Las tiras de luces LED son mejor conocidas por su estructura plana y su salida de iluminación moderna. Pero, ¿alguna vez has pensado en cómo funcionan estas delgadas lámparas?
Las tiras de luces LED tienen numerosos chips LED dispuestos por toda la placa de circuito. A medida que la corriente eléctrica pasa a través de los chips LED, estos producen energía en forma de luz mediante el proceso de electroluminiscencia. Mucha más ciencia está relacionada con el color de las luces emitidas. Además, numerosos factores como el voltaje, la calidad del chip LED, el flujo de corriente, etc., afectan la salida de luz final.
Entonces, abróchese el cinturón de seguridad para sumergirse en el mundo de la ciencia y explorar cómo funcionan las tiras de luces LED.
¿Qué es la tira de luz LED?
Las tiras de luces LED son placas de circuito impreso flexibles repletas de diodos emisores de luz. Tienen estructuras en forma de cuerda o cinta que se pueden montar en cualquier área: techo, paredes, esquinas o espacios reducidos. La característica más destacable de las tiras de LED es que puedes cortarlas a la longitud necesaria. Además, tienen funciones avanzadas de las que carecen las luces LED normales.
El diseño delgado de las tiras de luces LED las hace adecuadas para iluminación interior y exterior. Estas luces están disponibles en diferentes variaciones de color. También podrás tener un mayor control sobre las luces integrándolas con mando a distancia.
Componentes de la tira de LED
El componente esencial de las tiras de LED incluye lo siguiente:
- Chips LED: Los chips LED son el componente emisor de luz de las tiras LED. Están dispuestos a lo largo de las tiras de LED. Estos chips LED emiten luz cuando la electricidad pasa a través de la tira. El color de la luz emitida depende del color del chip LED. Las tiras de LED de un solo color contienen solo un chip de color, mientras que las tiras de LED RGB contienen chips de LED rojos, verdes y azules. La calidad de una tira de LED depende en gran medida de su chip. Consulte este artículo para conocer los mejores fabricantes de chips LED. Lista de los principales fabricantes de chips LED famosos (2023).
- Placa de circuito: La tira de LED tiene una placa de circuito impreso que actúa como cuerpo estructural del dispositivo. Esto define la forma de cuerda de la tira de LED. Los chips LED y otros componentes están dispuestos dentro de esta placa. Para saber más sobre FPCB, consulte esto: Todo lo que debe saber sobre FPCB.
- Conductor: bajo o tiras LED de voltaje constante requiere un conductor para regular el suministro de corriente y voltaje. Garantiza que se suministre la energía adecuada a las tiras de LED para un rendimiento óptimo. Sin embargo, las tiras de LED de alto voltaje no necesitan controlador. Para saber más sobre el controlador LED, consulte esto Una guía completa de controladores LED.
- Controlador: A controlador Se utiliza para ajustar el brillo y el color de la tira de LED. Pueden ser de diferentes tipos: controlador IR, controlador Bluetooth/Wi-Fi, controlador LED DMX, controlador Zigbee, etc. Para saber más sobre los controladores de tiras LED, consulte esto: Controlador LED: una guía completa.
- resistencias: Las resistencias están integradas en el circuito de las tiras de LED para limitar el flujo de corriente. Evita que las tiras desborden corriente debido a una sobretensión, lo que puede dañar el dispositivo.
- Puntos de corte y conectores: Las marcas de puntos de cobre (generalmente tres puntos) presentes en la PCB de las tiras de LED están marcadas como puntos de corte y conectores. Estos puntos indican la marca de corte donde puedes cortar la tira de forma segura sin dañar su circuito. Nuevamente, puedes conectar las piezas cortadas u otra tira a los puntos si lo deseas. Para saber más sobre puntos de corte y conectores, consulte esto: ¿Se pueden cortar las tiras de luces LED y cómo conectarlas? Guía completa.
- Encapsulación: El encapsulado de la tira de LED protege los chips LED y otros componentes de la placa de circuito contra la entrada. Suele estar hecho de una capa de epoxi o silicona que evita el contacto directo de los LED con agua, humedad o polvo.
- Disipador de calor: Los disipadores de calor están integrados en las luminarias para evitar que las tiras de LED se sobrecalienten. Sin embargo, las tiras de LED no se sobrecalientan fácilmente, pero las tiras de alto voltaje pueden enfrentar estos problemas. En este caso, el disipador de calor desespera el calor lejos de la fuente de luz, manteniéndola fresca. Para saber más, consulte este artículo. Disipador de calor LED: ¿Qué es y por qué es importante?
- Respaldo adhesivo: Las tiras de LED son fáciles de montar con adhesivo. Simplemente necesita quitar la cinta y presionarla contra la superficie de instalación; ¡eso es! Marque esto para obtener una guía total sobre el adhesivo para tiras de LED. Cómo elegir las cintas adhesivas adecuadas para tira de LED.
