Foro de la Sociedad Española de Killis
Incubación y mantenimiento => Mantenimiento acuarios => Mensaje iniciado por: Alejandro Mateos en Enero 27, 2013, 17:49:36 pm
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Bueno, como prometí voy a intentar confeccionar una serie de posts que expliquen, desde lo más básico hasta lo más avanzado (que yo sepa) todo lo que pueda ser interesante saber para lanzarse a utilizar esta magnífica fuente de iluminación que son los leds.
Así pues, comienzo por abajo con esta Guía Ultrarrápida (y ultrabásica) de iluminación con leds para acuarios.
¿Qué es un led?
Un led es un Light Emitting Diode, es decir un Diodo Emisor de Luz.
¿Qué es un diodo?
Un diodo es un componente electrónico con dos polos (dos patas o contactos), cuya característica principal es que deja pasar la electricidad sólo en una dirección. En el caso de un led, su segunda característica principal es que emite luz visible.
En un circuito, el símbolo de un diodo es:
(https://lh3.googleusercontent.com/-EedI3xtWQ4Q/UQVUOY64BuI/AAAAAAAAAAk/IIE5HzwaGa0/s512/diodo.gif)
Los polos se denominan positivo (+) y negativo (-). La corriente pasa del positivo al negativo:
(https://lh3.googleusercontent.com/-cGlCZx4W7ZM/UQVUOolnmGI/AAAAAAAAAAs/32gCR-yClK4/s377/diodo_plus.gif)
En un circuito, el símbolo de un led es:
(https://lh5.googleusercontent.com/-23iajB5oeDM/UQVWj5uUmAI/AAAAAAAAABI/NY_5mFQxzwc/s356/led.gif)
en el que las dos flechitas laterales indican que es un diodo que emite luz. Igualmente, el led tendrá dos polos, positivo y negativo, lo que determina que si se conecta invertido, no funcionará (porque no pasa la corriente). Como la corriente sólo puede pasar en una dirección, deberá ser corriente que siempre pase en la misma dirección. Por eso se usa corriente continua, y no se usa corriente alterna.
Esquema básico de conexión de un led a una fuente de corriente continua:
(https://lh3.googleusercontent.com/-oAgjSOslkYM/UQVaNRn4fWI/AAAAAAAAABY/6luTRkK11c0/s297/esquema_basico.gif)
El positivo de la fuente, al positivo del led, y el negativo al negativo.
Si conectamos el led al revés, no circula la corriente. Cuando se conecta un led al revés, éste se comporta como si fuera un interruptor abierto. La primera imagen es equivalente a la segunda:
(https://lh5.googleusercontent.com/-Yip7eVf5KPc/UQVaNkr5YDI/AAAAAAAAABg/RVytk1qLhgI/s297/esquema_basico_inversa.gif) (https://lh5.googleusercontent.com/-HslYfKliDnw/UQVaNulpCcI/AAAAAAAAABc/FkW_sdoqOXk/s297/esquema_basico_inversa_equivalente.gif)
Seguimos. Hemos dicho que para alimentar eléctricamente un led, hemos de usar fuentes de corriente continua (la corriente siempre circula en un sentido y no cambia de polaridad). Pues bien, además, estas fuentes deberán entregarnos una intensidad de corriente definida y constante. A estas fuentes las llamaremos en adelante "fuentes de corriente" o "drivers", que es como las llaman en inglés.
Las fuentes de corriente son distintas de las fuentes de voltaje
Una fuente de voltaje es aquella que está hecha para proporcionar siempre un voltaje definido en su salida: por ejemplo un cargador de móvil, un adaptador para un portátil, un pila o una batería. Debemos intentar no usar este tipo de fuentes en nuestros proyectos de leds, sobretodo si trabajamos con leds de alta potencia (el porqué y más sobre este tema, más adelante).
Las fuentes de corriente están hechas para proporcionar una intensidad de corriente constante y definida en su salida. Dado que para usar un led correctamente debemos controlar la intensidad de corriente que lo atraviesa, estas son las fuentes que usaremos en nuestros proyectos.
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Intensidad, voltaje, potencia
Cuando fluye una determinada intensidad de corriente a través de un led, aparece entre sus polos un determinado voltaje. Viceversa, si se le aplica ese voltaje a un led, a través de él fluirá esa determinada corriente.
