Los LEDs dejaron hace mucho de ser simples dispositivos indicadores luminosos, encontrando en nuestros días una amplia gama de aplicaciones en iluminación, principalmente los tipos blancos. Sin embargo, en este tipo de aplicación existen todavía algunos puntos críticos que necesitan ser considerados en un proyecto. Los LEDs no son tan simples de usar, no basta con tener una fuente de corriente constante para su alimentación.
No hay duda de que los LEDs presentan una enorme gama de ventajas cuando se utilizan en iluminación cuando se comparan con otras fuentes de luz convencionales, principalmente las lámparas incandescentes.
Los LEDs tienen un rendimiento mucho mayor, mayor robustez y una durabilidad mayor que las lámparas comunes e incluso otras fuentes de luz que se pueden utilizar en aplicaciones convencionales.
Sin embargo, las características de los LED, tanto en relación con su brillo con el tiempo como con la temperatura, no son tan excelentes, hasta el punto de asegurarse de que se pueden utilizar sin problemas en cualquier aplicación.
De hecho, en aplicaciones críticas como las que involucra ambientes rudes, o que requieren iluminación constante con el tiempo, los LED pueden presentar algunas dificultades de diseño que requieren más que una simple fuente de corriente constante para su alimentación.
En las líneas siguientes analizaremos algunos problemas que pueden ocurrir con el uso de LEDs en aplicaciones críticas, sugiriendo las soluciones que deben ser adoptadas en un proyecto.
Luminosidad x Vida Útil
Los LED no se queman con tanta facilidad como las lámparas incandescentes comunes, siendo esta una de las principales ventajas que se pregona para ese componente cuando está indicado para uso en iluminación.
Sin embargo, con el tiempo, la luminosidad de un LED no se mantiene constante, pero se degrada, y de forma bien acentuada, conforme el gráfico de la figura 1.
Por estas curvas, vemos que el brillo de un LED común puede reducirse a la mitad cuando se acerca al final de su vida útil.
Esto significa que en las aplicaciones en que la cantidad de luz emitida es crítica, una compensación debe ser prevista para ese hecho. Mucho más importante que mantener constante la corriente en el dispositivo, es necesario mantener su brillo constante, compensándose en la corriente que alimenta el dispositivo.
Las aplicaciones que son críticas en cuanto a este hecho como la iluminación de paneles de aparatos electrónicos, llevan en cuenta sensores que monitorean el brillo del LED haciendo la compensación de su alimentación cuando el brillo cae con el tiempo.
Luminosidad x Temperatura
Otro punto bastante crítico en los LED es la variación de su luminosidad con la temperatura. Esta característica en especial es muy crítica cuando el LED opera en ambientes hostiles tales como el interior de vehículos. La salida luminosa de un LED puede mostrar una variación de hasta 100% en el rango de temperaturas de funcionamiento del dispositivo, como muestra la figura 2.
Esto significa que también se debe prever un circuito que compense estas variaciones, con el aumento de la corriente en el LED cuando su brillo cae en función de las condiciones ambientales.
Un sensor de temperatura acoplado al circuito de control es la solución indicada.
Entradas de sensores
Por lo que hemos visto, un circuito de control de LEDs en el que el brillo es crítico, debe prever tanto la temperatura ambiente con la posibilidad de conectar un sensor, como también la caída de brillo con el tiempo, con una entrada para un sensor de intensidad luz.
En realidad, el sensor de brillo ya existe en muchas aplicaciones donde la compensación también debe ser hecha en función de la iluminación ambiental.
Esto ocurre en aparatos en los que las condiciones de iluminación del lugar en que operan pueden variar. En un teléfono móvil, por ejemplo, no necesitamos tanta iluminación en un lugar oscuro, pero necesitamos una iluminación más fuerte para obtener contraste en un lugar más claro.
Conclusión
LEDs son las soluciones ideales para una infinidad de aplicaciones prácticas que involucran la iluminación de paneles y ambientes. Sin embargo, para que los LED se utilicen correctamente en estas aplicaciones, hay que tener en cuenta dos factores que pueden afectar su funcionamiento: disminución del brillo con el tiempo y efectos de la temperatura.
El uso de sensores puede ser la solución para compensar estos efectos, como vimos en este artículo.