Esquema de una lámpara LED: estructura de los controladores más simples
Las fuentes de luz LED están ganando popularidad rápidamente y están desplazando a las lámparas incandescentes poco económicas y a las peligrosas luminiscentes. Usan la energía de manera eficiente, tienen una larga vida útil y algunas de ellas, después de fallar, pueden repararse.
Para realizar correctamente el reemplazo o la reparación de un elemento dañado, se necesitará el esquema de la lámpara LED y el conocimiento de las características de construcción. Y esta información la hemos detallado en nuestro artículo, prestando atención a las variedades de lámparas y su construcción. También hemos presentado un breve resumen del dispositivo de los modelos LED más populares de fabricantes conocidos.
Contenido del artículo:
¿Cómo está construida una lámpara LED?
Un conocimiento cercano de la construcción de una luminaria LED puede ser necesario solo en un caso: si es necesario reparar o mejorar la fuente de luz.
Los artesanos del hogar, teniendo a mano un kit de componentes, pueden montar la lámpara LED por su cuenta, pero para un principiante esto resulta demasiado difícil.
Sin embargo, si se estudia el esquema y se tienen habilidades básicas en electrónica, incluso un principiante podrá desmontar la lámpara, reemplazar las piezas rotas y restaurar la funcionalidad del dispositivo. Para acceder a las instrucciones detalladas sobre cómo identificar la avería y reparar la lámpara LED por su cuenta, por favor, siga este enlace.
¿Tiene sentido reparar una lámpara LED? Definitivamente. A diferencia de los análogos con filamento incandescente a 0,10 € cada uno, los dispositivos LED son caros.
Supongamos, la 'pera' GAUSS cuesta alrededor de 0,80 €, y una alternativa de mayor calidad OSRAM cuesta 1,20 €. El reemplazo de un condensador, resistor o diodo resultará más barato, y además se puede prolongar la vida útil de la lámpara con un reemplazo oportuno.
Existen muchas modificaciones de lámparas LED: velas, peras, esferas, focos, cápsulas, tiras, etc. Se diferencian por forma, tamaño y construcción. Para ver claramente la diferencia con una lámpara incandescente, consideremos un modelo común en forma de pera.
Si se deja de lado la forma habitual, solo se puede notar un elemento familiar: el casquillo. La gama de tamaños de los casquillos sigue siendo la misma, por lo que son compatibles con los portalámparas tradicionales y no requieren cambiar el sistema eléctrico. Pero ahí termina la similitud: el interior de los dispositivos LED es mucho más complejo que el de las lámparas incandescentes.
Las lámparas LED no están diseñadas para funcionar directamente desde la red de 220 V, por lo que dentro del dispositivo se encuentra un driver, que actúa como fuente de alimentación y control. Está compuesto por muchos elementos pequeños, cuya tarea principal es rectificar la corriente y reducir el voltaje.
Variedades de circuitos y sus características
Para crear el voltaje óptimo para el funcionamiento del dispositivo de diodos, el controlador se monta basándose en un circuito con un condensador o un transformador reductor. La primera opción es más económica; la segunda se utiliza para equipar lámparas potentes.
También existe una tercera variedad: los circuitos inversores, que se implementan para ensamblar lámparas regulables o para dispositivos con un gran número de diodos.
Opción #1 — con condensadores para reducir el voltaje
Consideremos un ejemplo con un condensador, ya que este tipo de circuitos son comunes en las lámparas domésticas.
El condensador C1 protege contra interferencias de la red eléctrica, y el C4 suaviza las pulsaciones. En el momento de la aplicación de corriente, dos resistencias, R2 y R3, la limitan y al mismo tiempo protegen contra cortocircuitos, y el elemento VD1 transforma el voltaje alterno.
Cuando se detiene el suministro de corriente, el condensador se descarga mediante la resistencia R4. Por cierto, R2, R3 y R4 no son utilizados por todos los fabricantes de productos LED.
Para probar el condensador se utiliza con bastante frecuencia un multímetro.
Desventajas del circuito con condensadores:
- Posible quemado de los diodos, ya que no hay estabilidad en el suministro de corriente. El voltaje en la carga depende completamente del voltaje de alimentación.
