转换中浪费很多功率吗？如果您所有的灯泡都是LED灯泡，那么有一个电路可用于整个房屋和LED灯泡的照明而无需逐灯泡转换是否有意义？ $12\text{V DC}$

electrical-engineering energy-efficiency

— 哈博特
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如果要这样做，则要确保可以从AC接线轻松识别接线。我想知道是否存在有关此类布线的国家标准，尤其是有关电线颜色和整个电缆的颜色？

— 2015年

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使用AC 既有实际原因，也有政治原因。我希望您是对的，因为与我们已经使用的数十种灯泡，计算机电源，手机充电器和其他壁式电源适配器相比，房屋中的单个高质量直流电源可以做得更好，更高效。得到了。您可能仍会使用交流电进行发电和远距离传输。

— 2015年

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什么是成本，什么是节省？如果您想通过线路运行任何有功功率，那么将会消耗大量的铜。当地的建筑法规将要确保您的电线不会过热并着火。

— 乔治·赫罗德

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NEC确实允许连接低压直流电源。例如：电话线（除非振铃，否则为DC），以太网供电和灵敏的声音系统。我不记得定义了多少低电压，但绝对可以使用12V。

— 里克

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我知道在常见的12V电路上运行的模块化卤素灯/ LED灯具；由于是模块化的，因此可以做得相当广泛，并且可以使用一些功能非常强大的12V变压器来支持较大的安装。

— SF。

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分布式直流电源实际上是在某些新结构中使用的。与其他物流相比，它受变压器效率的驱动较小。至少在加利福尼亚州，我们有一项法律（称为标题24），该法律要求对照明进行一些相当复杂的控制，以及每平方英尺的功耗相对较低。控制要求包括通过自动调暗灯光来补偿日光，占用感测和节电的减少。这意味着控制器相当复杂且昂贵，并且在新结构中有时会首选LED灯具。结果，一些系统与控制器一起出售，该控制器输出调暗的DC，直接为LED灯具供电。

DC分配减少了必须连接到每个夹具的电线数量（DC +和DC-，而不是AC热线，零线和单独的控制线），并节省了一些电子设备成本。据我所知，每个房间仍然至少有一个控制器。我不知道在整个建筑物中分布DC的任何系统。我想这是因为随着长度和电流的增加，高压在减小导线尺寸方面的优势变得更加明显。

— 伊森48
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是的：几十年来，这种事情在美国已经普遍发生。白炽灯的地下橱柜灯和外部低压“横向”照明灯通常都由12线规的单个12V变压器供电。因此，有相应的代码，最近建造计算机的任何人都知道高效直流转换器具有前期优势，因此人们怀疑内置在每个LED灯泡中的转换器是否高效……更不用说将变压器与灯泡将通过减少热量暴露来延长其使用寿命。

— 脚湿
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RV，露营，划船和太阳能产业可能对开发由12V DC供电的LED灯泡产生了重大影响。汽车行业也可能产生了一些影响。使12V DC照明不可行的一些问题是：

结构：大多数家庭使用110/120/220/230/240 VAC供电。将这些太12V DC转换成用于照明的成本很高。开始使用12VDC单独照明会产生巨大的结构性成本。
视地区而定，家庭中的所有其他家用电器在大多数情况下都需要110/120/220/230/240 VAC。因此，一个家庭需要110/120/220/230/240 VAC，再加上12V DC网络。这给消费者增加了成本。
同样，在大型办公大楼，医院，酒店，机场，体育场等中使用12V DC网络可能会导致成本过高。
在这些较大的建筑物中，从点到点的直流功率降也可能更高。

将本地交流电转换为12V直流电以用于LED（发光二极管）灯泡照明

LED的基本组成部分是二极管。典型的二极管在0.7V正向电压下导通。典型二极管的电流/电压（IV）特性如下所示。

二极管的IV图

根据LED颜色，正向电压会变化。下表列出了不同颜色LED的典型正向电压。

彩色LED的典型特性

典型的白色LED的正向电压在3V至4V之间。以下是典型彩色LED的IV图

不同颜色LED的IV曲线

典型的交流电源（美国为120V，英国为240V）需要整流为较低的直流电压。远距离传输直流电效率很低。因此，交流电源传输功率的效率要高得多。当您将交流电转换为直流电时，总会产生能量损耗，但是当前的技术已经克服了其中大多数效率。市场上有价格低廉的整流电路模块。

下面是一个这样的设备的示例。（RECOM电源RAC01-05SC）

_{单击图像查看大图。}

RECOM电源RAC01-05SC

摘要

尽管将AC转换为DC是有效的，但其他结构成本却超过了在家庭中使用单独的12V DC线的好处。随着技术和市场的增长，很可能将出现通用的AC LED灯泡，无论输入AC电压如何，其转换都会无缝发生。

参考文献：

— 马亨德拉·古纳瓦德纳（Mahendra Gunawardena）
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来自diy.stackexchange.com的有趣帖子diy.stackexchange.com/questions/24686/…–

— Mahendra Gunawardena

这是旧文章，所以我不希望进行编辑。但是为了将来读者的完整性，我会注意到您的说法“长距离传输直流电效率很低”是完全错误的。对于长距离而言，DC效率更高，这就是为什么要使用HVDC传输方案的原因。AC的优点很简单，即使用变压器进行电压转换相对容易且便宜。

— 格雷厄姆

@Graham随时发表回复。

— Mahendra Gunawardena

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我要说的是，这取决于12V网络的大小以及变压器的数量及其大小。问题是双重的。

首先，我们必须考虑所产生的转换损失。如果（如果是一个很大的）灯泡的效率与中央变压器的效率相同，那么使用中央变压器所产生的损失与分布式灯泡所产生的损失是相等的。但是，通常变压器的效率峰值（例如，如果变压器的峰值功率为500W，则效率峰值可能为460W。当系统使用更多或更少的功率时，变压器效率会降低）。计算潜在损失时必须考虑到这一点。

其次，存在接线问题。布线220V或110V时，电缆部分考虑了必须传输的最大电流。在法国，您可以在1.5mm²电缆（AWG15或16）上布线照明布线。使用LED会减少使用的功率，但是，当您降低电压时，如果使用的电缆太细，压降可能会增加。例如，如果使用12W灯泡，则它们将在12V时消耗1A的电流，而不是220V时消耗0.05A的电流。太细的电缆可能会导致电压降过大，从而导致LED不能点亮。

— 格罗曼
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