La intensidad se mide en amperios (A) o miliamperios (mA, siendo 1A=1000mA); el voltaje, en voltios (V).
Los leds de luz blanca actuales pueden funcionar en un rango de intensidad bastante amplio (entre 10 mA y 3A). Sin embargo, cuando les atraviesa la corriente, entre sus polos aparece un voltaje que se mueve en un rango estrecho (entre 2 y 4 V de mínimo y máximo respectivamente, según modelos).
Por último, la potencia (el consumo eléctrico, medido en vatios: W) del led viene determinado por la multiplicación de su intensidad (en amperios) y su voltaje (en voltios). Así, si un led por ejemplo es atravesado por 500 mA, y a esa intensidad hay un voltaje entre sus polos de 3V, estará consumiendo una potencia P= V x I = 3 x 0,5 = 1,5 W.
Parte de esa potencia consumida se transformará en luz, y parte en calor.
Conexión de los leds
En la mayoría de los circuitos habituales, los leds se conectan en serie; así podemos controlar la intensidad a la que funcionan, ya que la intensidad será la misma para todos ellos:
(https://lh4.googleusercontent.com/-A1hc66noQwI/UQWaT3bn1iI/AAAAAAAAAB8/h7A68NH2VN4/s500/conexion_leds_serie.gif) (https://lh5.googleusercontent.com/-IJ0KTTyoVGY/UQWaUK3zAgI/AAAAAAAAAB4/q0jjRo42d-M/s400/conexion_leds_paralelo.gif)
Como se ve en las imágenes, en la conexión en serie el positivo del primer led va al positivo de la fuente, y luego el resto de leds van conectando el positivo al negativo del anterior, y por último conectando el negativo del último al negativo de la fuente. En cambio en la conexión en paralelo, van los positivos de todos los leds al positivo de la fuente, y todos los negativos al negativo de la fuente. Este último modo de conexión no se recomienda.
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Voltaje e intensidad de una hilera de leds en serie
Lo último que os contaré hoy es que al conectar los leds en serie, los voltajes de cada uno de ellos se suma con los de los demás, de manera que el voltaje total que aparece en los extremos de la hilera es la suma de todos los voltajes de cada uno de los leds. Ese voltaje es el mismo que hay entre los dos polos de salida de la fuente de corriente:
(https://lh3.googleusercontent.com/-iHL0T_3py0o/UQWeivZrWjI/AAAAAAAAACQ/3VVaLb2LXhY/s448/voltaje_leds_serie.gif) (https://lh3.googleusercontent.com/-Ufh1aoXFM6s/UQWiFoZzZDI/AAAAAAAAACo/LJzEFRNi7M4/s500/conexion_leds_serie_intensidad.gif)
Sin embargo, la intensidad que fluye por cada uno de ellos es exactamente la misma, e igual a la intensidad que sale de la fuente.
Continúa ...
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... continúo... ;D
(más abajo introduzco un término que he denominado "potencia del euro", y que no es más que el número de lúmenes máximos del tipo de led en cuestión dividido por los euros que cuesta comprar ese tipo de led)
Tipos de leds
Leds "de patillas", "tipo pin", etc...
Este tipo de leds se caracteriza por tener una cápsula que es de donde sale la luz y un par de patillas metálicas, más o menos paralelas, que sirven para la conexión. Todo el encapsulado del emisor es de plástico, sin haber superficie metálica para la disipación de calor:
(fotos: Wikipedia)
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/Blue_light_emitting_diodes_over_a_proto-board.jpg/220px-Blue_light_emitting_diodes_over_a_proto-board.jpg) (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/LEDs_8_5_3mm.JPG/320px-LEDs_8_5_3mm.JPG)
Se caracterizan por poder producir un cono de luz muy estrecho hacia delante, y son fáciles de montar. Pueden dar una luz más o menos blanca, aunque generalmente con tintes verdosos o morados.
Producen muy poca cantidad de luz (0,5-3 lúmenes).
Funcionan a una corriente de 10-30 mA, con una caída de voltaje de 3-4 V.
El precio es muy variable, en término medio unos 40-60 céntimos de euro la unidad, según marca y lugar.
