Tiras de LEDs (Strip lights)

24 septiembre, 2015 por Iluminet

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.

Conexión balasto Wamco miniplus para sodio de alta presión 70 o 150 W

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.

Tipos de lámparas de descarga gaseosa

• Fluorescente
• Mercurio
• Mercurio Halogenado
• Sodio

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.

¿Qué es un ignitor?

TIPOS DE IGNITORES

Serie

Derivación

Paralelo

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. 

El uso de las tiras de LEDs

4 enero, 2012 por Otros Autores

Por Victor Hugo Kohen

Victor Hugo Kohen

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*28

SMD 50*50

SMD 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

Recomendaciones a tener en cuenta para instalación de LEDs

Por Ing. Victor Hugo Kohen

Cada vez es más frecuente ver LEDs quemados, drivers que fallan, luminarias con LEDs que no funcionan. Muchas son las dudas que se presentan a las personas que van a instalar LEDs cuando casi todas las empresas que los comercializan pregonan que el LED tiene una vida útil de 50 mil o 100 mil horas, dudas que se citan a continuación.

Por ingeniero Víctor Hugo Kohen *

Las preguntas serían:

¿Cuánto dura la instalación?

¿Cuánto dura el driver utilizado?

¿Cuánto dura la luminaria en que está montado el sistema del LED?

¿Cuánto dura la placa del circuito impreso?

Recomendaciones

Hay que tener en cuenta que este producto tiene que ser colocado tomando una serie de cuidados que quizá para otras luminarias no son necesarios.

1.- LED. Leer muy claramente que su potencia es de 1 watt, pero la realidad nos muestra que la potencia de 1 LED es de 1.2 o 1.3 watts. Por ello es preciso tener en cuenta que la suma de varios LEDs en serie (5 LEDs de 1.2 watts es igual a 6 watts)

2.- Driver. Leer con claridad el instructivo de instalación del driver y del LED.

3.- Verificación. Leer sobre el driver el tipo de corriente, voltaje y polaridad teniendo en cuenta que la corriente puede ser 350 MA, 700 MA o 1000 MA y que la corriente de salida del driver es continua.

4.- Cableado. Es importante que en el cableado la sección que se utilice sea de la adecuada, y acordarse además de que la intensidad de corriente requerida es muy pequeña.

5.- Empalmes. Tener en cuenta que los empalmes deben ser soldados y utilizar termocontraibles.

6.- Conexión. Es preciso respetar la conexión ya sea en serie o en paralelo según sea necesario.

Otras recomendaciones

7.- En primer lugar, hacer toda la conexión o cableado a los LEDs, luego conectar el driver y por último dar la corriente.

8.- Bajo ningún motivo dar corriente al sistema y agregar el LED, ya que podríamos quemarlo.

9.- Puede ser que el LED no emita luz pero recordar siempre que en el sistema sigue circulando corriente.

10.- El voltaje de los LEDs varía para emitir fotones de 2.4 a 3.5 volts.

11- La carga estática afecta a los LEDs y por ello se recomienda siempre envoltorios antiestáticos.

12- No apoyar los LEDs en superficies que tengan carga estática.

13- Ante cualquier duda se recomienda preguntar.

14- Los LEDs estrella ultrabright funcionan en distintas condiciones que los de 5mm o 10 mm.

15- La conexión incorrecta puede causar daños irreparables al LED y a la fuente.

16- Es importante también tener en cuenta que el LED puede dañarse si no tiene el adecuado disipador de calor.

17- Existen LEDs que pueden usarse como de 1 watt, 3 watts o 5 watts cambiando sólo la intensidad de la corriente, pero en estos casos es preciso tener en cuenta que el disipador cubra las exigencias a la que se los somete.

18- Usar una fuente equivocada puede provocar, en un principio, mayor intensidad de luz o de brillo y funcionar, pero en este caso por un corto tiempo, ya que el LED dejará de pronto de funcionar. En tal sentido, es muy común que el instalador diga: “Pero esto funcionó dos semanas o tres.” Esto normalmente sucede cuando en una misma obra se instalan distintos tipos de LEDs y se comete el error de pensar que las fuentes son las mismas.

19- Sabemos que su costo inicial es alto, pero vale la pena analizar dicho costo con respecto a la amortización del mismo. Esto nos lleva a entender que el LED se puede aplicar en determinadas circunstancias y usos, y no en todos los casos. Es fácil comprender que en aquellos lugares en los que el LED está mucho tiempo encendido o el lugar en el que se lo instala no es de fácil acceso y por lo mismo no resulta conveniente su aplicación.

20- No deben guardarse los LEDs en bolsas de nylon o de papel.

21- Tampoco tienen que guardarse en lugares húmedos.

22- Se recomienda no desconectar los LEDs cuando están funcionando ya sea en forma individual o en serie.

23- No usar el driver en su límite de potencia.

24- Pensar que la luminaria que contiene el LED, o este mismo, no tiene protección contra sobretensión, o corto circuito.

25- Para limpiarlos se recomienda no usar ningún tipo de líquidos, agua, solvente o limpiador.

26- Tener en cuenta que todo el sistema que constituye la fuente luminosa tiene que ser tal que acompañe al LED. No es posible tener un LED de alta duración y que el driver y el cableado no cumplan la misma.

27- Ha pasado que después de un tiempo el LED blanco cálido o blanco rote su color a azul o verde, Esto se debe a la degradación del fósforo que cubre el chip y ocurre en LEDs de baja calidad, y en los de buena calidad a los que se exige con la corriente para tener más intensidad.

28- Como anécdota diremos que hemos tenido últimamente electricistas que han conectado en directo a 220 volts, o los han conectado con transformadores electrónicos de lámparas halógenas. Resultado final: se quemaron.

29- También recibimos llamados frecuentes preguntando porqué ilumina poco a pesar que le damos el dibujo adjunto, donde vemos simplemente si fueron conectados en paralelo o no en serie.

Estos son algunos de los puntos que se recomiendan aún cuando la experiencia indica que pueden haber muchas más inquietudes.

Parecen iguales, pero no lo son a pesar de que los LEDs venían en una misma partida con igual potencia, con igual ángulo, sus colores difieren. Esto se debe que a pesar de tener igual temperatura en grados kelvin su Bin difiere.

Un simple filtro puede ayudarnos a cambiar el color de los LEDs, sin necesidad de utilizar de color. El LED puede usarse con filtros y Louvers, según la necesidad.

Por todo ello, por este medio, quisiera que nos escriban al apartado comentarios al final de este texto o a kohenvh@gmail.com para llevar a los lectores más experiencias vividas por electricistas, instaladores, ingenieros y arquitectos que estén trabajando con LEDs.

• 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.