Cómo se calcula
El blanco total es el peor caso: todos los píxeles con todos sus canales encendidos. La corriente es el número de píxeles por la corriente de un píxel en blanco total, escalada según el brillo máximo que pongas. Las hojas de datos dan la corriente por canal; la tabla de abajo muestra el total de cada chip.
Para los efectos típicos usamos la regla práctica de Adafruit, alrededor de un tercio del blanco total, porque las animaciones rara vez encienden todos los canales a la vez. La excepción es el WS2815: sus LED rojo, verde y azul van en serie, así que un píxel de un solo color consume casi lo mismo que uno blanco, y la calculadora mantiene el valor completo.
La fuente tiene que dar la corriente para la que dimensionas más el margen. La calculadora la da en amperios, porque lo que cuenta es la corriente nominal de la etiqueta: los vatios del nombre indican la serie, y la Mean Well LRS-150F-5, de la serie de 150 W, da 22 A a 5 V, es decir, 110 W. Una sola fuente llega como mucho a 60 A a 5 V, 29 A a 12 V y 14,6 A a 24 V, los valores de la clase de 350 W (Mean Well LRS-350); por encima, las tiras se reparten entre varias fuentes. Si introduces la corriente nominal de tu fuente, los límites para WLED y ESPHome se calculan a partir de ella.
Los puntos de alimentación siguen una regla práctica, no un valor de hoja de datos, porque cada tira lleva una cantidad de cobre distinta. En las tiras de 5 V con 60 LED por metro, ningún LED debería quedar a más de 1 m de un punto (recomendación de Adafruit); la distancia se acorta en tiras más densas o más brillantes, porque la caída crece con la corriente por metro y con el cuadrado de la distancia. En las tiras de 12 V la calculadora pone al menos un punto cada 5 m, y los acerca en las tiras densas. Mide la tensión al final de la tira en blanco total: según la hoja de datos del WS2812B, su rango de funcionamiento empieza en 4,5 V.
Cada punto alimenta los LED que tiene alrededor. Su cable se dimensiona con la misma resistencia del cobre que la calculadora de cables en continua, y su fusible es de al menos 1,25 veces esa corriente. El límite para WLED o ESPHome es lo que la fuente puede dar sin perder el margen.
Corriente por píxel según el chip
Blanco total, todos los canales encendidos, por píxel direccionable. Tu tira puede consumir menos: mídela si puedes.
| Chip | Tensión | Blanco total | De dónde sale el valor |
|---|---|---|---|
| WS2812B | 5 V | 60 mA | Peor caso según Adafruit; la hoja de datos de Worldsemi da 16 mA por canal |
| SK6812 RGB | 5 V | 44,1 mA | 3 × 14,5 mA, el máximo por canal en la hoja de datos de Opsco, más 0,6 mA del chip |
| SK6812 RGBW | 5 V | 51 mA | La potencia nominal del LED, 0,25 W a 5 V, más 1 mA del chip |
| WS2813 | 5 V | 54,6 mA | 3 × 18 mA por canal más 0,6 mA del chip, hoja de datos de Worldsemi |
| WS2815 | 12 V | 17 mA | Rojo, verde y azul en serie a unos 15 mA, más hasta 2 mA del chip; WLED cuenta 12 mA |
| WS2811 | 12 V | 55,5 mApor chip, 3 LED | 3 × 18,5 mA por salida; cada salida controla 3 LED en serie |
| APA102 / SK9822 | 5 V | 61 mA | 3 × 20 mA por canal más 1 mA del chip, hoja de datos del SK9822 |
Lista de comprobación del cableado
- Conecta primero la masa, luego la alimentación y después los datos; desconecta en orden inverso.
- Monta un condensador de 500 a 1000 µF entre + y − a la entrada de la tira.
- Pon una resistencia de 300 a 500 Ω en la línea de datos, junto al primer LED.
- Con un controlador de 3,3 V y una tira de 5 V, añade un conversor de nivel 74AHCT125 o 74HCT245.
- Da a cada punto de alimentación su propio par de cables y su propio fusible.
- Une las masas de la fuente, la tira y el controlador.
- Alimenta los LED antes que el controlador, o a la vez.