Tipos de tiras de LED según el principio de funcionamiento
Según el principio de funcionamiento de las tiras de LED, se pueden dividir en dos categorías: analógicas y digitales. Estos se analizan a continuación:
Tira LED analógica
Las tiras de LED analógicas se conocen como tiras de LED estándar o no direccionables. Vienen en espectro de un solo color o de todo color (RGB). Puede cortar estas tiras de LED a la longitud requerida. Por lo general, hay puntos o marcas de tijeras cada 5 cm o 10 cm para indicar los puntos de corte. (Puede variar de una marca a otra; algunas marcas también ofrecen opciones de personalización en la longitud de corte). Las tiras de LED analógicas son más baratas que las digitales. Se presentan en bobinas, normalmente de 5 metros/bobina. También encontrará opciones para elegir la densidad de LED o la cantidad de LED por metro. Ejemplo de tira de LED analógica. Tira LED de un solo color. Las características básicas de una tira de LED analógica son las siguientes:
- No direccionable
- No tiene ningún chip IC
- Cortable
- Principio de funcionamiento
Las tiras de LED se dividen en pequeños segmentos; El punto inicial y final de cada longitud de marca de corte se denomina segmento. Normalmente, cada segmento contiene tres LED o seis LED. Cada uno de estos LED está conectado en un circuito en serie. Esto suma el voltaje de funcionamiento de cada chip y proporciona un voltaje más alto a la tira de LED. Luego, la tira de LED conecta todos los segmentos en serie paralela. Esto permite una distribución de voltaje constante. Es por eso que el consumo de corriente aumenta a medida que aumenta la longitud de la tira de LED.
- Método de control
Las tiras de LED analógicas utilizan un método de control básico de un solo canal que incluye ajuste de niveles de voltaje y modulación de ancho de pulso (PWM). A medida que aumenta el voltaje, la luz parece más brillante y, al disminuir, el brillo se atenúa. Por otro lado, el PWM funciona encendiendo y apagando bruscamente los LED a una frecuencia predeterminada. El brillo percibido se determina dividiendo el ciclo de trabajo (o el tiempo que los LED están encendidos) por el tiempo total. Como resultado, una iluminación más brillante se produce mediante ciclos de trabajo mayores, mientras que una iluminación más tenue se produce mediante ciclos de trabajo más bajos. Puede controlar estas tiras de luces LED mediante atenuadores o controles remotos.
- Control de color
Las tiras de LED analógicas pueden ser de un solo color o RGB. Las tiras de LED de un solo color vienen en un color particular como blanco, blanco cálido, rojo, verde, etc. Las tiras de LED analógicas utilizan el método PWM para controlar el color de estas tiras. Pero para las tiras de LED RGB, el color de la luz se controla mezclando diferentes colores de luz. Por ejemplo, si desea traer luz de color amarillo, mezcla luz amarilla y roja para traer luz amarilla.
- Aplicaciones
Las tiras de LED analógicas son ideales para espacios con suficientes cambios de color sincronizados o iluminación monocolor. Por ejemplo, puede utilizarlos para iluminación de acento, iluminación de tareas y otra iluminación decorativa en su casa u oficina.
Tira de LED digitales
Es posible que hayas visto el color similar al arcoíris fluir en una sola tira de LED; estos son tiras de LED digitales. Esta tira de LED contiene un chip controlador y un chip IC que permite un control individual sobre cada segmento de la tira de LED. Por este motivo se denominan tiras de LED direccionables. Además de la apariencia de iluminación mágica, las tiras de LED digitales también se conocen como tiras de LED mágicas o tiras de LED de colores de ensueño. Las tiras de LED digitales se dividen en dos categorías principales: Tiras LED digitales DMX512 y Tiras LED digitales SPI. Las características básicas de las tiras de LED digitales son:
- Direccionable
- Tiene chip controlador y chip IC
- Cortable
- Principio de funcionamiento
Cada LED de la tira de LED digital tiene su microcontrolador, que permite el control independiente (IC) de cada LED. Estos microcontroladores están conectados en serie a lo largo de la tira y se comunican mediante un protocolo de datos digitales. Un controlador central envía señales de control a la tira de LED, indicando el color y el brillo de cada LED. A medida que las señales de control viajan por la tira, cada microcontrolador lee su porción de datos y procesa las instrucciones. Luego, el microcontrolador ajusta la intensidad de los componentes rojo, verde y azul de sus respectivos LED, lo que da como resultado el color y el brillo deseados. Este proceso se repite para cada LED a lo largo de la tira. Por lo tanto, permite efectos de iluminación, animaciones y patrones dinámicos, ya que cada LED puede mostrar diferentes colores y niveles de brillo de forma independiente. Para saber más, consulte este artículo. La guía definitiva para la tira LED direccionable.
