Stepdown 12V->3.3

In tutto il discorso manca un parametro: il consumo della striscia di led.

Tanto per abbozzare un pre-progetto converrebbe usare un mosfet comandato dall'ESP8266 per pilotare la barra di led.

Bisogna considerare che se parti da un trasformatore a 12V ottieni una tensione di 12*1,41=17V a cui va sottratta la tensione di 1,2-1,4V che cade sui 2 diodi del ponte, quindi circa 15,8V
Quindi la barra a led/gate del mosfet non dovrebbero essere pilotati dal un segnale continuo, ma da un PWM con un duty-cycle di circa il 65-70%, altirmenti quei 3,8V in più del valore nominale di 12V rischierebbero di ridurre di molto la durata dei led.

Questo per quanto riguarda il pilotaggio dei led.
Per il modulo ESP8266 i 3,3V li devi ricavare da un convertitore DC/DC step-down, visto che il consumo può essere di diverse centinaia di mA ed è sconsigliabile usare un regolatore lineare.

Di step-down ne trovi ovunque in rete (molti cinesi), soprattutto quelli con l'LM2576.

Se dovessi scegliere io per motivi professionali ti direi di comprare questo: convertitore

Lo sto già usando e funziona molto bene, anche se il costo non è basso (costa sicuramente meno uno step-down cinese).

Un ultimo discorso va fatto per il pilotaggio del mosfet.
Dovresti cercare un mosfet che sia in grado di condurre con una tensione di gate di 3V, dato che l'ESP8266 fornisce questo come tensione e non tutti i modelli riescono a condurre con decisione con tale tensione, finendo per surriscaldarsi.

Bene, prima caratteristica conosciuta.


Perchè hai parlato di trasformatore a 12V, non di alimentatore con uscita 12Vcc: le cose sono molto diverse.

Se tu alimenti un circuito con un vero trasformatore che ha uscita a 12Vac (corrente alternata) e lo usi per ricavarci la corrente continua devi usare la formula che ti ho detto io, quindi tensione * 1,41 - caduta di tensione su N diodi (1 o 2 in base al tipo di circuito).

Se tu invece alimenti il tutto con un alimentatore, che non è un trasformatore semplice, ma un qualcosa che ha quasi sicuramente un trasformatore interno, ma anche un regolatore di tensione che stabilizza a x V (12 nel tuo caso), il discorso cambia: 12V sono e 12V devono essere considerati.


Un relè ha molto di antidiluviano e consuma abbastanza per tenerlo eccitato.
Un BJT magari può andare bene, ma bisogna considerare che ha una caduta di tensione minima fra collettore ed emettitore (chiamata Vce sat) che non è bassissima, quindi può creare un riscaldamento del transistor.
Un mosfet, al contrario, ha generalmente una caduta di tensione fra drain e source inferiore e quindi, a parità di condizioni, scalda meno.

Facciamo un esempio pratico.

Aprendo il data-sheet di un transistor darlington come il BD677 (ho scelto un darlington perchè ha bisogno di una corrente di pilotaggio inferiore rispetto ad un transistor normale) si noterà , a pagina 6 figura 6, che la VCE sat, con una corrente di collettore di 0,8-1A è di circa 0,8-1V.

Questa tensione darà una potenza dissipata sul transistor di P = V*I = 1V * 0,8A = 0,8W

Se invece usassimo un mosfet tipo questo (FQP50N06L) e andassimo a vedere il grafico di figura 2 vedremmo che con una Vgs di 3V e una temperatura di 25°C la corrente che può fornire è superiore a 10A.
Guardando invece a pagina 3 nella tabella "On caracteristics" si vede che con una Vgs di 5V e un corrente di drain di 26A la Rds on (resistenza fra drain e source) è di 0,02ohm.
Non è riportato il valore esatto della Rds on con una Vgs di 3V, ma anche pensando che possa più che raddoppiare rispetto a 5V si avrebbe un valore di 0,05ohm.
La potenza che dissiperebbe il mosfet sarebbe quindi P = R * I * I = 0,05ohm *0,8A * 0,8A = 0,3mW

In conclusione è che un mosfet resterebbe freddo, mentre un BJT si scalderebbe in modo "vistoso".

Se vuoi avere ulteriori informazioni puoi vedere questi 3d:
Mosfet
BJT
e questo sempre sui transistor:
Data-sheet