Los límites en WLED y ESPHome
El limitador automático de brillo de WLED mantiene la corriente estimada por debajo de «Maximum PSU current». Necesita la corriente de un LED en blanco total (mA/LED): 55 mA es su valor por defecto para los chips WS281x de 5 V, y el WS2815 tiene un modo propio de 12 mA. WLED descuenta del límite su propia placa, unos 120 mA para un ESP32 y 80 mA para un ESP8266. Su documentación recomienda quedarse por debajo de 1 A si los LED toman la corriente del pin de 5 V del controlador.
La opción color_correct de ESPHome fija el brillo máximo de cada canal, antes de la curva gamma (gamma_correct, 2,8 si no lo cambias): un canal limitado al 50 % consume alrededor del 14 % de su corriente máxima. El porcentaje que da la calculadora ya lo tiene en cuenta, así que el blanco total cabe en la fuente; eso sí, el brillo queda limitado aunque haya pocos LED encendidos.
¿5 V o 12 V?
Con el mismo número de píxeles, una tira WS2815 de 12 V consume en blanco total más o menos la cuarta parte de la corriente que una WS2812B de 5 V, así que los cables son más finos y hacen falta menos puntos de alimentación. Las tiras de 5 V se fabrican con densidades más altas y, en tramos cortos, se alimentan fácilmente por USB. A partir de un par de metros a pleno brillo, la de 12 V suele ser más sencilla de cablear.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta corriente consume un LED WS2812B?
Hasta unos 60 mA en blanco total, con rojo, verde y azul encendidos: es el peor caso según Adafruit, y la hoja de datos de Worldsemi da 16 mA por canal. Con animaciones variadas la media se acerca más a 20 mA. Por eso una tira de 5 m con 60 LED por metro necesita 18 A en blanco total.
¿Qué fuente necesito para 5 m de tira WS2812B?
Con 60 LED por metro son 300 LED y 18 A en blanco total, 90 W a 5 V. Con un 20 % de margen necesitas una fuente de al menos 21,6 A a 5 V. Fíjate en los amperios, no en los vatios: la Mean Well LRS-150F-5, de la serie de 150 W, da 22 A (110 W) a 5 V. Si pones un límite de corriente en WLED o ESPHome, basta con una fuente más pequeña dimensionada para efectos típicos.
¿Cada cuánto hay que inyectar alimentación en una tira LED?
En una tira de 5 V con 60 LED por metro, mantén cada LED a menos de 1 m de un punto: alimenta los dos extremos y cada 2 m. Las tiras más densas necesitan puntos más juntos. En las de 12 V, la regla habitual es un punto cada 5 m. Si en blanco total los LED del final se vuelven amarillos o rojos, faltan puntos de alimentación.
¿Puedo alimentar los LED desde el pin de 5 V del ESP32?
Solo unos pocos. Ese pin lleva la alimentación del USB a través de la placa, y la documentación de WLED recomienda quedarse por debajo de 1 A cuando los LED toman corriente de él. Para algo más grande, dale a la tira su propia fuente y une las masas.
¿Hace falta un conversor de nivel entre un ESP32 y un WS2812B?
La hoja de datos del WS2812B pide al menos 0,7 × VDD en la entrada de datos, es decir, 3,5 V con alimentación de 5 V, y el ESP32 da 3,3 V. Muchas tiras funcionan igualmente y algunas versiones recientes del WS2812B aceptan menos, pero un 74AHCT125 o un 74HCT245 lo hace fiable. El WS2815 de 12 V lee 3,3 V directamente.
¿Qué valor pongo en el limitador de brillo de WLED?
Lo que tu fuente puede dar con algo de margen: la calculadora divide la corriente de la fuente entre 1 más el margen, así que una fuente de 30 A con un 20 % de margen da 25000 mA. En mA/LED pon la corriente de un LED en blanco total, o elige el modo WS2815 para las tiras WS2815.
¿Por qué una tira WS2815 consume menos corriente?
Cada píxel WS2815 enciende sus LED rojo, verde y azul en serie desde 12 V a unos 15 mA, en lugar de tres canales en paralelo a 5 V. La potencia por píxel también es menor, unos 0,2 W con el chip, frente a los 0,3 W de un WS2812B, y la tensión más alta pierde menos en el cobre de la tira.