Potencia del euro: 8 lm/€
Generalmente es necesario usar muchos de ellos (decenas o cientos) para tener una cantidad suficiente de luz, por lo que el bajo costo inicial por unidad se multiplica desorbitadamente y salen muy caros. Su uso más habitual es en linternas de leds. Salvo honrosas excepciones, no están preparados para un régimen de trabajo intenso y duradero y en esas condiciones se deterioran rápidamente.
Tiras de leds: el led SMD 5050, el SMD 3528 y el resto de los hermanos Dalton
Si algún mérito tienen las tiras de leds, es que han protagonizado el boom de la iluminación led. Estas tiras no son más que ristras de leds montados en su superficie (SMD: surface mounting device -> dispositivo de montaje en superficie), con distintos esquemas de conexión según fabricantes.
Los "SMD" son leds de forma cuadrada o rectangular que tienen dos caras opuestas, una por donde sale la luz (círculo amarillo), y otra por donde se conectan (la que mira hacia la lámina blanca, soldada a ella):
(foto: tech-freaks.net)
(http://tech-freaks.net/wp-content/uploads/2012/09/comparacion_led_5050_3528.jpg)
Se conectan mediante unas plaquitas posteriores al cuerpo de la tira, y por ellas mismas se refrigeran (poco). Las características típicas, por ejemplo de los SMD 5050, son (por unidad):
intensidad de corriente: 75-150 mA
voltaje: 5-8 V
intensidad lumínica: 10-20 lm/ud
Potencia del euro: 15-35 lm/€
Además de su alto coste, uno de los principales problemas es la escasa flexibilidad de montaje a la hora por ejemplo de hacer una pantalla, que obliga a numerosos cortes y empalmes (con lo que pierde su estanqueidad tan predicada), y al uso de un montón de metros de tira. Además no permiten el uso de lentes, que en algunas aplicaciones son necesarias para concentrar la luz donde nos interesa.
Estos leds también se venden sueltos, pero el modo de montaje y conexionado usa la tecnología SMD que es difícil de reproducir por un aficionado si no dispone de un horno de soldadura.
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IMPRESIONANTE. Puede ser que pida esto un artículo para el BISEK???
Ya sabes que siempre son bien recibidos y a mas d euno le va a venir pero que muy bien...
Un abrazo
JOSE
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Yo, con el permiso de Alejandro por supuesto (y su autoría), estoy esperando para recopilarlo todo en un único archivo y poder subirlo a la sección de archivos de los socios.
Es un tema interesante, práctico y que nos ahorrará unos euros en la factura de la luz.
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Rescato este tema porque ando leyendo todo lo que puedo y al encontrarme con él no puedo menos de comentarlo. Es una pena que Alejandro no siguiera el tema, supongo que sigue sin encontrar días de 48 horas y no da para más.
Deciros que en la "III Quedada de aficionados a los Killis" del Acuario Gallego, Alejandro nos dió una charla estupenda sobre LEDs, empezando por esto que ha puesto aquí pero continuando hasta con la explicación de como fabricar nuestra propia pantalla de manera sencilla. Deciros que bastantes de los presentes, salimos con ganas de cambiar la iluminación de nuestros acuarios, más aún cuando nos habló de consumos y la rápida amortización de la inversión inicial.
Alejandro, a ver si tienes un poquillo de tiempo y puedes poner alguna cosilla más, que estoy segura de que muchos te lo agradecerán ;)
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Hummm, ya hace un año de esto.... soy un crápula sin parangón :-[ .
Neli, eres una auténtica minera del foro, rebuscas por todos los filones!!
Desafortunadamente ahora estoy KO pues mis DOS ordenadores petaron a la vez, el pasado día 13 (sigo sin ser supersticioso) y no puedo gestionar imágenes como me gustaría ni escribir textos demasiado largos (me "salva la vida" el Ipad).
En cuanto tenga el nuevo ordenador prometo continuar con esto, ya que veo que realmente interesa a mucha gente. Y pronto tendré de nuevo días de 72h, yo ya me entiendo 8) 8)
Saludos
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... como decíamos ayer ... 8)
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... creo que iba diciendo algo de no usar las tiras de leds, o algo así, ¿no?
Bueno, al grano, yo los leds que uso y que recomiendo a todo el mundo son los leds de alta potencia. ¿Porqué? Pues por eso, porque tienen mucha más potencia, y al tener mucha más potencia, tienen más eficiencia. Y la eficiencia se traduce en dinero. Dinero que cuesta comprar el led, y dinero que cuesta hacerlo funcionar.
