En el caso de los LED, el suministro de energía, o el controlador, debe coincidir con las características del dispositivo. Los LED, que por naturaleza son de tensión baja, requieren un suministro de alimentación de tensión de CC constante y bajo para operar de manera eficiente y que les permita tener energía de reserva para más duración, mayor seguridad y fácil adaptación a diferentes suministros de energía.
Los controladores LED protegen la fuente de iluminación de las fluctuaciones de la línea de tensión, las que generan fluctuaciones similares en la emisión de luz. Estas fluctuaciones también pueden acortar la vida útil de un LED debido al calor en juego, en caso de que la corriente que va al LED exceda las recomendaciones del fabricante.
Los indicadores se dividen en dos tipos:
- Tensión constante,
- Corriente constante.
Habitualmente, se muestra una tensión constante en 10 V, 12 V y 24 V, mientras que se muestra una corriente constante en 350 mA, 700 mA, etc. Los controladores, en línea general, son específicos de un LED, o hay controladores de propósito general que impulsan los LED comunes.
Los controladores también pueden atenuar o secuenciar los LED. Los controladores de atenuación operan comúnmente mediante la modulación por ancho de pulsos (pulse width modulation, PWM), de modo tal que la frecuencia tenga un rango de cien modulaciones por segundo a miles de modulaciones por segundo; este último minimiza el parpadeo. La integración de los LED a los circuitos es común y ha dado como resultado una reducción en el número de componentes discretos necesarios en un diseño.
Además, los controladores permiten el cambio de color o la secuenciación para que la salida del controlador LED se convierta en una salida de 3 canales, generalmente RGB, y se mezcle para crear una amplia gama de colores.
Diseñado para uso en pantallas grandes a todo color o monocromáticas, el LED1642GWXTTR de STMicroelectronics es un registro de desplazamiento monolítico, de baja tensión, baja potencia y de 16 bits diseñado para pantallas LED. Garantiza una capacidad de salida de 20 V para conectar varios LED en serie. Dieciséis fuentes de corriente regulada ofrecen entre 3 mA y 40 mA de salida de corriente constante para activar los LED. La corriente se programa a través de un resistor externo y puede ajustarse en un registro de ganancia de corriente de 7 bits en dos subintervalos. Las funciones de encendido y apagado programables mejoran el rendimiento de la generación de bajo nivel de ruidos de un sistema. Las características incluyen la administración térmica, junto con una alerta de datos de temperatura excesiva y un apagado de emisión térmica. La alta frecuencia del reloj hace que el dispositivo sea apto para una tasa alta de transmisión de datos.
Comparativamente, el controlador STMicroelectronics LED2000PUR está diseñado para aplicaciones de LED de brillo alto, sustitución de bombillas halógenas, iluminación general y aplicaciones de señalización. Se diseña un convertidor de CC-CC monolítico de reducción de frecuencia de conmutación fija de 850 kHz para que opere como fuente de corriente constante con una capacidad de corriente ajustable de CC de hasta 3 A. Los circuitos de atenuación de la PWM integrados ofrecen control de brillo de los LED, y la corriente de salida regulada se establece conectando un resistor de detección al pin de retroalimentación. El tamaño de la aplicación se minimiza con este controlador que se basa en una frecuencia de conmutación alta y compatibilidad con capacitor de salida cerámica.
Figura 1: El amplio espectro pseudoaleatorio del LT3952 reduce la EMI promedio sin producir parpadeo durante la atenuación de PWM. (Fuente: Linear Technology)
El controlador LED LT3952EFE#PBF de Linear Technology está diseñado para aplicaciones en la industria automotriz y aviónica, para reguladores precisos de corriente limitada y retroiluminación de pantallas. El controlador de 60 V con un conmutador de 4 A se diseña para activar los LED de alta potencia en configuraciones múltiples y combina los bucles de regulación de la corriente de entrada y de salida con una regulación de la tensión de salida, lo cual da como resultado una fuente de corriente/tensión flexible. La frecuencia de conmutación programable, combinada con la modulación de amplio espectro opcional, logra una reducción de EMI.
Los principales retos del controlador incluyen una potencial sobrecarga donde se encuentran conectadas demasiadas cadenas de luces de LED, lo cual ocasiona una baja tensión en esas cadenas o el uso del controlador de tensión incorrecto. En este caso, los LED operarán con corrientes más altas de las recomendables, cuyo resultado será una vida útil más corta o no se encenderán en absoluto.