Hemos comentado varias veces que los LED son dispositivos de corriente constante. Esto no significa que requieran un suministro de energía de corriente constante, CC. En algunos casos, los suministros de energía de tensión constante, VC, podrían ser los más adecuados. Vamos a ver que diferencias existen entre ambos, CC vs VC, para ayudarte a elegir la mejor opción dependiendo de la luminaria LED que vayas a instalar
Vamos a recordar algunas definiciones para ver de forma más clara el funcionamiento de estos tipos de control de LED.
Contenido
El voltaje es la magnitud física (voltio o volt) que mide la diferencia de potencial eléctrico (energía requerida para poder realizar un trabajo) entre dos puntos de un circuito. También se le conoce como tensión eléctrica, o diferencia de potencial eléctrica.
En una definición más técnica, el voltaje consiste en el trabajo que ejerce una unidad de carga eléctrica en una partícula de un campo eléctrico determinado, de forma que dicha unidad sea capaz de moverse a través de dos puntos.
Cuando dos puntos de diferente potencial eléctrico son unidos con un conductor, se efectuará de manera natural un flujo de electrones, conocido como corriente eléctrica. Dicha corriente, es la encargada de llevar una parte de la carga eléctrica proveniente del punto de mayor potencial, hasta el punto de menor potencial.
Podemos diferenciar varios tipos de voltaje dependiendo de sus características, veamoslas:
Este es el tipo de voltaje que se induce para generar la energía eléctrica que recorrerá un determinado circuito. Si el circuito es abierto, este tipo de voltaje es capaz de mantener la tensión eléctrica a través de dos puntos; pero, si el circuito es cerrado, se producirá un flujo de corriente.
El voltaje alterno, o VA, se caracteriza por ser representado en los planos cartesianos con un eje negativo, y otro positivo. Es por esta razón que se trata de una onda sinusoidal. Un detalle importante del voltaje alterno es que se trata de la forma de voltaje más común en las tomas de corriente, puesto que se transporta y genera en estas con suma facilidad. Lo más representativo del VA, son sus valores, los cuales están alternados, lo que da origen a su nombre. Esto quiere decir que su constancia en el tiempo variará de acuerdo al país o región en que se ubique.
Este tipo de voltaje es el que se encuentra con mayor frecuencia en baterías y motores, pues se puede obtener al transformar una corriente alterna en una continua. No es necesario que presente una constante perfecta, sino que, por medio de transformadores y fusibles, puede presentar algunas crestas, que no llegan a ser lo bastante variables como para ser considerado un voltaje alterno.
El voltaje continuo o VCC (voltaje de corriente continua), es aquel en el que la corriente es pura, de manera que no presenta alteraciones. Puede localizarse, comúnmente, en microprocesadores o chips, pues estos aparatos exigen un voltaje constante para poder funcionar correctamente. Para obtener este tipo de voltaje, es necesario, en la mayoría de los casos, realizar un tratamiento mediante condensadores electrolíticos.
La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que atraviesa un material conductor durante un periodo de tiempo determinado. Se expresa en C/s, culombios por segundo en el Sistema Internacional de Unidades, y la unidad se conoce como Amperio (A).
La corriente se produce como consecuencia del movimiento de cargas libres (generalmente electrones) que se encuentran dentro de un material conductor concreto en un circuito eléctrico. En un circuito eléctrico cerrado, la carga de electrones va siempre del polo negativo al polo positivo.
La corriente eléctrica produce un aumento de temperatura al pasar por el conductor además de producir energía luminosa transformado la energía eléctrica en luminosa. Esto tenemos que tenerlo muy en cuenta en el caso de un diodo LED, que es de lo que estamos tratando.
Dependiendo del sentido de la corriente y de la temporalidad, se pueden definir dos tipos de corriente eléctrica:
La corriente continua es un tipo de corriente eléctrica de flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga, de un solo sentido de circulación de flujo, no varía desde el polo positivo hacia el polo negativo. Para denominar que una corriente es continua, es necesario que el flujo de corriente no cambie de sentido, más allá del tiempo transcurrido, siempre tiene que fluir en la misma dirección. La intensidad puede variar siempre y cuando conserve la misma polaridad.
La corriente alterna es un tipo de corriente eléctrica caracterizada por los cambios a lo largo del tiempo, tanto de magnitud como de dirección, a intervalos regulares. El voltaje de la señal alterna varía entre sus máximos y mínimos de manera cíclica, la mitad del ciclo es positivo y la otra mitad es negativo. Eso significa que la corriente circula en ambos sentidos, según sea positiva o negativa. Este ciclo se repite constantemente. Es el tipo de energía que usamos en nuestros hogares para alimentar todos los aparatos eléctricos, con una frecuencia constante de 50 Hercios. Fue desarrollada e impulsada por Nikola Tesla.
La corriente monofásica se consigue cuando se toma una fase de corriente trifásica y un cable neutro, se trata de un sistema que utiliza la distribución, producción y consumo eléctrico en una sola fase, por lo que la tensión siempre cambia de forma conjunta.
Su uso más frecuente suele ser para motores eléctricos, calefacción o iluminación.
La corriente trifásica es un sistema compuesto por 3 corrientes alternas que se encargan de la producción, distribución y consumo eléctrico, sus tensiones son alternas y se transportan por sistemas conductores conocidos como R, S y T.
La ventaja de este tipo de corriente es que es más económica que otras debido al ahorro en transformadores y líneas de transporte al ser hilos más finos que la corriente monofásica, consiguiendo mayor rendimiento en los motores.
La Ley de Ohm está directamente relacionada con la medición del voltaje. Ésta establece que la diferencia potencial o voltaje que se aplica entre cada uno de los extremos de un conductor, es igual a la proporción de corriente (I) circulante en el circuito, de acuerdo a su nivel de resistencia. La fórmula que la describe es V=R I.
Si necesitas mas información puedes leer nuestro articulo de instalación de fuentes de alimentación a 12V.
Los LED funcionan con electricidad de corriente continua de baja tensión (voltaje). En casa las tomacorrientes normalmente suministrar electricidad de alta tensión (220V) con corriente alterna. El 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 y trabajar para producir energía luminosa sin morir en el intento.
El LED es un dispositivo de corriente constante y tiene una caída de tensión directa. En otras palabras, la tensión recibida debe superar a la caída para que permita el flujo de corriente y funcione de manera óptima. Por ello, al controlar la corriente se controla la salida de luz de las luminarias. 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.
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).
Los controladores o drivers de corriente constante dotan energía eléctrica a las luminarias variando el voltaje en el circuito, de tal manera que los dispositivos mantengan una corriente eléctrica constante a lo largo de todo el circuito. Por ello, la corriente suministrada a los LEDs no cambia, pese a la variación que pudiera presentarse en el voltaje. En consecuencia, la calidad de la iluminación será estable.
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.
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.
Los equipos de voltaje constante mantienen una tensión fija que suele ser de 12V o 24V, y se utilizan para aquellas fuentes de luz que requieren una tensión estable y tienen una corriente regulada mediante resistores o un controlador.
Elegir un controlador LED puede depender en gran medida de la finalidad de uso previsto. 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.
Si 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 disipador de la luminaria 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 proyectos 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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