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Led de alta potencia
(http://alled.ru/images/detailed/cree_xml.jpg)
que se suelen comprar montados sobre una estrella disipadora de aluminio, tal que así:
(http://img.banggood.com/thumb/view/upload/2012/chenjianwei/SKU062661a.JPG)
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La estrella actúa como soporte para el led (que va soldado por su base a ella) transmitiendo el calor que éste produce y aportando unas áreas de contacto (marcadas con + y -) donde se sueldan los cables que le dan corriente al led. La estrella conducirá el calor hasta un disipador, al que está pegada por medio de pasta conductora del calor.
Cables soldados a la estrella, y a su vez la estrella pegada a un disipador:
(http://tardhaus.com/~scolwell/LED/lamp/star_on_heatsink.jpg)
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¿Porqué son necesarios los disipadores? Porque los leds, a pesar de ser las fuentes de luz más eficientes, también desprenden mucho calor, y si no se lo quitamos el calor puede destruir al led.
Actualmente la eficiencia de los leds de alta potencia ya es muy alta (andan por los 130-150 lúmenes/watio), por encima de cualquier otra fuente de luz. Además son las fuentes que permiten una luz más concentrada (un led Cree XM-L por ejemplo puede dar más de 900 lm él sólo, y tiene el tamaño de una lenteja).
Esto nos aporta dos ventajas sobre otras fuentes, y sobre las tiras de leds:
- Se puede iluminar un pequeño acuario (10-20 litros) con escasos requerimientos de luz con un sólo led; un led -> un acuario. Esto es muy útil para preparar baterías en las que tenemos un montón de pequeños acuarios, y a cada uno le queremos mandar su dosis puntual de luz, sin tirar luz fuera de cada acuario.
- Por otro lado, si se juntan series o matrices de leds "en batería" se pueden conseguir niveles lumínicos inigualables (por ejemplo se puede hacer una pantalla de más de 100.000 lm en un espacio de apenas 80x30 cm, darle la forma que se quiera, sin necesidad de reflector, sin más problema que la disipación de calor (eso sí, hace falta un buen disipador...)
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Como decíamos hace más de un año 8) para encender estos leds usaremos fuentes de corriente. Las fuentes de corriente nos permiten determinar qué intensidad de corriente va a atravesar el led. Hay fuentes de corriente que proporcionan una intensidad que viene determinada de fábrica (se llaman no-dimeables) y otras que permiten un rango de variación de la intensidad de salida (dimeables). El usar unas u otras depende de cada aplicación, del precio (las dimeables son ligeramente más caras) y de la eficiencia (las no-dimeables pueden ser algo más eficientes, pero la diferencia es pequeña).
Cuando al led le atraviesa una determinada corriente, aparece entre sus polos una diferencia de voltaje. Esa relación entre la corriente y el voltaje la plasma el fabricante en una gráfica llamada "curva de corriente/voltaje":
(http://electronicdesign.com/site-files/electronicdesign.com/files/uploads/2013/01/IFD2527_FIG1.gif)
A mayor corriente, mayor voltaje, o viceversa. Daros cuenta que la relación entre ambos dibuja una curva exponencial, de manera que a medida que se aumenta el voltaje, se producen grandes incrementos de corriente con pequeños incrementos de voltaje. Es fácil entender que, en la parte más alta de la curva, que es donde el led nos interesa que trabaje porque es donde da más luz, es difícil controlar la corriente ya un voltaje inestable producirá importantes sacudidas en la intensidad de la corriente y a su vez sacudidas en el nivel de luz. Y lo que es más grave, un ligero aumento inesperado del voltaje (muy frecuente en muchas fuentes de voltaje baratas) llevará la intensidad más allá de lo que el led esté preparado para soportar, envejeciéndolo prematuramente o directamente quemándolo.
Como los leds hay que conectarlos en serie (para que a todos les pase la misma intensidad), él voltaje de cada uno de los leds se sumará con el de los demás, obteniendo un voltaje total de la serie. Pues bien, ese voltaje total no puede ser superior ni inferior que el máximo y el mínimo que la fuente de corriente pueda entregar, respectivamente. Estos valores los indica el fabricante de la fuente.
