Aunque los LED sean dispositivos de corriente constante, ello no significa que requieran un suministro de energía de corriente constante. En algunos casos, los suministros de energía de tensión constante podrían ser los más adecuados. Comparamos los controladores LED de corriente constante y tensión constante para ayudarlo a elegir el suministro de energía LED perfecto para su aplicación.
¿Por qué necesito un controlador LED?
Si bien los LED funcionan con electricidad de corriente continua de baja tensión, los tomacorrientes suelen suministrar electricidad de alta tensión con corriente alterna. El principal propósito de un controlador LED es rectificar esta corriente alterna de alta tensión y convertirla en electricidad de corriente continua de baja tensión que los LED puedan admitir.
Los LED son dispositivos de corriente constante con una caída de tensión directa. Esto significa que el suministro de tensión debe superar esa caída a fin de permitir el flujo de corriente y, cuando se controla la corriente, se controla la intensidad. Demasiada o muy poca corriente puede hacer que la salida de luz varíe o se degrade con más velocidad debido a que existen temperaturas más altas dentro del LED. Para responder a las necesidades cambiantes de un circuito LED, los controladores LED le proporcionan al LED una cantidad constante de energía (dentro de un rango de corriente nominal), ya que sus propiedades eléctricas se modifican con la temperatura.
Si bien existen varios tipos diferentes de controladores LED externos, pueden dividirse en dos tipos principales: controladores de corriente constante (CC) y controladores de tensión constante (CV).
Cuándo usar controladores de corriente constante
Un controlador LED de corriente constante varía la tensión a través del circuito electrónico a fin de mantener una corriente eléctrica constante. Esto garantiza que, independientemente de la fluctuación de tensión, la corriente impulsada hacia el LED se mantendrá en el nivel especificado. Los controladores de corriente constante están diseñados para los LED que requieren una corriente de salida fija y una gama de tensiones diferentes. Por lo general, los controladores de corriente constante enumeran sus especificaciones en el dispositivo, y solo se indica un valor nominal de la corriente de salida y una gama de tensiones que varían según la potencia del LED.
Si está construyendo sus propios artefactos o si trabaja con LED de alta potencia, los controladores LED de corriente constante son la opción adecuada, ya que evitan las fugas térmicas o que se fundan componentes debido a que nunca superan la corriente máxima especificada para el LED. A menudo, los diseñadores encuentran que estos controladores son más fáciles de controlar en las aplicaciones y permiten contar con un nivel más uniforme de brillo. El control de la corriente, a diferencia de la tensión, proporciona un control más preciso de la energía disipada en el LED y ayuda a los diseñadores a proyectar las tasas de fallo con mucha más precisión que cuando se utilizan suministros de voltaje constante.
Cuándo usar controladores de tensión constante
Los controladores de tensión constante vienen en muchas formas diferentes, desde un suministro de energía convencional a aquellos que están rodeados dependiendo de la aplicación objetivo. Los controladores de tensión constante tienen una tensión fija que, por lo general, es de 12 V CC o 24 V CC. Estos se utilizan para los LED que requieren una tensión estable y tienen una corriente que ya está regulada ya sea a través de resistores simples o un controlador de corriente constante interno ubicado dentro del módulo LED.
Si ya ha confirmado que su LED o matriz posee la clasificación para admitir una determinada tensión, los controladores LED de corriente constante suelen ser más intuitivos para los ingenieros de diseño, ya que a menudo constituyen una solución más asequible en comparación con los controladores de corriente constante.
Cómo controlar cadenas de LED
Cuando los LED están conectados en una configuración en serie, la caída de tensión directa para cada LED en la cadena es aditiva. Esta es la razón por la que los controladores de corriente constante siempre identifican el rango de tensión de salida que puede admitirse. Es posible colocar en paralelo varias cadenas de LED conectados en serie y accionarlas mediante controladores de corriente constante de salida múltiple para limitar la tensión de transmisión.
Cuando se utilizan muchas cadenas de LED en serie, la manera más eficiente de accionarlas es mediante un suministro de energía de corriente constante, que conecta los LED directamente en los terminales del suministro de energía. Sin embargo, si las cadenas están conectadas en paralelo, puede resultar difícil hacer coincidir la corriente en todas las cadenas. En este caso, se usa un componente externo para controlar la corriente, lo que se traduce en una menor eficiencia en la cantidad total de lúmenes por vatio.
Corriente constante vs. tensión constante: Ejemplos de aplicación
La opción que elija para su tipo de controlador LED puede depender en gran medida de la finalidad de uso previsto y otras restricciones. Para señalización y otras aplicaciones que dependen de colores brillantes o contrastantes, un suministro de tensión constante puede ser más rentable y más fácil de diseñar. Además, cualquier cambio de color tiende a ser relativo y tendrá un impacto mínimo en la eficacia de la luz percibida. La eficiencia también es menos importante en señalización, y la disipación de calor adicional resulta más económica cuando la aplicación consiste en una sola instalación, en lugar de iluminación distribuida a lo largo de un sitio.
Sin embargo, cuando la finalidad de uso previsto es para iluminación, los controladores de corriente constante pueden ser una mejor opción. Estos permiten tener un control más uniforme de la calidad de la luz y el brillo, y los sistemas pueden ajustarse fácilmente para que los LED sigan funcionando en su rango más eficiente. Por lo general, se requiere menos disipación de calor para accionar los LED en su rango más eficiente. Además, el metal del artefacto de iluminación suele ser suficiente como para disipar el calor y hacer que los LED sigan funcionando en un estado ideal y eficiente.
Comprender las diferencias funcionales en el accionamiento de LED con suministros de corriente constante o tensión constante puede ayudar a los diseñadores a optimizar su trabajo a fin de cumplir con sus objetivos de salida de luz, calidad de luz y vida útil del diseño.
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