Fundamentos del cableado paralelo y en serie de los LEDs
Tecnología LED: lo último en tecnología de iluminación, que ha cambiado la iluminación de los hogares, las calles, los lugares públicos y el transporte. Su uso presenta una serie de características en cuanto a los tipos de conexión: conexión en serie de los LEDs, en paralelo o mixta. Cada uno de estos tipos tiene ventajas e inconvenientes. La serie permite la conexión a una red de alto voltaje y la desventaja es la falta de fiabilidad. Los otros tipos también tienen sus pros y sus contras.
Conexión en paralelo
Un diodo emisor de luz (LED) es un microelemento cuyo rendimiento depende de muchos parámetros. Los errores en la microtecnología hacen que la característica voltio-amperio de cada LED sea diferente. Por lo tanto, el umbral de funcionamiento ("encendido") de todos los diodos es diferente al mismo tiempo. Esto está permitido por las normas de calidad y debe tenerse en cuenta a la hora de elaborar los esquemas de los circuitos. La conexión en paralelo de los LEDs requiere exactamente este ajuste para la actuación simultánea.
El diagrama del circuito muestra que se selecciona una resistencia diferente para cada LED. Cuando se ajustan, las resistencias R1-R6 regulan el funcionamiento de todo el sistema. El umbral de disparo de cada diodo está entre 2,5 y 3,0 voltios, por lo que las resistencias tienen que estar adaptadas a cada diodo. para cada diodo.
La característica de baja tensión es un valor positivo. El nivel de actuación de un solo LED es de hasta 3,0 V, por lo que todo el conjunto de luces puede ser clasificado para baja tensión.
Una ventaja significativa de la conexión en paralelo es la "supervivencia" de esta variante. Si un elemento LED falla, el sistema sigue funcionando y proporcionando iluminación.
Esta cualidad se utiliza en los minidispositivos cuando la miniaturización es importante y se montan en "pastillas" de batería. Estas artesanías son ampliamente fabricadas por la industria y se destinan a pequeñas tareas: iluminación local, fines promocionales, etc.
Ventajas y desventajas
Ventajas Las ventajas de la conexión en paralelo son: baja tensión de alimentación, lo que permite construir dispositivos en miniatura; alta "supervivencia" del sistema, ya que cada diodo está conectado directamente a la fuente de corriente. Desventajas - La necesidad de configurar cada LED, lo que aumenta el número de elementos (resistencias); la necesidad de una fuente de corriente independiente (o driver) cuando se utilizan redes de alimentación de uso general.
Conexión en serie
Cuando los LEDs están conectados en serie en el circuito, los ajustes individuales del circuito de cada LED se eliminan por separado. Pero también hay características especiales.
El circuito se configura con una sola resistencia y todos los diodos se accionan simultáneamente. La ventaja de esta conexión es que tiene pocos componentes y es sencilla. La desventaja es la escasa "capacidad de supervivencia": si falla un diodo, todo el sistema se apaga.
El método de conexión en serie de las luminarias LED permite el uso de fuentes de alimentación de alta tensión. Por lo general, se trata de aparatos de iluminación fijos para diversas aplicaciones que utilizan la red eléctrica pública estándar.
Sistemas LED de 12 V
Los productos LED de 12 V suelen pertenecer a la categoría de iluminación para automóviles. La red del automóvil dispone de estabilizadores, por lo que no es necesario ecualizar la tensión. La iluminación LED en los coches se ha hecho popular: muchas empresas utilizan ampliamente la iluminación LED en los modelos para iluminar la carretera y hacer funcionar los sistemas de alarma, iluminar el interior, el maletero y el salpicadero. Sin embargo, el uso de los LED en los coches ha provocado un aumento del precio de los elementos de iluminación, especialmente de los faros y las unidades de luz de señalización. En algunos modelos premium, el coste de un bloque de faros es comparable al precio de un coche económico.
Además, los LED de 12 voltios se utilizan en la construcción y la decoración residencial. A menudo se trata de tiras de LED que no sólo iluminan una habitación, sino que también crean instalaciones de luz. Esto requiere la instalación de transformadores reductores o controladores conectados a la red eléctrica de la casa para garantizar el funcionamiento duradero de los diodos.
Sistemas LED de 220 V
Estos sistemas de diodos son los más comunes. Los LEDs en serie conectados a 220 V se utilizan para iluminar grandes salas, focos potentes, alumbrado público, sistemas de señalización de aeropuertos, etc.
La conexión en cadena de 220 V anterior es la forma más sencilla de conectar una cadena de diodos con un número reducido de componentes.
Conexión mixta de LEDs
Este tipo de conexión aprovecha las ventajas de la conexión en paralelo y en serie de los LED. La conexión mixta (o híbrida) se utiliza en sistemas LED complejos con un gran número de puntos de luz y que combinan luminarias de haz estrecho de alta potencia y luz difusa.
El cableado mixto aprovecha las ventajas del cableado en paralelo y en serie para aumentar la fiabilidad del sistema global: si falla un diodo, todo el sistema sigue funcionando y los LED restantes no se sobrecargan y no pierden su vida útil.
Errores comunes de conexión
Un LED es un elemento de corriente, que reacciona "dolorosamente" al aumento del flujo de corriente. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de crear sistemas que incluyan LEDs, donde hay muchos elementos que afectan al funcionamiento de los diodos y a su vida útil. Este es un error común en los sistemas LED alimentados por batería: si la batería no es lo suficientemente potente, el flujo de corriente está limitado por su resistencia interna, lo que impide que los diodos superen su límite de corriente y provoquen un fallo.
Para los sistemas que incorporan diodos, los diodos en serie se consideran los mejores. Son sencillos de diseñar y fabricar, pequeños en número, fiables en su funcionamiento y permiten la conexión a fuentes de alta tensión sin necesidad de transformadores reductores.
Por supuesto, los sistemas acoplados en paralelo tienen la ventaja de poder utilizarse en aplicaciones miniaturizadas. Pero requieren fuentes de corriente de bajo voltaje.
Para aumentar la fiabilidad y la vida útil de los sistemas LED, se utilizan estabilizadores y controladores para evitar errores de diseño y permitir el uso de todo tipo de conexiones.
Vídeo de actualidad: Por qué los diodos se conectan en serie y en paralelo.
Elegir el conductor adecuado
Los controladores son fuentes de alimentación electrónicas que se utilizan cuando se conectan diodos sensibles a la sobrecorriente. Estos dispositivos se basan principalmente en los principios de la modulación por ancho de pulsos (PWM), que garantiza la máxima eficacia del sistema y la regulación automática de la corriente. Al seleccionar el derecho conductor circuito LED, se tiene en cuenta lo siguiente:
- Tensión de entrada y salida
- corriente de salida;
- potencia de salida;
- grado de protección contra el medio ambiente.
Las tensiones de entrada y salida son las requeridas por los parámetros de la red eléctrica: AC o DC (220 V red doméstica - AC, 12 V red de coche - DC). La corriente de carga se calcula a partir del número de LEDs y sus datos de corriente. La potencia de salida viene determinada por la potencia de todo el circuito. El grado de protección depende de si la luminaria se coloca en el exterior o en el interior.