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Sí, no hace falta que me digáis nada. Ya sé que esto ha dejado de ser ultrabásico. Lo de ultrarrápido mejor ni mentarlo.
Tranquilos, ya pronto pasamos a la práctica ;)
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Bien, pues vamos a empezar a darle un poco de enfoque práctico al asunto. El método de diseño que yo utilizo es el siguiente:
1º Decidir qué nivel de intensidad de luz necesito, en lux (nivel mínimo y nivel máximo).
2º Según la superficie del fondo del acuario, convertir los lux a lúmenes, sabiendo que 1 lux es igual a 1 lux multiplicado por 1 metro cuadrado.
3º Una vez que sé los lúmenes que deben llegar al fondo del acuario, aplico unos factores de corrección ya que los lúmenes que salen de la fuente de luz son más de los que llegan al fondo. Este es un tema totalmente empírico y muy aproximativo, aunque algún día escribiré datos reales tomados con luxómetro. Yo estimo que se pierden un 10% en la lente del led (si se usa), un 20% en una tapa limpia de cristal o metacrilato (si la hay), un 10% por reflexión en la superficie del agua, y entre un 10-50% por absorción a través de la columna de agua (según la turbidez y la presencia o no de pigmentos).
4º Una vez sé los lúmenes que debe emitir la fuente de luz, y sabiendo cuántos lúmenes puede dar cada led, sé los leds que voy a necesitar.
5º Una vez que sé la cantidad de leds que necesito, sé qué tipo de fuente(s) necesitaré para hacerlos funcionar.
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Primero, los lux.
El lux es una unidad que mide la iluminancia. Este concepto indica la cantidad de luz que recibe un objeto en su superficie, medida según la sensibilidad del ojo humano. Cuantos más lux, el ojo percibe los objetos como más iluminados.
El lumen es distinto. El lumen es la cantidad de luz emitida por una fuente de luz, y ajustada también a la sensibilidad del ojo humano.
Me gusta usar el símil de la alcachofa de ducha y el plato de ducha. La alcachofa es la fuente de luz, y el plato el objeto iluminado. Cada una de las gotas de agua, es un fotón. Pues bien, digamos que la cantidad de agua que sale por segundo por la alcachofa (la cantidad de gotas) son los lúmenes. Se entiende que esta cantidad de agua es independiente de la superficie sobre la que vaya a caer, de lo grande que sea, de lo lejos que esté, etc. Así, los lúmenes son propios de la fuente de luz, e independientes de las características de la superficie que vaya a iluminarse.
Volviendo al plato de la ducha, se entiende también que si el plato está muy lejos de la alcachofa, es muy grande, y las gotas de la ducha tienen un ángulo de apertura constante (como sucede con la luz) se mojará más despacio. Pues bien, medir el "cuánto de deprisa se moja" es lo mismo que medir "cuán iluminado está" si se trata de fotones, y esto son los lux.
En conclusión, para una misma cantidad de lúmenes, tendremos más lux cuanto más pequeña sea la superficie sobre la que impactan esos lúmenes.
¿Cuántos lux necesitamos? Depende.
Depende del tipo de ecosistema que queramos crear. Hay muchísimas tablas y escalas por internet que dan valores orientativos, en el campo que nos interesa:
- Una luz muy ténue (por ejemplo en un arroyo cubierto totalmente por galería vegetal densa, en una latitud ecuatorial-tropical) tendríamos unos 500 lux.
- Una luz débil-moderada (por ejemplo, el mismo arroyo cubierto sólo parcialmente por vegetación poco densa) tendríamos unos 5000 lux. Es el nivel de luz habitual en la mayoría de acuarios.
- Una luz moderada-alta, equivalente a una profundidad de agua limpia de más o menos 1 metro, sin cobertura vegetal, sería de unos 15000-20000 lux (por ejemplo, en acuarios con plantas exigentes, "acuarios holandeses").
-Una luz alta-muy alta sería equivalente a unos pocos centímetros de agua bajo un sol ecuatorial, cerca del mediodía y poco nublado, hablaríamos de unos 30000-50000 lux. Correspondería a los acuarios de arrecife con más potente iluminación. A partir de este nivel la mayoría de organismos fotosintéticos fotoinhiben, es decir ya no usan la luz sino que más bien luchan para defenderse de ella, por eso es un nivel que no conviene rebasar.
