Bienvenidos a este espacio de aprendizaje de Electricidad Domiciliaria e Industrial de la Escuela de Capacitación Laboral Ing. Estanislao Tello. Desaparados San Juan.Argentina. Buena Jornada Hoy !!!
En esta colaboración, el ingeniero Víctor Hugo Kohen presenta los criterios básicos para la comparación entre los precios de las tiras de LED. Además, explica la terminología que ayudará a comprender aspectos de calidad en las tiras para iluminación en estado sólido
Por Víctor Hugo Kohen
¿Cómo entender lo que compramos si parece que todo es igual, dónde están las diferencias de precios? :
1. SMD no es una marca, es un modelo de LED. Estas siglas significan Surface Mounting Device.
2. Tamaño 5050 o 3528 o 3014 o 2835 Son las medidas del tamaño del LED en milímetros: Un 5050 significa que la dimensión es de 5mm por 5mm, en la versión 2835 la dimensión es 2.3mm por 3.5mm.
3. Largo de la tira de LEDs En el mercado se encuentran disponibles tiras en medida estándar de 3, 5, 10, 50 y 100 metros. Lo anterior dependerá de la configuración de la tira y del voltaje con el que operen.
4. Color base de la tira La tira está aplicada sobre una superficie conductora denominada PCB (printed circuit boards), es la pista donde circula la corriente para alimentar los LEDs. El color de la misma NO significa nada, es simplemente una terminación. Blanca, negra o caramelo.
5. Corte en las tiras de LEDs Se pueden cortar de 1, 2, 3, y 6 chips. Dependerá de la configuración de la tira y su voltaje.
6. Ubicación del led en la tira
7. Cantidad de LEDs por metro lineal
8. Lúmenes emitidos por el chip o LED Este punto sería una clave muy importante para saber cuánta luz tenemos por metro lineal. Hay LEDs que a igual tamaño emiten distinta cantidad de lúmenes. Pueden variar desde 4,6,8,10,12,14,16,20,24,26,30,32,36 lúmenes. La pregunta sería para el fabricante: cuántos lúmenes emite, y a partir de ahí tendríamos la PRIMER gran variante del precio.
9. Layers, ounce o capas Es la cantidad de onzas de cobre o capas que tengo en la pista conductora (board). Éstas vienen en las tiras de 1, 2, 3 o 4 onzas. Entre más onzas tenemos, menos temperatura, mejor color desde el primer chip al último, más duración, mejor disipación. Según la cantidad de onzas varía el PRECIO.
Tira de LED ubicada en el sector exterior del edificio
Estos puntos pueden ayudar a determinar qué diferencia existe en las TIRAS DE LEDs.
Conclusión: 1. Preguntar tamaño del chip 2. Índice de Reproducción Cromática 3. Lúmenes emitidos por el LED 4. Cantidad de layers u ounce 5. Cantidad de LEDs por metro lineal 6. Color en grados Kelvin Con estas preguntas al vendedor podemos llegar a saber qué compramos y dónde están las diferencias entre precios. Muchas de éstas cuestiones no tendrán respuestas; pidan las hojas técnicas, haciendo un cuadro comparativo… ahí se ve el por qué.
Diagrama de conexión para lámpara de sodio de alta presión 70 0 150 W (alumbrado publico) Recordemos
Balastos para lámparas de descarga gaseosa
Las lámparas de descarga gaseosa poseen características destacadas en cuanto a flujo luminoso, rendimiento lumínico y vida útil, con diferencias en cuanto a la calidad de la luz que brindan. Para su funcionamiento requieren de un balasto que brinde potencia de lámpara y limite la corriente a valores adecuados para la lámpara. Los balastos para lámparas de descarga marca WAMCO están diseñados para brindar características de funcionamiento eléctrico óptimas a las mismas con el fin de lograr el máximo rendimiento del conjunto lámpara-balasto.
La lámpara fluorescente no puede conectarse directamente a la red pues, como todo dispositivo de descarga gaseosa, presenta una característica de resistencia negativa que hace que, conectada a una tensión superior a la del arco, produce un aumento ilimitado de corriente que la destruiría inmediatamente. Por lo tanto se requiere un equipo complementario conectado entre la red y la lámpara, que conocemos como balasto. Normalmente un balasto está constituido por un arrollamiento de cobre en un núcleo magnético, ajustado a un valor de impedancia tal que limite la corriente de la lámpara a su valor adecuado. Este es el balasto tradicional electromagnético. Este mismo resultado puede conseguirse hoy en día con el balasto electrónico que, merced al avance de la electrónica y al desarrollo de componentes confiables y más económicos, torna este elemento en un producto económicamente amortizable.
