¿Qué son los Controladores LED?
Un controladores LED es un circuito integrado (CI) que acciona de forma estable y controla con seguridad los LED.
Los controladores LED emiten cantidades variables de luz en función de su valor de corriente, y el valor de corriente varía en función de su color, por lo que un accionamiento estable requiere un control de corriente muy preciso.
Por este motivo, el control mediante un circuito de corriente constante es muy importante, y ésta es la función principal de los controladores LED.
Usos de los Controladores LED
Como su nombre indica, los controladores LED se utilizan para accionar y controlar los LED. En los últimos años, los controladores LED también se venden en grandes cantidades para aplicaciones de iluminación. Dado a su bajo consumo y larga vida útil se han convertido en la elección principal para los accesorios de iluminación en lugar de las lámparas fluorescentes.
Las instalaciones de iluminación requieren a menudo un ajuste del brillo, por lo que un control estricto de la corriente es especialmente importante para los controladores LED. Hoy en día, hay muchas necesidades de cambiar a los LED para la iluminación desde la perspectiva de la promoción de la conservación de la energía, como se tipifica en los ODS, que también requiere una iluminación de alta eficiencia.
Los LED también se están utilizando como lámparas indicadoras en electrodomésticos y automóviles, y se están desarrollando controladores LED dedicados a estas aplicaciones.
Principio de los Controladores LED
Controladores LED son las siglas de Light Emitting Diode (diodo emisor de luz) y se refieren a un elemento semiconductor que emite luz cuando se aplica una polarización hacia delante a la unión PN. Los controladores Led incorporan un circuito de generación de corriente constante integrado en el CI junto con, dependiendo del producto, un circuito de control PWM y una interfaz SPI o I2C.
Generalmente, la cantidad de luz emitida por los LED varía con la cantidad de corriente aplicada, pero los LED también cambian su color de emisión (longitud de onda de emisión) en función del valor de corriente. Además, un exceso de corriente puede tener un impacto significativo en la vida útil del dispositivo. Por lo tanto, es necesario controlar con precisión el valor de corriente óptimo para el LED en uso, teniendo en cuenta al mismo tiempo la intensidad luminosa, el tono de color y la eficacia luminosa en función de las características luminosas del LED, y para ello se utilizan controladores LED.
Los controladores LED pueden configurarse con una combinación de diodos Zener discretos, MOSFETs, etc. para funciones individuales, pero cuando se conectan múltiples LEDs en serie o en paralelo y deben funcionar en combinación LEDs de varios colores de emisión con diferentes valores óptimos de corriente, se utilizan circuitos integrados para cumplir las especificaciones requeridas. El controlador LED se utiliza para cumplir las especificaciones requeridas.
Más Información sobre los Controladores LED
1. Formato de los Controladores LED
Existen varios tipos de driver utilizados en los controladores LED, como los de tipo lineal y los de tipo paso a paso.
Tipo Lineal
Este tipo de circuito no incorpora un convertidor DCDC y utiliza MOSFETs y resistencias para el control de corriente constante. La función única permite la miniaturización y la reducción de costes, pero tiene el inconveniente de las elevadas pérdidas de los MOSFET a altas tensiones de entrada.
Tipo Step-up/Step-down
Este tipo de circuito permite un funcionamiento de alta eficiencia al suprimir el aumento de pérdidas durante las funciones de subida y bajada, lo que también puede utilizarse para aumentar el número de etapas de LED. Sin embargo, como el circuito es complejo y el coste es elevado, también se utilizan ampliamente los tipos de controladores LED que sólo admiten boost o buck, dependiendo de la aplicación.
2. Control PWM
El control PWM es ampliamente utilizado en los controladores LED para la atenuación. Esto se debe a que el método de ajuste del valor de corriente continua del driver tiene el problema de los efectos de generación de calor debido a la reducción de la eficiencia y los cambios de longitud de onda (cambios de color de emisión) asociados a los cambios de corriente.
En el caso de los drivers controlados por PWM, la tensión aparente puede variarse ajustando la anchura del impulso cuadrado (relación de trabajo), y no se produce pérdida de potencia con la atenuación. En este tipo de controladores, la atenuación de los LED se realiza a menudo con una resistencia semifija, y eliminando la resistencia semifija y sustituyéndola por un volumen.
La luminosidad de los LED es proporcional al ciclo de trabajo del impulso, pero si el ciclo ON/OFF es demasiado lento, puede ser identificado por el ojo humano y provocar un parpadeo de la iluminación. Por lo tanto, hay que tener cuidado con la frecuencia ajustada del control PWM.
3. Interfaz Serie
En los electrodomésticos y en los paneles de instrumentos de los automóviles es habitual utilizar varios LEDs de diferentes colores. Dependiendo del tipo y la cantidad de LEDs a controlar, la conexión IC puede ser difícil si sólo se intercambian señales analógicas para ON/OFF y valores de polarización. En tales casos, se utilizan interfaces serie con control digital a través de unos pocos hilos, como SPI o I2C.
Los controladores LED con funcionalidad de interfaz serie incluyen productos a gran escala capaces de controlar varios cientos de LED simultáneamente, así como productos capaces de controlar y diagnosticar el brillo de canales individuales.