Controladores LED

Los LED han entrado en el campo de la iluminación usando compuestos y estructuras de materiales semiconductores modernos de gran eficiencia. La iluminación de estado sólido ofrece nuevas posibilidades y ventajas para el usuario final. Al usar los controladores, las estrategias de control y los LED adecuados, es posible controlar los aspectos cualitativos y cuantitativos de la luz. Los controladores LED son dispositivos de baja tensión que convierten la potencia de tensión de 120/220/277 V a la baja tensión necesaria para los LED y también pueden interpretar señales de control para oscurecer los LED. Los controladores LED vienen en tensión constante o corriente constante. Estos dos tipos de controladores no son intercambiables, y es el diseño de la carga del LED lo que determina el controlador adecuado. Tanto las lámparas como los sistemas LED requieren controladores.

Existen dos formas de controlar el brillo de un LED. El primer método es usando el oscurecimiento analógico, que implica variar la corriente directa que pasa por el LED para ajustar el brillo. El segundo método utiliza una técnica de oscurecimiento digital, que implica encender y apagar la corriente directa por cortos periodos de tiempo. El ojo humano promedia esos tiempos de encendido y apagado para percibir el brillo.

La forma más económica y básica para controlar los LED es usando una fuente de alimentación de tensión constante y una resistencia en serie con el LED para limitar la corriente que pasa por este último. La resistencia seleccionada depende de la magnitud de la fuente de tensión (VIN), el valor de la tensión directa del LED y la corriente directa del LED.

La fuente de alimentación lineal (LPS) es una forma económica, simple y fiable para controlar LED. Las LPS se basan en un circuito integrado de regulador lineal o en transistores de junta bipolar o de efecto de campo, que funcionan en la región lineal. Las fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS) carecen de las desventajas principales de las fuentes de alimentación lineales y, por consiguiente, son la solución principal para controlar LED. Como los LED son componentes CC, solo se tienen en consideración los tipos de SMPS CC/CC y CA/CC. Sus ventajas principales en comparación con las fuentes de alimentación lineales son su eficacia, controlabilidad, tamaño pequeño y peso ligero. Una SMPS puede ofrecer, si es necesario, corrientes altas (por ejemplo, de más de 30 A) a tensiones muy bajas.

La selección de la topología más adecuada para controlar los LED depende de los estándares, las especificaciones y los requisitos de aplicación, como las condiciones del ambiente operativo, la tensión de entrada del sistema, la tensión directa de los LED, el número de LED y la distribución de los circuitos.

Los dispositivos inteligentes generalmente se basan en microcontroladores de conmutación ASIC que incluyen memorias flash programables (EEPROM), varios controladores de modulación de ancho de pulso en chip (PWM) y canales ADC (convertidor de analógico a digital) y DAC (convertidor de digital a analógico). Los controladores LED basados en microcontroladores ofrecen beneficios adicionales al sistema, como flexibilidad operacional, eficiencia, fiabilidad, controlabilidad e inteligencia.