Balastos para lámparas de descarga gaseosa
Las lámparas de descarga gaseosa poseen características destacadas en cuanto a flujo luminoso, rendimiento lumínico y vida útil, con diferencias en cuanto a la calidad de la luz que brindan. Para su funcionamiento requieren de un balasto que brinde potencia de lámpara y limite la corriente a valores adecuados para la lámpara. Los balastos para lámparas de descarga marca WAMCO están diseñados para brindar características de funcionamiento eléctrico óptimas a las mismas con el fin de lograr el máximo rendimiento del conjunto lámpara-balasto.
Bueno aquí esta la data:
(Atención el numero 1 de izquierda a derecha en la imagen o el balasto)
el numero (1) es la conexión que tiene dos cables negros ahí va la fase (L) el numero (2) es la conexión que tiene un cable negro y uno amarillo ahí va el neutro (N) en numero (3) es la conexión que tiene un cable azul y uno rojo ahi se conecta a uno de los cables que va hacia el foco y el otro cable que trae el foco va al neutro (N), el numero 2. y la conexión que queda es la tierra la que tiene una T invertida con dos lineas en el diagrama, si tu foco trae una tierra debe ir conectada ahí.
RECORDEMOS A NO OLVIDAR:
La función del balasto en ese equipo como en cualquier equipo de lámpara de descarga es producir una caída de tensión para que a la lámpara no le llegue directamente la tensión de la red. Las lámparas de descarga o de gas no son como las de filamento que en sí mismas son y se comportan como una resistencia, las lámparas de descarga una vez que se ioniza el gas (conduce corriente) no ofrecen resistencia al paso de la corriente es decir que están en corto.
No todos los equipo son iguales y tienen el mismo sistema algunos son compatibles otros no. No todos las lámparas de igual potencia pueden compartir los mismos equipos. En eso los almacenes de venta de suministros eléctricos te podrán asesorar.
Un ignitor es un dispositivo que provee por sí mismo o en combinación con otros componentes del circuito, las condiciones eléctricas apropiadas necesarias para el arranque de lámparas de descarga gaseosa. Los ignitores para lámparas de alta presión se pueden dividir según el tipo de pulso que deben producir para el arranque en:
a) Los de pulso de menos de 1000 V, que están compuestos por un circuito electrónico mas un choque inductivo que en la práctica es el balasto.
b) Los de pulso de más de 1000 V, que están compuestos por un circuito electrónico más un transformador de pulsos que multiplica la tensión. Como el transformador está incluido en el balasto se deben utilizar circuitos electrónicos compatibles con dichos balastos.
Los ignitores para lámparas de alta presión deben cumplir las siguientes funciones:
1. Producir pulsos de alta tensión para lograr el arranque de la lámpara.
2. Cesar el funcionamiento después del arranque de la lámpara.
3.Reencender la lámpara al reconectarse la tensión de red después de un apagón. ¿Qué es el factor de potencia?
Se llama Factor de Potencia al cociente entre la potencia activa (Kw) y la potencia aparente (Kva). Corresponde al coseno del ángulo entre la tensión y la corriente cuando la forma de onda es sinusoidal pura. En todos los casos Factor de Potencia = coseno de fi.
Es un fenómeno que aparece en circuitos de corriente alterna. En estos circuitos la onda de tensión y la de corriente no siempre coinciden la onda de corriente puede adelantarse o atrasarse.
Cuando los circuitos son resistivos puros (lámparas de filamento, estufas, etc.) las dos ondas van juntas. Si tenemos un circuito con motores, reactancias de tubos fluorescentes, transformadores o algún tipo de bobina, estos consumen energía reactiva y aumento del amperaje. En este caso tendremos un bajo Factor de Potencia. Si por el contrario en el circuito hay cargas capacitivas como pueden ser donde hay componentes electrónicos también se produce un desfaje entre el voltaje y la corriente pero en sentido opuesto. En las instalaciones siempre conviene tener un alto Factor de Potencia este se mide entre 0 y 1. O sea que las ondas de voltaje y corriente coincidan lo máximo posible o que el índice del F de P se acerque lo más posible a 1. El capacitor lo que hace es acumular la energía reactiva durante el ciclo que el circuito no lo necesita y lo descarga cuando lo demanda. Todo este tema se explica con gráficos y matemáticas. Bueno espero haberte aclarado algo el tema.
Además:
Hay dos clases de balastos según que la tensión de la red sea de 110 o de 220 V.
