Debido a su bajo consumo de energía, tiempo de vida más largo y menos desperdicio de la iluminación, el alumbrado público con luces LED está ganando aceptación a nivel mundial. Este artículo echa un vistazo a los conceptos básicos del diseño del alumbrado público con luces LED, revisa las consideraciones para la selección de las piezas, y la lista de materiales (BOM).
Se prevé que las instalaciones globales de alumbrado público con luces LED crecerán en un 400 por ciento en los próximos cuatro años, de acuerdo con Strategies Unlimited. Más allá de los factores mencionados anteriormente, el alumbrado público con luces LED a menudo tiene incorporado capacidades de inteligencia y de comunicación, lo que le permite informar cuando necesita mantenimiento o reemplazo.
Si bien la construcción del alumbrado público con luces LED puede parecer un ejercicio de diseño simple, la adición del control electrónico y las capacidades de comunicación le añade cierta complejidad en comparación con las lámparas de sodio de alta presión convencionales.
El diseño de referencia del alumbrado publico con luces LED de Cree define los elementos de la lista de materiales:
- Controladores electrónicos — es decir, un indicador de tensión de entrada
- Las propias luces LED
- Las soluciones ópticas secundarias
- Epoxi térmico
Cree especifica el controlador HLG-120H-48a de Mean Well USA, Inc. Diseñado para aplicaciones de señalización e iluminación LED para interiores y exteriores, el HLG-120H-48a proporciona características de protección de circuitos y lleva a cabo la corrección del factor de potencia activa (PFC).
En cuanto a los propios LED, los diseñadores tienen una gama de opciones, incluyendo un número reducido de dispositivos de alto brillo o unos cuantos LED de baja luminosidad. Cree ofrece la Serie XP con lúmenes que van desde 4.049 hasta 14.160. La potencia eléctrica para estos dispositivos varía de 53 vatios a 168 vatios.
El alumbrado público con luces LED requiere de soluciones ópticas secundarias. Esto consiste en lentes que enfocan la luz, mejorando la eficiencia de salida y proporcionando un patrón de distribución adecuado. El diseño de Cree emplea una óptica secundaria y un módulo óptico de LedLink Optics Inc., que ofrece una gama de lentes para diferentes tipos de aplicaciones con luces LED.
Otros elementos del diseño de Cree incluyen un disipador de calor para la gestión térmica, por ejemplo, un dispositivo de aluminio extruído y una placa de circuito impreso con núcleo de metal adecuado para las aplicaciones que generan calor, como la iluminación con luces LED.
Estos representan los elementos de una solución de alumbrado básico con luces LED. Sin embargo, para aprovechar plenamente las ventajas de la iluminación de estado sólido, dichos sistemas deben emplear otras características de comunicación y control electrónico.
Para implementar dichas características, el diseño de referencia de STMicroelectronics para el alumbrado público con luces LED cuenta con el STLUX385A de la empresa, un dispositivo de iluminación digital y control de potencia. El STLUX385A incluye un microcontrolador, memoria y una interfaz de iluminación direccionable digital (DALI).
El uso de dicho dispositivo permite a los usuarios añadir inteligencia al alumbrado público, por ejemplo, permitiendo la construcción de lámparas que se vuelven más brillantes a medida que se pone el sol, y que se van apagando lentamente a medida que amanece, en lugar de encenderse con un brillo intenso y apagarse de golpe en base a un horario predeterminado.
DALI es un estándar global que se puede utilizar para implementar un comunicación bidireccionales a través de conexiones alámbricas e inalámbricas. Al utilizar esta conexión, se puede monitorear el rendimiento y las fallas del alumbrado público con luces LED, lo que permite el diagnóstico y la detección remota. También puede acelerar y automatizar el proceso de detección de fallas y el envío de los equipos de reparación.
Mientras que el alumbrado público con luces LED puede parecer un reemplazo simple para las lámparas convencionales, el proceso de diseño se vuelve más complejo al añadir inteligencia informática y comunicaciones a la mezcla. Los diseñadores deben emplear diseños de referencia que permitan la integración de controladores digitales en sus sistemas.