- Método de control
Las tiras de LED digitales utilizan un método de control individual. Es decir, cada uno de los segmentos se puede controlar individualmente. Un controlador central, como Arduino o Raspberry Pi, envía comandos a cada segmento de LED. Tras la orden, el LED cambia de color en consecuencia. Por lo tanto, brinda un control preciso y personalizado sobre la tira, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren pantallas de iluminación dinámica.
- Control de color
Puede tener un amplio control del color sobre la tira de LED digital. Le permite seleccionar la salida de color de cada segmento de las tiras. Por lo tanto, puedes crear varios colores en una sola tira de LED a la vez.
- Aplicaciones
Las tiras de LED digitales son excelentes para eventos como conciertos, fiestas, festivales, etc. También puede utilizar estas luces para decorar espacios comerciales como bares, moteles, pubs, gimnasios, KTV, etc.
Tira de LED analógica vs. Tira LED Digital
| Criterios | Tira LED analógica | Tira LED Digital |
| Direccionable | No | Sí |
| Chip de CI | No presente | Presente |
| Método de control | Control de un solo canal | Control individual |
| Control de color | Limitado: un color para toda la tira de LED a la vez | Dinámico: diferentes colores para cada sección de LED |
| Cost | Estándar | Costoso |
Mecanismo de funcionamiento de las tiras de luces LED
El mecanismo de funcionamiento de las tiras de luz LED se realiza mediante el proceso de electroluminiscencia. Los LED de la tira de LED están compuestos de materiales semiconductores. Cuando la electricidad pasa a través de estos materiales, emiten luz. Este proceso se conoce como electroluminiscencia, que es la forma en que las tiras de LED producen luz. El mecanismo de trabajo se analiza a continuación en detalle:
Mecanismo emisor de luz
El chip LED que queda dispuesto a lo largo de las tiras LED está fabricado con dos capas de material semiconductor. Estos son semiconductores de tipo p y semiconductores de tipo n. El semiconductor tipo P ha cambiado positivamente los agujeros. Por el contrario, el semiconductor tipo n tiene un exceso de electrones y está cargado negativamente. El punto donde se encuentran estos dos semiconductores se conoce como unión pn.
Cuando se aplica voltaje a la tira de LED, los electrones del tipo n se mueven hacia los agujeros del tipo p y viceversa. Cuando los huecos y los electrones se encuentran con la unión pn, se recombinan y liberan energía en forma de fotones (luz). A medida que se proporciona voltaje a toda la tira, todos los LED se encienden simultáneamente, lo que da como resultado una fuente de luz continua y uniforme. Así se produce la luz en la tira de LED. Puede controlar el brillo de la luz emitida ajustando la cantidad de corriente que fluye a través de los LED mediante resistencias o atenuadores electrónicos.
Color de la luz emitida
El color de la luz emitida depende de la banda prohibida de energía del semiconductor. Es decir, el material semiconductor juega el papel principal a la hora de decidir el color de la luz de una tira de LED. El siguiente cuadro muestra diferentes colores de luz producidos debido a cambios en los materiales semiconductores.
| Materiales semiconductores | Color de la luz emitida |
| Arseniuro de galio (GaAs) | Infrarrojos (IR) |
| Fosfuro de galio (GaP) | Rojo |
| Nitruro de galio (GaN) | Azul, verde, blanco |
| Nitruro de indio y galio (InGaN) | Azul, Verde, Ultravioleta |
| Carburo de silicio (SiC) | Azul verde |
| Sulfuro de Zinc (ZnS) | Amarillo naranja |
| Fosfuro de aluminio, galio e indio (AlGaInP) | Rojo, naranja, amarillo |
la mezcla de colores
Para las tiras de luces LED RGB, la mezcla de colores crea la verdadera magia. Combinando los tres colores primarios: rojo, verde y azul, las tiras de LED RGB pueden generar más de 16 millones de tonos. Por ejemplo, si desea crear luz amarilla, los diodos rojo y amarillo del chip LED se iluminan con la misma intensidad, manteniendo la luz azul apagada. Así se crea el amarillo. Con este principio, las tiras de LED RGB combinan color y crean millones de tonalidades. Para saber más sobre las luces RGB, consulte esto: ¿Qué es la iluminación RGB?
Reflexión y refracción de la luz emitida.
La luz emitida por los chips LED pasa a través del material de encapsulación (epoxi o silicona) de la tira de LED. Esto difunde y distribuye uniformemente la luz en el entorno. Por tanto, así es como funcionan las tiras de luces LED.