-La luz más alta que podríamos tener con el sol sería sobre la superficie de la tierra (o el agua), al mediodía, con cielo totalmente despejado y condiciones idóneas, pudiendo rondar los 100000 lux en algunos momentos.
En el área que nos interesa (killis) nos moveríamos probablemente entre los 500-5000 lux para la mayoría de las especies. Tendríamos la ventaja de que como los leds se pueden dimear (regular su luz) podremos ajustar después el nivel a los requerimientos del pez o la planta que nos interese.
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Supongamos entonces que tenemos un acuario de, por ejemplo, 40x20 cm de base. La superficie de la base es de 0,08 metros cuadrados.
Si queremos que tenga una iluminancia de por ejemplo 3000 lux, y como un lux es igual a un lumen partido por 1 metro cuadrado, a la base del acuario deberán llegar: 3000 x 0,08 = 240 lúmenes. Esos son los lúmenes que tienen que llegar a la base del acuario, pero ¿cuántos salieron de la fuente de luz? Muchos más, porque parte quedaron por el camino...
Aplicando los factores de corrección de citaba antes, tendríamos (yendo de abajo a arriba, o sea, del final al principio en el camino recorrido por la luz):
- Lúmenes en la base: 240
- Lúmenes antes de pasar por la columna de agua (por ejemplo 20% de absorción del agua): 240/0,8=300 lúmenes
- Lúmenes antes de atravesar superficie del agua (pérdida por reflexión 10%): 300/0,9=333 lúmenes
- Lúmenes antes de atravesar la tapa del acuario (limpia, pérdida del 20%): 333/0,8=416 lúmenes
- Lúmenes antes de atravesar la lente del led (pérdida máxima del 10%): 416/0,9=462 lúmenes.
Así que prácticamente la mitad de los lúmenes producidos por la fuente de luz se han quedado por el camino, llegando al fondo sólo la otra mitad. Este es un hecho que pocas veces se tiene en cuenta en su justa medida, y que ha acarreado muchas frustraciones y agrias discusiones ;D . Y todos estos cálculos presuponiendo que se trata de leds, que no necesitan reflectores y emiten direccionalmente; si no ni os cuento, las pérdidas serían mucho mayores por ejemplo con fluorescentes.
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Como anticipo de lo que veremos mañana, os dejo el enlace a la hoja de datos de dos de los leds de la marca Cree que usaremos para los ejemplos.
El XP-G:
http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/Data%20and%20Binning/XLampXPG.pdf
El XM-L:
http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/Data%20and%20Binning/XLampXML.pdf
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Alejandro
Muchas gracias por ""Ilumínanos"
Es increíble lo bien explicadoq está.
Me alegro q hayas trasladado la conversación del whats up del Grupo Norte al foro de laSEK dando oportunidad a todo el mundo a beneficiarse de ella.
Ojalá cunda el ejemplo.
José María ay decías sobre un filtro novedoso????
UN ABRAZO
JOSE
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muy bueno Alejandro,pena que no tenga megas libres para asimilar tanta información>:D
Enviado desde mi Orange Monte Carlo usando Tapatalk 2
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Gracias Alejandro, espero con expectación más información..... Posiblemente sería muy interesante -como bien apunta José Ramón- que todo este post se convirtiera en un artículo de consulta... :D
Cordialmente
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Muchas gracias, la verdad es que en este tema tan de moda se necesita una buena explicación como la tuya.
Vas a tener que organizar un talles para las clases prácticas ;D
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Impresionante,.........
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Que quieres que te diga, se me ha quedao una cara bobo tremenda.
Muchas gracias
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Deciros que hace unos meses Alejandro en unas "Charlas" nos habló de la reproducción de killis anuales y de iluminación led. Después de escucharle salimos de allí todos con ganas de meternos en anuales, algunos a empezar con los killis, y lo que nos quedó más que claro es el tipo de LED que debemos montar en nuestros acuarios, porque además también llevó material para que lo viéramos y entender el montaje. Bueno la charla quedó resumida en dos cosas:
LED - CREE
KILLIS - CAMBIOS DE AGUA
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Bueno, pues si habéis hecho los deberes y habéis echado un vistazo previo a las hojas de características de los leds Cree que os dejé, hoy os costará menos. Vamos a echar un vistazo a la primera hoja de datos, que es la del modelo XP-G.
