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LEDs de alto brillo bajo control

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El rendimiento del controlador de LED de alto brillo es clave

El circuito integrado del controlador es fundamental para mantener la temperatura del chip dentro de los límites del diseño, pero la aplicación también determina el tipo de controlador necesario. Muchas aplicaciones no cruciales de baja potencia pueden usar una resistencia en serie desde una fuente de tensión constante para establecer la corriente LED. Esto es ciertamente simple, pero también ineficiente, pues implica una pérdida de potencia en la resistencia.

Si la tensión de alimentación se mantiene cerca de la tensión directa del LED, entonces la disipación en la resistencia es menor, pero la corriente del LED es menos precisa, por lo tanto, puede haber fácilmente una variación inicial en la tensión directa (VF) del 20%. Una tensión directa (VF ) típica de LED de alto brillo azul puede variar de 3,03 a 4,47 V (con tolerancias de fabricación), de modo que con una tensión de alimentación de, digamos 5 V, la corriente variará en un factor de aproximadamente 3,7 a 1; evidentemente refleja una situación no ideal con grandes cambios en la disipación del LED y la reproducción cromática. La propia tensión del LED de alto brillo también cambia con la temperatura de unión, por lo que la variación real actual de corriente podría ser incluso mayor.

La mejor solución es una corriente de alimentación controlada y también en este caso existen varias opciones, siendo la más simple un regulador de corriente constante lineal. Este tipo de controlador puede mantener la corriente del LED a altos niveles de precisión sin generación de ruido, pero la disipación es relativamente alta salvo que los LEDs de alto brillo tengan un grado de selección (o estén clasificados por «binning») para un rango de tensión directa (VF) pequeño y la tensión de alimentación esté minimizada. La atenuación analógica es posible, pero la temperatura del color varía con la intensidad.

La figura 2 muestra un circuito usando el PAM2808 de la firma Diodes que es apto para un emisor único. La atenuación modulada por ancho de pulso (PWM) es posible si se aplica una señal al pin habilitado, aunque se debe tener en cuenta que en aplicaciones sencillas puede no haber señales disponibles. RS es un valor bajo, habitualmente de 100 mΩ, para un LED de 1A. La corriente en reposo también es baja, lo que es de gran importancia en las aplicaciones con alimentación por batería.

Figura 2: un controlador LED lineal para aplicaciones con alimentación por batería.
Figura 2: un controlador LED lineal para aplicaciones con alimentación por batería.

Los reguladores con conmutación son la solución preferida para configuraciones de alta eficiencia y cuando se necesita un control sofisticado. La tensión de alimentación puede ser más alta o más baja que la tensión directa (V F ) total del LED y se pueden incluir infinidad de funciones (como el control remoto y la protección contra sobre temperatura u otras situaciones de fallo).

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