Factores que afectan la salida de luz de las tiras de LED
La salida de luz de las tiras de LED se ve afectada por varias razones. Los factores principales son los siguientes:
- Calidad del chip LED y del controlador
La calidad del chip y del controlador LED puede afectar en gran medida la salida de iluminación de las tiras LED. Por ejemplo- si agrupamiento de LED no se hace correctamente, las tiras de LED no podrán proporcionar el brillo del color de luz deseado o mostrarán otros problemas. Además, los defectos en el controlador pueden provocar un exceso de flujo de corriente que puede dañar las tiras de LED.
- Potencia del chip LED
La potencia nominal determina el consumo máximo de energía del chip LED. Una mayor potencia significa una luz más brillante. Pero con el aumento de potencia también aumenta la producción de calor. Esto eventualmente sobrecalienta las tiras de LED, lo que puede causar daños permanentes.
- Corriente y voltaje
Las tiras de LED tienen ciertos requisitos de corriente y voltaje para un rendimiento óptimo. Por ejemplo, si ingresa 24 V a una tira de LED de 12 V, potencialmente dañará la tira de LED o provocará un mal funcionamiento. Esto sobrecalentará la tira y puede provocar que se queme o se dañe permanentemente.
- Temperatura
Los LED son sensibles a la temperatura. Las temperaturas más altas pueden dañar el dispositivo. Por eso las tiras de LED están integradas con un disipador de calor que actúa como ventilador. Esto mantiene la lámpara fría, lo que reduce las posibilidades de que el LED se dañe debido al sobrecalentamiento.
- CRI
CRI significa Índice de reproducción cromática. Determina la precisión de la luz LED con respecto a la iluminación natural. Tiene una escala de calificación de 0 a 100; un grado más alto significa una mejor precisión del color. Una calificación CRI deficiente afectará la salida de luz. Por lo tanto, mantenga siempre el CRI por encima de 80; por encima de 90 sería lo mejor. Para obtener más información, consulte este artículo. ¿Qué es CRI?
- Temperatura de color
La temperatura del color afecta la apariencia del color claro. Una temperatura de color más alta proporciona una iluminación excelente, mientras que una temperatura más baja proporciona una iluminación cálida. Por lo tanto, al comprar tiras de luces LED, debes comprobar su temperatura de color. Sin embargo, las tiras de LED blancas sintonizables son una excelente opción para personalizar la temperatura del color de la luz. Para saber más sobre esto, consulte este artículo. ¿Cómo elegir la temperatura de color de la tira LED?
- Ángulo de haz
La distribución de la luz depende en gran medida de la ángulo de haz de las tiras de LED. Un ángulo de haz estrecho proporciona una iluminación más enfocada. Sin embargo, opte por un ángulo de haz amplio para cubrir el área fronteriza.
- Otros
Además de los hechos mencionados anteriormente, la potencia luminosa de las tiras de LED también se ve afectada por la densidad del LED, el tamaño del chip, el difusor, la limpieza de la cubierta, etc. El ambiente o la humedad/polvo también pueden afectar la potencia luminosa con el tiempo.
Consejos para elegir las mejores tiras de luces LED
Los requisitos de las tiras de LED varían según las diferentes aplicaciones. Vienen en varios colores y posibilidades de personalización. Sin embargo, no todas las tiras de LED son aptas para todo tipo de instalación. Entonces, aquí te compré un segmento de consejos rápidos para ayudarte a elegir el mejor.
- Considere el área de instalación antes de comprar una tira de LED para su proyecto. Si desea obtener accesorios para iluminación exterior, elija una clasificación IP más alta. Esto protegerá sus tiras de LED de condiciones climáticas adversas como tormentas, viento, polvo o lluvia.
- Siempre verifique el voltaje nominal de las tiras. Si su voltaje de entrada excede el voltaje requerido, dañará las tiras de LED.
- Considere la temperatura del color para crear un ambiente directo con su iluminación. Recuerde, la iluminación cálida crea un ambiente acogedor. Son excelentes para la iluminación de dormitorios, salas de estar o salones. Por otro lado, una iluminación fría crea un ambiente energético. Funcionan mejor para la iluminación de tareas.
Preguntas Frecuentes
Lo más importante es...
Las tiras de luces LED funcionan a bajo voltaje, lo que las hace ideales para diversas aplicaciones. Ya sea que se trate de iluminación interior o exterior de una casa, estos accesorios funcionan de manera excelente para brindar una iluminación ordenada. Sin embargo, la calidad es importante para obtener la mejor salida de iluminación. Pero no se preocupe, con LEDYi ofrecemos la mejor calidad a precios competitivos. Si necesita una solución personalizada, también podemos ayudarle con esto. Además tenemos ambos cosa análoga y tiras de luces LED digitales. Entonces, cualesquiera que sean sus requisitos, ¡LEDYi es su solución definitiva!
