Introducción a la Alimentación de Productos de Iluminación LED

POLARIZACIÓN DE LOS LED

Para obtener luz de un LED es suficiente hacer que su unión sea recorrida por una corriente eléctrica directa de intensidad correcta, es decir, lo suficientemente alta como para producir luz, pero inferior al valor máximo admisible para no dañar el LED.

Los fabricantes proporcionan las especificaciones de voltaje o corriente correctas para alimentar (Polarizar) el diodo LED, es decir, el voltaje a aplicar entre ánodo y cátodo para obtener un valor específico de corriente.

Dicho valor de corriente debe ser regulado de manera estable porque modifica la luminosidad del diodo LED, mientras que el objetivo del diseñador es mantener constante la zona de trabajo elegida, por ejemplo, 3,4V de tensión y 350mA de corriente.

La polarización de los LEDs debe ser en Corriente Continua (ánodo positivo hacia el cátodo)

La conexión en paralelo se utiliza solo cuando el voltaje de alimentación es muy bajo y cercano al voltaje umbral de los LEDs.

El método más simple para polarizar un LED es alimentarlo en continua a un voltaje y corriente mayores de los requeridos por el componente y luego, en serie al LED, insertar una resistencia cuyo valor se calcula en función de la corriente deseada, según la fórmula:

R = (Vcc - Vf) / If

donde
R = Resistencia
Vcc = voltaje de alimentación
Vf = caída de voltaje en el diodo

Este enfoque también es válido para grupos de LEDs; en tal caso, la configuración más utilizada es la serie, tratando de acercar la suma de las caídas de voltaje en los LEDs lo más posible (pero al menos 1 Voltio menor) al voltaje de alimentación para minimizar las pérdidas de potencia en la resistencia de limitación de corriente.

En esta configuración, cada LED presenta en sus extremos una diferencia de potencial en función de la corriente que lo atraviesa y se adapta bien a las condiciones del circuito, incluso si cada LED es diferente de los demás (con voltaje de caída diferente).

Si necesitamos conectar muchos diodos, también podemos considerar la configuración serie/paralelo, prestando atención a que cada serie de diodos que se vaya a conectar en paralelo tenga una caída de voltaje similar a las otras.

ALIMENTADOR (DRIVER) DE CORRIENTE

Aunque es simple alimentar un diodo LED en continua con una resistencia de limitación, el mejor funcionamiento se obtiene utilizando alimentadores regulados en corriente, es decir, diseñados para mantener estable el valor de corriente.

La razón se encuentra en la curva de funcionamiento característica de los LEDs.

La relación entre voltaje directo y corriente directa es exponencial, por lo que, superado el valor umbral, pequeñas variaciones en Vf provocan grandes variaciones en If y, por lo tanto, en la luminosidad: además, en particular para los Power LED, para aprovecharlos a la máxima intensidad luminosa, la corriente debe estar cercana al límite soportable, por lo que eventuales fluctuaciones [red AC] pueden dañar las uniones de manera irreparable.

Otra razón, no menos importante, es la deriva térmica, es decir, el punto de trabajo no es constante, sino que varía según la temperatura alcanzada por la unión [y por el entorno] y si dicho calor no se disipa de manera eficaz, la deriva continúa aumentando.

Por lo tanto, alimentando un LED a voltaje constante, ¡nunca estaremos seguros de que la corriente de polarización y el flujo luminoso serán constantes!

Los alimentadores en corriente (generadores de corriente) son generalmente adaptables a diversas configuraciones y número de LEDs [referirse a los voltajes de trabajo útiles mínimos y máximos].

El circuito de tales alimentadores suele proporcionar un voltaje más alto del requerido por el número máximo de LEDs conectables, para luego adaptar dicho voltaje e imponer como única condición el mantenimiento del valor de corriente para el cual están diseñados.