Vamos sólo a lo que nos interesa más, para complicarnos lo menos posible:
Página 2:
"Characteristics". Está claro el título. En la tablita de debajo vamos a:
- "Viewing angle", significa ángulo de visión, es el ángulo del haz de luz emitido por el led, a la derecha pone 125º. Fácil. Vemos que si no ponemos una lente, el led de fábrica da un haz de luz bastante abierto. Ya hablaremos de las lentes.
- "DC current": corriente máxima que soporta el led: 1500 mA
- Varias filas llamadas "Forward voltage": voltaje que aparecerá entre los polos del led cuando le atraviese la corriente que se indica en cada una de las filas correspondientes.
- "Led junction temperature": temperatura máxima a la que debe estar el núcleo del led: 150ºC. Parece mucho, pero no lo es. Además es el máximo, lo recomendable es que no pase de 60-80ºC.
Página 3:
"Flux characteristics" -> Características de flujo luminoso de este led
En la columna de la izquierda, los distintos sub-modelos del led XP-G de Cree, con distintos colores de luz. Nos quedamos por ejemplo con el Cool-White, que da una luz blanca fría (a su derecha indica que es de unos 5000a 8300 K). Dentro del blanco frío, Cree ofrece tres subtipos de led según su eficiencia creciente, y los tipifica R3, R4, R5. Nos quedamos con el R5. Inmediatamente a la derecha de R5, nos indica que ese led produce un mínimo de 139 lúmenes cuando le atraviesa una corriente de 350 mA (según reza en la cabecera de esa columna). A esa corriente de 350 mA se le considera la corriente "típica", y se establece que tiene un valor arbitrario del 100%. No es la corriente máxima, es la de referencia con respecto a la cual se especifican otros valores.
A la derecha de "139", otras columnas rezan "260", "348" y "463". Son los lúmenes que ese led produce a 750 mA, 1000 mA y 1500 mA respectivamente. Recordemos que, para este led, 1500 mA es el máximo recomendado.
Página 4:
Arriba, espectro de emisión para cada longitud de onda según el subtipo de led (cool-white, neutral-white, warm-white). Volveremos a los espectros más adelante en este curso.
Abajo, gráfica que representa la relación entre la temperatura del led y su capacidad para producir luz. Vemos que cuando el núcleo del led está a 150ºC (máximo recomendado), produce sólo un 70% de la luz que es capaz de producir cuando está a 25ºC. Si la amenaza de destrucción del led era un buen primer motivo, este es el segundo motivo por el que interesa mantener el led lo más frío posible.
Página 5:
- Arriba, características eléctricas del led. Esta curva es importante comprenderla si pretendemos comenzar a hacer nuestros propios diseños. Relaciona el voltaje entre polos del led con la corriente que lo atraviesa. Es una curva exponencial, a medida que vamos aumentando el voltaje, cada vez incrementos más pequeños de voltaje producen incrementos más grandes de corriente. La corriente produce calor, y el calor destruye el led. Así que cuidado con los voltajes descontrolados. Para tener un buen control de la corriente, recordemos, tenemos que usaaaar.... FUENTES DE CORRIENTE, no fuentes de voltaje. ¡Muy bien!
- Abajo, flujo luminoso producido vs. corriente. Otra curva trascendental a la hora de diseñar. Esta curva nos relaciona la corriente que atraviesa el led con la cantidad de luz que produce. La corriente se indica en mA. La intensidad de la luz se indica de una forma particular: como flujo luminoso relativo. ¿Os acordáis que dijimos que 350mA era la corriente típica, establecida como el "100%", y que a esa corriente el led producía 139 lúmenes de luz? Pues bien, si vamos a la gráfica vemos que a 350 mA la curva corresponde con el 100% de flujo relativo (139 lm). Y si nos vamos a 750 mA, vemos que corresponde al 200% aprox. (es decir, el doble que la típica: 139 lm x 2 = 278 lm). Y si nos vamos a 1300 mA, la curva nos indica un 300% relativo sobre el flujo luminoso típico (139 lm x 3 = 417 lm).
Y de momento, esto es lo importante.
Si se entiende esto, ya se pueden empezar a diseñar circuitos y luminarias con leds.
Mañana empezaremos a ver cómo de un modo práctico.
;)
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Que completito todo!
Promete la parte práctica.
Jiayu G3S - Tapatalk