Para lámparas de vapor de sodio de alta presión el balasto para 220 V, no sube la tensión pues es una simple inductancia en serie, ya que la tensión de ignición de la lámpara fría es inferior a la de cresta de la tensión de 220 V, eficaces (rms) o sea unos 310 V. A medida de que la lámpara se va calentando la tensión del arco en el gas se reduce, con lo cual sin el balasto la corriente subiría. Como el proceso es acumulativo la corriente llegaría a subir más que la de régimen para la potencia de lámpara y la destruiría.
El balasto en serie se cuida de a medida de que la corriente demandada por la lámpara asciende la tensión en ella disminuya, estabilizándola. Lo mismo se podría conseguir con una resistencia, pero entonces ésta gastaría una gran parte de la potencia entregada al conjunto.
Al utilizar una auto-inducción, como la corriente es defasada 90º de la tensión teóricamente no gasta energía, aunque consume algo debido a la pérdida por efecto Joule en el devanado.
Si la red es de 110 V. la tensión no es suficiente para la ignición, por lo cual se utiliza como balasto una combinación de inductancia y auto transformador que eleva la tensión.
Además sucede que cuando una lámpara se apaga y está caliente la tensión no es suficiente para encenderla de nuevo y es necesario esperar a que se enfríe. Para evitar este tiempo muchos balastos tienen una toma intermedia a la que se conecta un arrancador electrónico. Este dispositivo carga y descarga sobre el balasto un condensador, por lo cual se superpone a la tensión de cresta de la red un pico de tensión que alcanza entre 2000 y 4000 V, con lo cual el tiempo de re-ingnción es sustancialmente más bajo. El arrancador deja de funcionar en cuanto la lámpara se ha encendido.
Cuando comparamos tiras de LEDs nos encontramos con diferencias y hay ciertos parámetros que nos pueden ayudar a determinar cuáles son las más convenientes. Esta nota tiene el propósito de transmitir al lector mis experiencias en la elección de las tiras que he usado en las obras, hecho que me ha permitido evitar muchos problemas.
Primero
Cantidades de LEDs POR METRO
Largo de la tira (según modelo).
Las tiras de LEDs, independiente de la marca, se comercializan en 30, 60 y 90 LEDs por metro en forma estándar. También hay de 75 y 120 LEDs por metro para ciertos casos especiales.
La de 120 LEDs por metro es prácticamente una tira doble, que genera mucho calor y se comercializa sin protección o recubrimiento para que pueda disipar bien la carga térmica ue genera, que no deja de ser un artilugio del fabricante para que no tenga una muerte muy cercana.
Las tiras vienen de 3, 5 y 6 metros lineales, y se pueden hacer corte a 5 centímetros, en otras palabras, cada tres LEDs (su fuente debe proporcionar DC12 V, corriente continua) Y 10 centímetros, es decir, cada 6 LEDs (su fuente debe proporcionar DC 24V). La tensión que debe proporcionar la fuente es independiente del largo en que hayamos cortado la tira.
Segundo
Grado de protección contra agua y polvo
Los LEDs son sensibles al ataque del agua y de la abrasión producida por el polvo ambiente. Distintas tiras tienen diferentes productos que las protegen contra esa agresión. Una forma internacional de indicar cuán protegidos están los LEDs es indicar el grado IP, que está formado por dos números: el primero da una indicación de la protección contra agua y el segundo da una indicación de la protección contra polvo.
Tipo de protección
Estado
Grado IP
Sin protección
Tira sin recubrimiento
20
Tipo A
Tubo de silicona
67
Tipo B
Goma de silicona
68
Tipo C
Tubo y goma de silicona
68
Tipo D
Tubo de PVC
No recomendable
El tipo D no lo recomendamos porque la cubierta protectora se pone amarilla, le afecta cloro, rayos ultravioletas y calor.
Este es un punto crítico que cuando se comparan precios, el comprador no las aprecia y por lo general la falta de conocimiento hacen suponer que todo es lo mismo.
Tercero
La cantidad de lúmenes por metro lineal que emite cada modelo. Aclaramos que el caudal de luz emitida por cualquier lámpara se expresa en lúmenes.
Hay que tener en cuenta la eficacia, que es la cantidad de lúmenes generados por cada watt consumido por la tira, y este es un dato que define la calidad de los LEDs. No hay que guiarse por la cantidad de watts que consume o la cantidad de LEDs que tengo por metro lineal.
Eficacia es una palabra que debemos aplicar con muchísima frecuencia cuando usamos LEDs.
Cuarto
Hay distintos modelos de LEDs disponibles que se usan en las tiras y vemos que los llaman de la siguiente manera:
LED SMD 5060, LED SMD 5050, LED SMD 3528 y LED SMD 335
¿Qué significado tiene esta nomenclatura?
