¿Sabes cuáles son los componentes de un equipo de Iluminación LED?

Muchos de vosotros los identificáis  y sabéis diferenciar un LED de una lámpara tradicional por sus novedosos diseños y por la calidad de la luz que emite, pero ¿sabes realmente de que están compuestos?

A continuación, te damos las claves para que conozcas un poco más a cerca de estos productos.

Los elementos que distinguen una luminaria LED de alta calidad son el chip, la óptica, la fuente de alimentación, la placa base, el disipador de calor y el componente óptico.

>El chip: 

Es el corazón de una lámpara LED.

Es una pieza de un material semiconductor (normalmente carburo de silicio) de unos 5 milímetros, capaz de generar luz cuando se le aplica corriente. Sobre esta base de carburo de silicio (o en ocasiones de zafiro) se depositan en forma de vapores diferentes materiales, cuya mezcla es la que da el color y la calidad de la luz. El chip se protege del exterior mediante una carcasa de cristal o policarbonato.

Constituye el elemento fundamental del LED, y por ello, es conveniente que antes de comprar una luminaria LED investiguemos y preguntemos por el fabricante del chip que se ha instalado, ya que de esa pequeña pieza dependerá en gran medida la calidad y duración de la lámpara.

Cuando el color de la capa de fósforo que recubre el chip es de color amarillo obscuro (ocre), emitirá luz “cálida” (warm light). Contrariamente, cuando la capa de fósforo que recubre el chip es de un color más claro (amarillo limón), emitirá entonces “luz fría” (cool light).

>Óptica: 

La óptica primaria es la cubierta que se coloca directamente sobre el LED y que protege individualmente cada chip.

La óptica secundaria es el conjunto de lentes exteriores que determinan la distribución de la luz emitida por el LED. La forma y composición de las lentes que forman la óptica secundaria puede variar en función de las necesidades de iluminación y distribución de la luz que se requieran. De esta forma, según la forma de la lente, el haz de luz puede hacerse converger o divergir. Por eso, es conveniente contar con el asesoramiento de un profesional que nos aconseje sobre qué tipo de óptica secundaria es más conveniente para el uso que vamos a dar a nuestra instalación LED.

>El “driver” o fuente de alimentación

Los LED no se conectan directamente a la corriente como una bombilla incandescente, sino que requieren de una fuente de alimentación previa (o convertidor de tensión), por lo que el aprovechamiento real de la energía eléctrica de un LED depende también en gran medida de este convertidor. Una fuente de alimentación apropiada influye en la eficiencia y la estabilidad de la luminaria.

El aprovechamiento real de la energía eléctrica consumida se mide por el valor del factor de potencia (PFC o Power Factor Correction). Si el valor es igual a 1 significa que toda la electricidad que llega a la fuente de alimentación se ha aprovechado. Si es de 0,5 quiere decir que la mitad de energía eléctrica se ha desaprovechado en la conversión. Su función es controlar el sistema electrónico de trabajo del LED de alta potencia luminosa. Este controlador permite que las lámparas LED de alta potencia luminosa puedan funcionar con corriente alterna (C.A) de la red eléctrica doméstica, en lugar de corriente directa (C.D.).

>Placa Base (PCB)

Es la placa de circuito impreso o PCB (Printed Circuit Board), que soporta las conexiones de los componentes electrónicos, como las conexiones del chip (normalmente mediante hilos de oro) y las vías de disipación del calor. Según el sistema de evacuación del calor utilizado puede componerse de distintas capas y materiales (principalmente aluminio y cobre además de otros materiales conductores).

>Disipador de calor:

El disipador de calor es una estructura metálica, normalmente estriada, con surcos o aletas, que ayuda al desalojo del calor de los LEDs de una luminaria. Los disipadores de calor no suelen ser visibles (y a veces ni siquiera necesarios) en LEDs de baja potencia de uso doméstico o de uso externo, pero en aplicaciones industriales son absolutamente necesarios para que la lámpara alcance la duración determinada y funcione correctamente incluso a una temperatura ambiente alta. Los disipadores que se montan en luminarias de altura y gran altura son de una aleación superconductora de Aluminio y Tierras Raras. Su mayor resistencia mecánica permite hacer las aletas más finas y aumentar la superficie de intercambio de calor un 25%. Este es un elemento imprescindible de utilizar en una lámpara LED de alta potencia luminosa. Su función es disipar la temperatura que se genera en el punto de unión o juntura del diodo LED cuando la lámpara se encuentra encendida, ayudando a mantenerla dentro de un de un rango adecuado. Un disipador mal diseñado puede ocasionar la destrucción del chip del LED.

La disipación del calor es una de las claves de la duración de un LED.

Es importante explicar que los LED no emiten calor (por eso se llama luz fría) y de hecho pueden tocarse cuando están encendidos sin peligro de quemarse los dedos. Pero eso no significa que no lo generen. Es decir, el calor, al contrario que una bombilla incandescente, sale en la dirección contraria a la luz, lo que influye en la duración y funcionamiento de la lámpara LED. Por este motivo es necesario “extraer” ese calor, ya que hasta el 90 % de la energía puede llegar a perderse. Una buena disipación del calor alargará la vida del chip. Para lograrlo, son claves los materiales empleados y un diseño que favorezca esta disipación. Además de influir en la durabilidad, el calor también puede afectar al color y a la calidad de la luz, de ahí la importancia de una correcta disipación.

>Componente óptico: 

Puede proporcionar un mayor o menor ángulo de difusión de la luz, pues la que emite el LED se difunde, normalmente, de forma unidireccional. En el caso de la lámpara que se ilustra al inicio de esta sección, el diseño del componente óptico está formado por pequeñas lentes, que permiten quela luz se difunda en un ángulo de 120º. Cuando la cantidad de horas de uso continuo de una lámpara LED es prolongada, el componente óptico puede adquirir una coloración amarillenta, por lo que con el transcurso del tiempo tiende a obstruir el paso de la luz que emite el chip.

Por norma general, otras fuentes de luz artificial tradicionalmente utilizadas para uso en iluminación en general difunden los haces de forma omnidireccional, o sea, parten de la lámpara y se difunden uniformemente en todas direcciones. Todos los diodos LED, por el contrario, emiten la luz de forma unidireccional, pues los fotones parten en línea recta a partir de la superficie plana del chip. Por ese motivo, para que el una lámpara LED de alta potencia luminosa pueda abarcar un ángulo más amplio de iluminación, de entre 90 y 140 grados, requiere estar dotada de sistemas de reflexión y lentes más complejas.

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