En los últimos años la cantidad de fabricantes de artefactos de iluminación con LED ha sido en aumento constante, cada cual selecciona distinta calidad de LED y por ende repercuta en su precio final del producto.
A pesar de tener misma apariencia, estructura y cumplir las mismas funciones, puede existir precios diferentes de 2 a 3 veces. El consumidor no puede comprender a que se debe esta diferencia de costos , es mas ni los fabricantes de artefactos LED pueden entender el motivo de tales diferencias.
Por tales motivos , tener una fuente confiables de componentes LED o tener un buen equipo de análisis de los LED comprados puede favorecer a que se distinga la calidad del producto.
Veamos cuales son los factores que afectan a los costos :
1 - Brillo
Generalmente a cuanto mayor brillo es mas alto el costo.
2- Protección contra estática
Este factor extiende la vida útil del LED, como valor de referencia para un artefacto de iluminación se necesita una resistencia a estática de 700V.
3- Longitud de onda
A misma longitud de onda se obtiene LED del mismo color. Esto se requiere de una clasificación en BIN de los componentes de LEDs. (ver binning)
4- Pérdida de corriente
Llamamos a esta característica como la corriente inversa (IR) que se producce en los LEDs, al ser un diodo la corriente pasa en un solo sentido en tanto que si existe corriente inversa, esto perjudica la vida útil de LED.
5- Angulo de visión
Para un mismo LED, se distingue diferentes ángulos de visión acorde a las aplicaciones finales, tales que existe diferencia de precios.
6- Vida útil
Degradación de la vida útil del LED. Este es un factor que dependerá del tiempo para ver los resultados, no es tan fácil verlo con un simple análisis.
7- Materia Prima de CHIP
El Chip semiconductor es el componente esencial del LED, es donde reside la mayor diferencia de precios.
Actualmente los Chips de Japón y USA son los mas costosos, siguiendo en calidad por los hechos en Taiwan , Korea y China.
8- Tamaño de CHIP
Para un mismo material, a mayor tamaño es mejor la calidad del LED y su vida útil.
Degradación de la vida útil del LED. Este es un factor que dependerá del tiempo para ver los resultados, no es tan fácil verlo con un simple análisis.
7- Materia Prima de CHIP
El Chip semiconductor es el componente esencial del LED, es donde reside la mayor diferencia de precios.
Actualmente los Chips de Japón y USA son los mas costosos, siguiendo en calidad por los hechos en Taiwan , Korea y China.
8- Tamaño de CHIP
Para un mismo material, a mayor tamaño es mejor la calidad del LED y su vida útil.
9- Resina
Generalmente se utiliza epoxy para el packing. Agregados como resistencia a rayos UV serán mas costosos, al igual que LED para aplicaciones al exterior necesitarán una resina de alta calidad.
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Disipación de CALOR
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Disipación de CALOR
Fuente : LED magazine 2011
Mr. Steve Roberts de RECOM POWER
Con la tecnología LED, la eficiencia de la luz llega a ser 3 veces superior a la obtenida con la fuente tradicional de luz.
La única desventaja es que si LED no está acompañado de un buen sistema de disipación de calor, su vida útil sera efímera.
Por ejemplo , haciendo una compración de la luz de halógeno y una matriz de LED. Teniendo como base que generan la misma potencia de luz visible.
A pesar de que LED tiene una eficiencia de 3 veces mas que el halógeno, el calor generado sigue siendo muy alto.
Un problema típico de los LEDs es que al aumentar su temperatura de trabajo disminuye su tensión de arranque a una razón de -0.003 Volt / Kelvin o
Es decir que a 25 grados C tiene Vf = 3.3 Voltios en tanto que a 75 grados C , su Vf = 3.0 Voltios.
Al variar VF en cualquier led, su corriente incrementa abruptamente y es una de las causante que falle el LED. ( ver cuadro)
Cambioz físicos y químicos de LED
Al aumentar la temperatura de trabajo, causa la oxidación y separación de la silicona en los bordes del packing ( sea lamp, smd, piranha o high power) ; al momento de enfriarse esta silicona se encoge y genera una tensión que afecta al conductor interno de los LEDs, es decir puede desconectarse y quedar en un circuito abierto.
