Lámpara LED, luz LED, luminaria LED, todo hace referencia a lo mismo, pero para entenderlo mejor tenemos que conocerlo. Partamos por la parte fundamental: el LED

¿Qué es un LED?

Un LED o diodo emisor de luz o (por la sigla en inglés, light-emitting diode) es una fuente de luz constituida por un material semiconductor (básicamente que transmite corriente continua en un sentido determinado y no en otro, en la práctica, de más a menos voltaje)  dotado de dos terminales y que emite luz cuando está activado.

Si se aplica una voltage adecuado a los terminales del LED, se liberará energía en forma de fotones (luz). Este efecto se denomina electroluminiscencia, y el color de la luz generada (que depende de la energía de los fotones emitidos) viene determinado por la presencia de ciertos elementos químicos en la composición del diodo. Los LEDs son normalmente pequeños (menos de 1 mm²) y se les asocian algunos componentes ópticos para configurar un patrón de radiación (haz de luz), ya que de otra forma la dispersión de la luz es totalmente abierta (ángulo de haz de luz de 110-120°)

 

Partes de un LED

Y ¿qué se hace con un diodo emisor de luz? ¡Se instala en una placa de circuito impresa que permite conectarlo con otros LEDs y encenderlos! Esto es un Chip LED.

Chip LED

Es el elemento donde se acomodan los LEDs y el circuito que los interconecta para generar la luz que emite la luminaria. Existen de variadas calidades, donde una mayor calidad se asocia a:

  • Mayor eficiencia lumínica, relativo a la cantidad de luz que se genera en relación a la potencia consumida. Se mide en lm/W (lúmenes por Watt). Los rangos normales son entre 80 -100 lm/W, aunque existen LEDs menos eficientes (>80 lm/W) y más eficientes (hasta 180 y 200 lm/W)
  • Mayor vida útil. Rangos normales: 20.000 – 50.0000 hrs (2 a 6 años encendidas todo el día; el doble si están encendidas medio día)
  • Menor decaimiento lumínico: Los semiconductores de los LEDs van perdiendo su capacidad de conducir electricidad, disminuyendo su brillo con el uso. Un buen decaimiento de referencia es <5% en las primeras 10.000 horas de uso y depende en gran medida de la capacidad de dispersión de calor de la luminaria.
  • Mayor resistencia del led frente a variaciones de tensión por parte del driver (siempre muy pequeñas)

El chip LED generalmente es un PCB (Printed Circuit Board) con varias conexiones de arreglos de LEDs en serie y en paralelo. Determina el voltaje que deberá entregar el driver. 

Chip LED

 

Entonces, tenemos diodos emisores de luz que funcionan con corriente continua situados en un circuito, al que debemos suministrar electricidad de alguna manera. Es aquí donde entra en juego el Driver.

Driver

Equivalente a un ballast, que además puede ser considerado como otro nombre para un transformador, hace la conversión de Corriente y Voltaje para el funcionamiento del LED.

En la mayoría del mundo, la energía eléctrica domiciliaria viene en el formato de Corriente Alterna en 220V, mientras que los LEDs requieren de voltajes que generalmente oscilan entre los 1.2V hasta los 3.5V. Ahora, una vez situados en una configuración de varios LEDs (chip LED), se requiere un voltaje específico para esa configuración específica, pudiendo esto variar además entre los 1.2 hasta los 70V o más. Todo dependerá del tipo de LED que se esté utilizando, la potencia total consumida y el circuito en el que se los conecte. Voltajes comunes de encontrar son 12V DC, 24V DC y 48V DC, aunque hay numerosas variaciones.

Un driver de buenas prestaciones requiere buenos componentes electrónicos para soportar eventuales golpes de corriente o cambios de voltaje y tener una buena eficiencia energética. Su eficiencia se expresa en el Factor de Potencia (FP). Podríamos considerar “buenos rangos de FP” algo entre 0.7 – 0.97

Para conocer la potencia real consumida por una luminaria se debe dividir la potencia nominal por FP. Por ejemplo, un plafón de 12W con un FP de 0.9: 12/0.9= 13.33W (Consumo REAL). Esto indica que el driver es determinante en el consumo energético real de la luminaria.

El driver de una luminaria LED además influye fuertemente en:

  • Menor parpadeo de la luz, que disminuye el cansancio a la vista ocasionado por este fenómeno presente sobre todo en equipos fluorescentes y de “ahorro de consumo”.
  • La distorsión armónica producida por el aparato (por norma en Chile debe ser THD<15%)
  • La resistencia frente a cambios inesperados en la alimentación de corriente (mayor vida útil, menor mantenimiento)

 

LED Driver

Hay mucho más que saber acerca de las luminarias LED, pero este es un primer paso para entender cómo se componen y cómo funcionan.

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