Las luminarias LED son en la actualidad la mejor solución de iluminación, sustituyen a las fluorescentes e incandescentes debido a su tamaño compacto, modularidad y eficiencia energética. Estas funcionan con corriente directa, lo que significa que necesitan un convertidor de CA a CD. Estos convertidores, también conocidos como controladores de LED, se utilizan para alimentar cadenas de LEDs mediante la salida de CD.
Para probar estos dispositivos, los fabricantes pueden utilizar cargas electrónicas para simular las características de la luminaria LED. Estas cargas permiten que las pruebas sean más rápidas y rigurosas que el uso de LEDs reales, además permiten simular muchos tipos de arreglos diferentes de LED.
Características de una cadena de LEDs
Los diodos emisores de luz son un componente electrónico que tiene una baja impedancia en dirección de conducción y una alta impedancia en dirección inversa (polarización inversa). Cuando se aplica corriente a través de las terminales del LED, se genera una caída de voltaje. A medida que la corriente a través del LED aumenta, el voltaje se incrementa de forma progresiva hasta alcanzar el umbral de voltaje de encendido VF (voltage forward en inglés), momento en el que el LED comienza a emitir luz. Desde el umbral de voltaje VF hasta el voltaje de operación VO, el LED tiene una resistencia constante RD, y el voltaje aumenta con una pendiente mucho más pronunciada (Figura 1). La corriente real aplicada al LED se puede encontrar con la siguiente fórmula.
IO = VO – VF / RD
Uso de una carga electrónica como simulador de LED
En esta sección demostraremos la forma de onda característica de una carga LED normal y la compararemos con las formas de onda generadas por una carga electrónica Chroma de la serie 6310A.
Carga real del LED
La carga utilizada es una cadena de LEDs formada por diez LEDs en serie, cada uno con un valor de VO de 3.6V, un valor de VF de 2.0V y una IO de 360mA. Así, el VO de toda la cadena es de 3.2 x 10 = 32V.
Podemos calcular la RD de la cadena a partir de las mediciones de la figura 1 y la fórmula anterior.
RD = VO – VF / IO = 36 – 20 / 360mA = 44.2 Ω
Cargas electrónicas con modo LED
Con estas especificaciones se pueden derivar los ajustes para la carga Chroma 6310A. El voltaje y corriente de operación VO se pueden utilizar para definir la resistencia RD. Además, para resaltar la diferencia entre esta medición y la medición real del LED, introducimos un coeficiente RD que corresponde a un valor RD diferente.
El coeficiente se define como la relación entre la resistencia dinámica, el voltaje y la corriente de operación.
RD = VO / IO x RD – coeff VF = VO x (1 – RD – coeff)
Para esta prueba, introducimos un coeficiente RD de 0.165, que corresponde a un valor RD de
36V / 360mA x 0.165 = 16.5 Ω. Los resultados en modo LED son muy similares a los resultados de la prueba con el LED real (Figura 2)
Resumen
Se demostró la sencilla operación de las cargas Chroma de la serie 6310A, además que el uso de cargas de LEDs programables ofrece grandes ventajas sobre las cadenas de LEDs reales.
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