SMD. Esta sigla proviene del inglés Light Emitting Diode Surface Mount Device. Es un diodo emisor de luz de montaje superficial. Es un chip muy pequeño envuelto en resina epoxi, que en forma de unidad se fija a una superficie, en nuestro caso una tira para poder utilizarlos.
El LED SMD es de un material semiconductor que puede ser nitruro de galio e índigo (emite luz en la parte verde y azul del espectro) o fosfuro de galio (emite luz en la zona roja). Para producir la luz blanca el LED está recubierto con un fosforo luminiscente blanco amarillo
El LED SMD tiene grandes ventajas: son resistentes a los golpes normales de uso o aplicación, soporta vibraciones, no emite ultravioleta (UV), tampoco infrarrojas (IR).
Su índice de rendimiento de color (CRI) es mayor que el 85% en una escala que va desde 1 (muy malo) hasta 100 (excelente). Nos da la información de la fidelidad con que vamos a ver los colores de los objetos.
Se debe aplicar una tensión continua de 2 -3,6 Volt a cada LED para un funcionamiento correcto con lo que se logrará una corriente del orden de 0.02-0.03 Amper. En esas condiciones promedio la luz emitida por cada chip será del orden de 5.5 lúmenes.
Forma de presentación de los LEDs
SMD
5060
5050
3528
335
DIMENSIONES
50*60 mm
50*50 mm
35*28 mm
3*35 mm
TIPO
Monocromático
Monocromático
Monocromático
Monocromático
CANTIDAD
3 chips en un LED
3 chips en un LED
1 chip por LED
1 chip por LED
CONSUMO
0,30 Watts
0,24 Watts
0,08 Watts
0,05 Watts
ÁNGULO
120 Grados
120 Grados
120 Grados
Lateral
SMD 35*28SMD 50*50SMD 3*35
Quinto
Tipo de fuentes (drivers), repetidores de señal, unidades master, controladores.
La fuente que alimenta la tira puede ser 12Vdc o 24 Vdc (dc indica corriente continua y los LEDs son sensibles a cualquier oscilación), con alimentación desde redes de 105/230 Volt, normalmente de corriente alterna.
Hay que saber cuántos watts consumirá cada tira para saber si la fuente me dará esa potencia sin problemas. Ya hay sistemas que me permiten dimerizar la tira (atenuar el brillo de los LEDs) sin usar un protocolo caro.
Sexto
Consejos selectos para tomar en cuenta en el montaje.
>No conectar los LEDs a la fuente con la tensión de red conectada.
>Respetar la polaridad de las tiras, positivo con positivo de la fuente.
>Revisar que la fuente nos dará la potencia requerida por la tira.
>Verificar que la tira, la fuente y las interconexiones tengan el grado de protección real que requiere la obra.
>Verificar que no haya elementos cercanos que agreden a la tira (por ejemplo, calefactores, objetos abrasivos).
>Revisar que el calor generado por la tira pueda efectivamente evacuarse.
TIPO DE LED
SMD 3528
SMD 3528
SMD 5050
SMD 5050
CANTIDAD POR ML
60
120
30
60
CONSUMO WATTS/ML
4,8
10
7,5
14,5
VOLTAJE
12 VCD
12 VCD
12 VCD
12 VCD
CORRIENTE EN AMPER
2
2
6
6
LÚMENES/ML
220/360
440/720
360
720
Detalle de las milicandelas* que tengo según tipo de LED y color
TIPO DE LEDS MD 3528
BRIGHTNESS (MILICANDELAS)
TIPO DE LEDS MD 5050
BRIGHTNESS (MILICANDELAS)
ROJO
1000-1200 MCD/LED
ROJO
3000-4000 MCD/LED
AMARILLO
1000-1200 MCD/LED
AMARILLO
3000-4000 MCD/LED
AZUL
400-600 MCD/LED
AZUL
2500-3500 MCD/LED
VERDE
1500-2000 MCD/LED
VERDE
4000-5000 MCD/LED
BLANCO
1600-2000 MCD/LED
BLANCO
4000-5000 MCD/LED
BCO CÁLIDO
1600-2000 MCD/LED
BCO CÁLIDO
4000-5000 MCD/LED
RGB
NO
RGB
2500-3500 MCD/LED
*Milicandela MCD es otra forma de especificar la intensidad de la luz emitida.
º Víctor Hugo Kohen es experto en iluminación que ejerce su profesionalismo en su natal Argentina, donde también incursiona den diversos medios de comunicación. Iluminet agradece que nos comparta este texto para ustedes
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