La tecnología LED avanza rápidamente y proteger todo el circuito es una prioridad máxima. La iluminación LED está creciendo en popularidad debido a la creciente conciencia de reducir los costos de energía y mejorar la eficiencia energética.
La tecnología LED avanza rápidamente y proteger todo el circuito es una prioridad máxima. La iluminación LED está creciendo en popularidad debido a la creciente conciencia de reducir los costos de energía y mejorar la eficiencia energética. Esta nota de aplicación describe las opciones de protección de circuitos cooperativos para iluminación LED.
Hoy en día, las luces LED están reemplazando rápidamente a la iluminación tradicional en base a las siguientes ventajas:
- bajo consumo de energía – Las bombillas modificadas varían de 0,83 a 7,3 vatios
- Larga vida – Las bombillas LED duran hasta 50.000 horas
- durabilidad – Las bombillas LED son resistentes al calor y las vibraciones y se encienden instantáneamente, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que requieren ciclos frecuentes de encendido/apagado.
- Ayudar a cumplir con las iniciativas ambientales y de seguridad – Los LED son fríos al tacto y no contienen mercurio
- totalmente regulable – A diferencia de las lámparas incandescentes que se vuelven amarillas, los LED no cambian de color cuando se atenúan.
- Sin interferencias de frecuencia – Sin balastos que interfieran con las señales de radio o TV
A pesar de la creciente popularidad de esta tecnología, los fabricantes de iluminación LED continúan lidiando con el hecho de que las luminarias LED son extremadamente sensibles al calor. El calor excesivo y la aplicación incorrecta pueden afectar drásticamente el rendimiento.
Una lámpara que utilice una bombilla incandescente de 60 W debería producir aproximadamente 900 lúmenes de luz y disipar 3 vatios de calor por conducción. Lograr los mismos 900 lúmenes usando LED de CC comunes como fuente de luz requeriría alrededor de 12 LED. Suponiendo un VF (voltaje directo) de 3,2 V y una corriente de 350 mA, la potencia de entrada al dispositivo se puede calcular como:
Potencia = 12 x 3,2 V x 350 mA = 13,4 W
En este escenario, aproximadamente el 20 % de la potencia de entrada se convierte en luz y el 80 % en calor. Esto depende de una variedad de factores y la generación de calor puede estar relacionada con las irregularidades del sustrato, la emisión de fonones, el acoplamiento, los materiales utilizados, etc.
El 90% del calor total generado por un LED se transfiere por conducción. La figura 2 muestra que la conducción es el canal dominante para la transferencia de calor fuera de la unión del LED, ya que la convección y la radiación representan solo alrededor del 10 % de la transferencia de calor total. Por ejemplo, un LED puede convertir casi 10,72 vatios (13,4 * 0,8) de calor. De esto, 9,648 watts (10,72 * 0,9) de calor se transfieren o eliminan de la unión por conducción.
Dado que la mayor parte de la energía eléctrica suministrada a los LED se convierte en calor en lugar de luz, está claro que las luminarias LED requieren sistemas precisos de gestión térmica y de energía. Sin una gestión adecuada del calor, este calor puede reducir la vida útil del LED y afectar la salida de color. Además, dado que los controladores LED son dispositivos de silicio, pueden fallar. Esto significa que puede ser necesaria una protección contra sobrecorriente de respaldo a prueba de fallas.