- No hay aislamiento galvánico, por lo que existe el riesgo de descarga eléctrica. No se recomienda tocar los elementos conductores de corriente durante el desmontaje de las lámparas, ya que están bajo fase.
- Es prácticamente imposible lograr altas corrientes de luminiscencia, ya que para ello se requeriría un aumento de las capacitancias de los condensadores.
Sin embargo, también tienen numerosas ventajas, gracias a las cuales los condensadores siguen siendo populares. Entre los puntos positivos se encuentran la facilidad de montaje, un amplio rango de tensiones de salida y un bajo costo.
Se puede experimentar sin temor con la fabricación casera, más aún teniendo en cuenta que algunas piezas se pueden encontrar en radios o televisores viejos.
Opción #2 — con controlador de conmutación
A diferencia del driver lineal con condensador, el de conmutación protege eficazmente los LED contra las fluctuaciones de tensión y las interferencias en la red.
Un ejemplo de dispositivo de conmutación es el popular modelo electrónico CPC9909. Examinemos sus características con más detalle. Su eficiencia de uso alcanza el 98%, un indicador con el que realmente se puede hablar de ahorro de energía y economía.
La alimentación del dispositivo puede realizarse directamente desde alta tensión, hasta 550 V, ya que el driver está equipado con un estabilizador incorporado. Gracias a este mismo estabilizador, el circuito se ha simplificado y el costo se ha reducido.
El microcircuito se utiliza con éxito para el desarrollo de redes eléctricas de iluminación de emergencia y de respaldo, ya que es adecuado para circuitos de convertidores elevadores.
En entornos domésticos, con el CPC9909 se suelen montar luminarias alimentadas por baterías o drivers con una potencia no superior a 25 W.
Opción #3 — con controlador regulable
La regulación del brillo de los dispositivos de iluminación permite establecer el nivel de iluminación deseado en una habitación. Esto resulta práctico al crear zonas separadas, reducir la intensidad de la luz durante el día o para resaltar objetos de decoración.
Con la ayuda de un dimerizador, el uso de la energía eléctrica se vuelve más racional y la vida útil del electrodoméstico aumenta.
Existen dos tipos de drivers regulables, cada uno con sus propias ventajas. Los primeros funcionan con control PWM.
Se instalan entre la lámpara y la fuente de alimentación. La energía se suministra en forma de impulsos de diferente duración. Un ejemplo de uso de un driver con regulación PWM es un texto en movimiento.
Los drivers regulables del segundo tipo actúan directamente sobre la fuente de alimentación y se utilizan para dispositivos con corriente estabilizada.
Al regular la corriente, puede ocurrir un cambio en el tono de la luz: los diodos de color blanco, al disminuir la corriente, comienzan a emitir una luz ligeramente amarilla, y al aumentarla, azul.
Breve resumen y prueba de lámparas LED populares
Aunque los principios de construcción de los circuitos de los drivers de varios dispositivos de iluminación son similares, existen diferencias tanto en la secuencia de conexión de los elementos como en su selección.
Consideremos los circuitos de 4 lámparas que se venden libremente. Si se desea, se pueden reparar por uno mismo.
Si se tiene experiencia trabajando con controladores, se pueden reemplazar los elementos del circuito, volver a soldarlo y mejorarlo ligeramente.
Sin embargo, el trabajo meticuloso y el esfuerzo de buscar los elementos no siempre están justificados: es más fácil comprar un nuevo dispositivo de iluminación.
Opción #1 – Lámpara LED BBK P653F
En la marca BBK existen dos modificaciones muy similares: la lámpara P653F se diferencia del modelo P654F solo en la construcción del conjunto emisor. En consecuencia, tanto el circuito del driver como la construcción general del dispositivo en el segundo modelo se basan en los principios del primero.
En la construcción se pueden detectar fácilmente defectos. Por ejemplo, la ubicación del controlador: parcialmente en el radiador, sin aislamiento, parcialmente en el zócalo. El montaje con el microcircuito SM7525 proporciona una salida de 49,3 V.