Con repetidas veces la silicona se endurece y los componentes ( resistencia o leds) sobre la placa de PCB también sufren modificaciones.
Visto esta hipotesis , ante un ambiente que no muestre grandes cambios de temperatura , es preferible tenerlo al LED todo el tiempo encendido que tenerlo On/Off repetidas veces.
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LED a diferentes voltages , su ventaja
MacLED 2010 -- MacDot a 48 Volts
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Depreciación Lumínica
La luz que emite LED va disminuyendose con el correr del tiempo, sin importar el modelo de packing, su potencia. Todos los fabricantes se enfrentan a esta realidad que esta íntimamente relacionado a su Chip, material fosforo empleado y forma de packing. ( para LED blancos).
Qué factores afectan a la depreciación del LED ?
1- calidad del chip en si, afecta directamente la depreciación, un chip económico tiene una vida mas corta.
2- Proceso de packing, pobre transmisión de calor a través de la base de soporte. La acumulación de calor hace que se acelere su decaimiento.
3- Condiciones de operación
La mejor forma de operar LED es a corriente constante , pero en la mayoría del mercado se trabaja con voltaje constante, ya que es mas económica, tal que disminuye su vida útil.
Una sobre corriente aumenta considerablemente la luminosidad del LED , pero reduce mucho la vida útil del mismo.
Existe otros factores que afectan a la depreciación del LED, pero básicamente no se aparta del calor como principal protagonista, otras partes que también afectan a la vida útil del LED son : resistencia del chip, adhesivo utilizado, material de disipación calor de la base, conductor utilizado.
Con la tecnología LED, la eficiencia de la luz llega a ser 3 veces superior a la obtenida con la fuente tradicional de luz.
La única desventaja es que si LED no está acompañado de un buen sistema de disipación de calor, su vida útil sera efímera.
Por ejemplo , haciendo una compración de la luz de halógeno y una matriz de LED. Teniendo como base que generan la misma potencia de luz visible.
| Halogeno | LED | |
| Luz visible | 5 Watt ( 3 %) | 5 Watt (9%) |
| Calor generado | 125 Watt (83%) | 45 Watt (82%) |
| Disipacion de calor | 20 Watt (14%) en carcaza | 5 Watt (9%) en driver |
A pesar de que LED tiene una eficiencia de 3 veces mas que el halógeno, el calor generado sigue siendo muy alto.
Un problema típico de los LEDs es que al aumentar su temperatura de trabajo disminuye su tensión de arranque a una razón de -0.003 Volt / Kelvin o
Es decir que a 25 grados C tiene Vf = 3.3 Voltios en tanto que a 75 grados C , su Vf = 3.0 Voltios.
Al variar VF en cualquier led, su corriente incrementa abruptamente y es una de las causante que falle el LED. ( ver cuadro)
Cambioz físicos y químicos de LED
Al aumentar la temperatura de trabajo, causa la oxidación y separación de la silicona en los bordes del packing ( sea lamp, smd, piranha o high power) ; al momento de enfriarse esta silicona se encoge y genera una tensión que afecta al conductor interno de los LEDs, es decir puede desconectarse y quedar en un circuito abierto.
Con repetidas veces la silicona se endurece y los componentes ( resistencia o leds) sobre la placa de PCB también sufren modificaciones.
Visto esta hipotesis , ante un ambiente que no muestre grandes cambios de temperatura , es preferible tenerlo al LED todo el tiempo encendido que tenerlo On/Off repetidas veces.
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LED a diferentes voltages , su ventaja
5 Volts, 12 Volts y 48 Volts
Sabemos que el LED es de bajo consumo y ahorra energía pero debemos tener en cuenta el tipo de conexión que se realiza cuando se lo utiliza en un cartel por ejemplo.
Veamos un ejemplo sencillo de 1500 LED conectados en paralelo y en serie de acuerdo a su voltaje de operación.
