Los LED se han vuelto simplemente indispensables. Primero se convirtieron en funciones electrónicas hace poco más de 35 años. Probablemente todos recordemos el LED estándar de 5 mm que brilla en verde o rojo para indicar si el dispositivo está encendido o apagado. En ese momento, nadie podría haber predicho que estos componentes electrónicos iluminarían los hogares y las oficinas, y los LED tardaron mucho en desarrollarse como accesorios de iluminación.
Artículo técnico de Thomas Rechlin – RECOM
Los LED se han vuelto simplemente indispensables. Primero se convirtieron en funciones electrónicas hace poco más de 35 años. Probablemente todos recordemos el LED estándar de 5 mm que brilla en verde o rojo para indicar si el dispositivo está encendido o apagado. En ese momento, nadie podría haber predicho que estos componentes electrónicos iluminarían los hogares y las oficinas, y los LED tardaron mucho en desarrollarse como accesorios de iluminación.
La industria automotriz fue la primera en ver este potencial. Inicialmente, se instaló solo en automóviles de lujo y se instaló principalmente en luces traseras y señales de giro. Los diseñadores de automóviles se enamoraron de los LED y rápidamente idearon muchas otras aplicaciones y diseños de iluminación. Hoy en día, probablemente no haya ningún fabricante de automóviles que no haya utilizado LED para crear una “cara de automóvil” específica de la marca.
En los últimos años, los LED han tomado por asalto el mercado de la iluminación interior. Las viejas bombillas incandescentes seguirán siendo una característica común en nuestras salas de estar durante los próximos años, pero las luces LED ya han superado a las bombillas de bajo consumo que se introdujeron para reemplazar las bombillas incandescentes tradicionales.
El rápido avance de los LED no se debe al rápido desarrollo de controladores de LED de CA/CC confiables, fáciles de instalar y versátiles. Permiten el funcionamiento de LED en redes estándar de 230VAC.
Sin embargo, hay muchas aplicaciones y áreas en las que esta tecnología de controlador LED simple y tradicional es insuficiente. Más sobre esto en la siguiente sección.
Principio de diseño de dos etapas
Primero, me gustaría revisar las alternativas a los controladores LED de CA/CC. Todas estas soluciones alternativas son dispositivos de dos etapas. Como se muestra en la Figura 1, estos consisten en una fuente de alimentación que convierte la energía de 230 V CA en corriente continua adecuada para alimentar uno o más controladores LED de CC.
Obviamente, esta es una configuración más complicada y generalmente más costosa, pero estos inconvenientes se compensan con una serie de ventajas distintas. En primer lugar, la solución del controlador de dos etapas es más eficiente energéticamente. Suena contradictorio, pero una fuente de alimentación de dos etapas para muchos LED es más eficiente que un solo controlador de LED. Para ilustrar esto, observe el siguiente ejemplo de cuadro de texto. En una era en la que los precios de la electricidad continúan aumentando, depende del usuario final decidir si puede pagar los costos adicionales incurridos en una instalación de una sola etapa.
La segunda ventaja es especialmente importante para los diseñadores de iluminación que desean crear sistemas de iluminación LED modernos y elegantes. La tendencia actual es claramente hacia diseños ‘ligeros’ que son afiligranados y discretos. Los LED son claramente la lámpara ideal para esta solución. Pero, ¿dónde se esconden los voluminosos controladores LED de CA/CC?Los pequeños controladores LED de CC se pueden integrar fácilmente incluso en cuerpos de luminarias pequeños.
Soluciones a medida para aplicaciones especiales
Muchas aplicaciones LED no se pueden implementar con un controlador de una sola etapa. Esto se debe en particular a las numerosas reglamentaciones y normas que prohíben ciertas instalaciones. Veamos algunos ejemplos para ilustrar mejor esto.
Echemos un vistazo a las aplicaciones de tecnología médica, como la iluminación de quirófanos. Se debe instalar una lámpara muy brillante sobre la mesa de operaciones. Algunos argumentarían que los LED serían la solución perfecta aquí, ya que pueden producir luz de cualquier tono o color para que los cirujanos puedan trabajar en condiciones que imitan la luz natural del día. Sin embargo, de acuerdo con la norma EN 60601 (3.ª edición: equipos y sistemas de tecnología médica), no se permite la instalación de controladores LED convencionales sobre las mesas de operaciones en los quirófanos. Sin embargo, los controladores LED especiales aprobados para su uso en entornos médicos son difíciles de encontrar y muy caros. La solución obvia consiste en fuentes de alimentación de CA/CC separadas certificadas de acuerdo con los estándares anteriores y lámparas LED con controladores de LED de CC confiables y de larga duración.
Otra área que se beneficiará enormemente de la nueva tecnología de controladores LED de dos etapas es la ferroviaria. Son luces de lectura y dispositivos de señalización en automóviles de primera clase. Los sistemas de rieles suelen funcionar con 110 V CC, por lo que los productos convencionales no son adecuados y hay pocos controladores LED disponibles en el mercado clasificados para esta potencia de entrada. Además, el sistema eléctrico de los trenes está sujeto a frecuentes picos de tensión, breves cortes de energía y contaminación eléctrica. Estos problemas se pueden solucionar instalando un driver LED alimentado por una fuente de alimentación certificada según EN 50155 (Aplicaciones ferroviarias – Equipos electrónicos utilizados en vehículos sobre raíles). Tal instalación también tiene la ventaja de que los controladores LED individuales no necesitan cumplir con los estándares anteriores.
Un tercer ejemplo se refiere a un sistema dual. Estas son soluciones de iluminación que pueden ser alimentadas por CC o CA. Un ejemplo típico es un sistema de iluminación de emergencia. La Figura 2 muestra un diseño de circuito típico con los componentes principales de una fuente de alimentación de CA, un controlador de carga, una batería y un controlador de LED de CC.
Es probable que los futuros hogares funcionen con fuentes de energía renovables in situ, como paneles solares y turbinas eólicas, así como con la red, por lo que los sistemas duales serán aún más frecuentes. Por ejemplo, los paneles solares producen corriente continua. Para aprovechar al máximo la energía generada, la energía extra generada durante el día se almacena en una batería tampón para la iluminación nocturna. Para hacer esto, necesita una red integrada de DC interna. De lo contrario, la pérdida de energía debido a la conversión y rectificación en cada lámpara empotrada LED será de hasta un 25 %.
¿Una solución única para todos o un enfoque innovador?
El resultado final: los LED son una excelente solución incluso para las aplicaciones más exigentes si se elige el enfoque correcto. Pero idear una solución de “talla única” simplemente no es posible. Para abordar este problema, debemos tener en cuenta dos cuestiones.
Por un lado, debemos elegir una fuente de alimentación que sea adecuada para la aplicación real. Por otro lado, es necesario incorporar a la lámpara un controlador LED de CC compacto y fiable. RECOM ofrece una amplia gama de productos adecuados que se pueden combinar como se describe anteriormente. Elija entre nuestra gama de convertidores CA/CC y CC/CC, incluidos dispositivos certificados para una variedad de aplicaciones. Cuando se trata de controladores LED, tenemos todo lo que necesita, desde modelos estándar como el RCD-24 hasta el versátil RBD-12. El RBD-12 se recomienda especialmente para LED alimentados por batería, ya que es un diseño de refuerzo diseñado para manejar voltajes de entrada fluctuantes.
Echa un vistazo al clip de YouTube para obtener más detalles.
Para llegar a nuevos mercados y adelantarnos a la competencia, debemos ampliar nuestros horizontes, incursionar en nuevos territorios e innovar.