Opción #2 – Lámpara LED Ecola 7w
El radiador está hecho de aluminio; el casquillo, de polímero termorresistente de color gris. En la placa de circuito impreso de medio milímetro de espesor están fijados 14 diodos, conectados en serie.
Entre el radiador y la placa hay una capa de pasta termoconductora. El casquillo se fija con tornillos autorroscantes.
La placa está completamente alojada dentro del casquillo y conectada con cables acortados. Es imposible que se produzcan cortocircuitos, ya que alrededor hay plástico, un material aislante. El resultado a la salida del controlador es de 81 V.
Opción #3 – Lámpara desmontable Ecola 6w GU5,3
Gracias a la estructura desmontable, se puede realizar el mantenimiento o mejorar el controlador del dispositivo por cuenta propia.
Sin embargo, el aspecto poco atractivo y la construcción del dispositivo empeoran la impresión. El radiador voluminoso aumenta el peso, por lo que se recomienda una fijación adicional al montar la lámpara en el portalámparas.
La desventaja del esquema es la presencia de pulsaciones notables del flujo luminoso y un alto nivel de interferencias de radio, lo que sin duda afectará la vida útil. La base del controlador es el circuito integrado BP3122, el valor a la salida es de 9,6 V.
Más información sobre las bombillas LED de la marca Ecola la hemos tratado en otro artículo nuestro.
Opción #4 – Lámpara Jazzway 7,5w GU10
Los elementos externos de la lámpara se desmontan fácilmente, por lo que se puede acceder al controlador con bastante rapidez desatornillando dos pares de tornillos autorroscantes. El vidrio protector se sujeta mediante pestillos. En la placa están fijados 17 diodos con conexión en serie.
Sin embargo, el controlador en sí, ubicado en el casquillo, está generosamente relleno de compuesto, y los cables están prensados en los terminales. Para liberarlos, es necesario usar un taladro o aplicar desoldadura.
No se observan interferencias de radio, y todo gracias a la ausencia de un controlador de impulsos, pero a una frecuencia de 100 Hz se observan pulsaciones de luz notables, que alcanzan hasta el 80% del valor máximo.
El resultado del controlador es de 100 V en la salida, pero en términos generales, la lámpara se considera más bien un dispositivo débil. Su precio está claramente sobrevalorado y equiparado al de marcas que se distinguen por la calidad estable de sus productos.
Otras características y especificaciones de las lámparas de este fabricante las presentamos en el siguiente artículo.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Cómo están diseñados los drivers para LED, cuáles son sus características y funciones, se puede conocer a través de los videos presentados a continuación.
Análisis del circuito de la lámpara LED MR-16:
Esquema del driver para el montaje autónomo de lámparas de hasta 15W de potencia:
Cómo se ve y cómo funciona el driver FT833A:
Artefacto casero con materiales improvisados:
Actualmente, en las plataformas comerciales de Internet se pueden adquirir kits y componentes individuales para ensamblar dispositivos de iluminación de diversas potencias.
Si se desea, se puede reparar una lámpara LED averiada o modificar una nueva para obtener un mejor resultado. Al comprar, recomendamos verificar minuciosamente las características y la compatibilidad de los componentes.
¿Le han quedado preguntas después de leer el material expuesto anteriormente? ¿O desea agregar información valiosa y otros esquemas de bombillas basados en su experiencia personal en la reparación de lámparas LED? Escriba sus recomendaciones, añada fotos y esquemas, haga preguntas en el bloque de comentarios a continuación.
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Cuando los precios de la electricidad empezaron a subir, reemplacé todas las lámparas de mi casa por LED. Varias se estropearon, pero no sabía que se podían reparar. Al conocer la información que usted proporciona, intenté repararlas. Hice todo gradualmente, como se indica aquí, y logré restaurar dos lámparas LED, además ahorré algo de dinero en la compra de nuevos dispositivos.
Por más que suban los precios, la salud es más importante. Esa porquería que se vende ahora en las tiendas, mejor no usarla en casa. El índice de reproducción cromática suele ser inferior a 80. Eso es para la plebe. En caso extremo: las lámparas LED no dañarán la visión si se usan en combinación con varias lámparas incandescentes comunes en una misma lámpara de araña.