Sabemos que el LED es de bajo consumo y ahorra energía pero debemos tener en cuenta el tipo de conexión que se realiza cuando se lo utiliza en un cartel por ejemplo.
Veamos un ejemplo sencillo de 1500 LED conectados en paralelo y en serie de acuerdo a su voltaje de operación.
@ supongamos que cada led usa Vf = 3 Volts , If= 0.02 Amp
► DC 5 Volts
La corriente total es : 1500 x 0.02 Amp = 30 Amp
1 led + resistencia en serie y 1500 en paralelo
1 led + resistencia en serie y 1500 en paralelo
► DC 12 Volts
La corriente total es : 500 x 0.02 Amp = 10 Amp
3 led en serie + resistencia y 500 en paralelo
►DC 48 Volts
La corriente total es : 100 x 0.02 Amp = 2 Amp
15 led en serie + resistencia y 100 en paralelo
En resumen tenemos que :
a 5 Volts son 30 Amp
a 12 Volts son 10 Amp
a 48 Volts son 2 Amp
es notable que a cuanto mayor voltage trabaje, menor será la corriente que atraviesa los conductores. En otras palabras, es decir se ahorra en costo de materiales y hay menos riesgo para toda la instalación.
Referencia: el cable de los teléfonos domiciliarios utilizan DC 48 Volts
Referencia: el cable de los teléfonos domiciliarios utilizan DC 48 Volts
MacLED 2010 -- MacDot a 48 Volts
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IP xy (International Protection)
El Indice de Protección IP es un parámetro que indica el nivel de protección de un artefacto eléctrico respecto a la penetración de materiales sólidos y liquidos (agua) que puedan dañar al equipo.
El primer dígito X simboliza el nivel de protección respecto a materiales sólidos mientras que el segundo dígito Y representa su nivel de protección contra el agua.
X | Parámetro | Nota |
0 | Ninguna protección contra objetos | |
1 | >50 mm | Protegido contra superficie grandes |
2 | >12 mm | Dedos u objeto similar |
3 | >2.5 mm | Cables gruesos o destornillador |
4 | >1 mm | Cables y tornillos |
5 | Polvo | No completamente garantizada |
6 | Polvo Fino | Ninguna penetración de polvo |
Y | Parámetro | Nota |
0 | Sin protección | |
1 | Gota de agua | Goteo en forma vertical |
2 | Agua a 15° | Goteo en ángulo menor a 15 ° |
3 | Agua rociada | Agua que cae en ángulo mayor a 60 ° |
4 | Chorro de agua | Desde cualquier dirección |
5 | Potente chorro | Agua disparada |
6 | Fuertes aguas | Agua disparada potencialmente, oleaje |
7 | Inmersión a 1 metro | No existe daño al equipo a metro de sumersión |
8 | Inmersión a mas de 1 metro | Equipo aislado herméticamente |
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Depreciación Lumínica
La luz que emite LED va disminuyendose con el correr del tiempo, sin importar el modelo de packing, su potencia. Todos los fabricantes se enfrentan a esta realidad que esta íntimamente relacionado a su Chip, material fosforo empleado y forma de packing. ( para LED blancos).
Qué factores afectan a la depreciación del LED ?
1- calidad del chip en si, afecta directamente la depreciación, un chip económico tiene una vida mas corta.
2- Proceso de packing, pobre transmisión de calor a través de la base de soporte. La acumulación de calor hace que se acelere su decaimiento.
3- Condiciones de operación
La mejor forma de operar LED es a corriente constante , pero en la mayoría del mercado se trabaja con voltaje constante, ya que es mas económica, tal que disminuye su vida útil.
Una sobre corriente aumenta considerablemente la luminosidad del LED , pero reduce mucho la vida útil del mismo.
Existe otros factores que afectan a la depreciación del LED, pero básicamente no se aparta del calor como principal protagonista, otras partes que también afectan a la vida útil del LED son : resistencia del chip, adhesivo utilizado, material de disipación calor de la base, conductor utilizado.
