Anatomía de una lámpara a led comercial

Foto de la lámpara a led Ikea

Hace ya tiempo que Ikea vende estas lámparas (llamadas Jansjo) y que, además de ser económicas (en Italia actualmente cuestan 10 Euros), pueden ser usadas en sistemas de iluminación de baja tensión (12V) como el que he construido en mi estudio (“Iluminando mi laboratorio con 12V”). Gracias a ellas he resuelto el problema de la iluminación de las librerías porque sus brazos flexibles me han permitido de alejar la luz del led de la librería logrando una mejor distribución luminosa sobre los libros. Las lámparas Jansjo tienen un solo led de alta potencia y emiten una luz bastante cálida (pienso que estarán alrededor de los 3000 grados kelvin, es decir, el color de una lámpara halógena con filamento). Para más información sobre la temperatura del color pueden ver este artículo sobre Wikipedia: “Temperatura_de_color”

Estas lámparas se alimentan con 220V a través de una pequeña fuente con enchufe incorporado que entrega una tensión continua de 4V y una corriente de 700mA. Me parecía extraño que funcionaran con solo 4V, una tensión tan cercana a la tensión de trabajo del led blanco (entre 3V y 3,5V).

alimentación de la lámpara

Yo tenía la exigencia de modificar este tipo de alimentación para poder trabajar directamente con 12V. La primer cosa que hice fue la de alimentar la lámpara con una tensión variable. Al principio empecé con los 4V exactos y después probé a disminuir y a aumentar la tensión. La intensidad de la luz del led no cambiaba, era evidente que la lámpara tenía internamente un circuito de regulación. Debía ser un regulador sofisticado porque la lámpara continuaba a funcionar aún con tensiones más bajas de la de umbral de los leds blancos (3V). La mejor cosa era la de desarmar una de ellas para ver como estaba hecha.

Sistema de lentes de la lámpara Ikea

El circuito electrónico que encontré era extremadamente simple, dos circuitos integrados “led driver” AMC7135 conectados en paralelo y un capacitor de 100nF. El AMC7135 es un driver para leds de potencia producido por la Add Microtech Corp. de Taiwan. Es un componente extraordinariamente simple de usar, necesita una tensión de entrada entre 2,7V y 6V y su salida regulada de 350mA permite la alimentación de un led de 1 Watt sin necesidad de otros componentes adicionales.

Detalle del circuito electrónico de la lámpara

Internamente, estos circuitos integrados son verdaderas fuentes conmutadas (llamados también convertidores DC – DC) y son bastante complejos. No obstante en el mercado existan numerosos driver para leds, la mayor parte de ellos necesitan de otros componentes adicionales para poder funcionar como por ejemplo bobinas, transformadores y diodos schottky, mientras que los AMC7135 no necesitan nada.

circuito electrónico completo

Debido al hecho que el led de estas lámparas es de 2 Watt, los proyectistas de ellas han simplemente conectado dos AMC7135 en paralelo para obtener los 700mA necesarios. Estos reguladores, encapsulados en un chip de montaje superficial SOT89 usan la misma superficie del circuito impreso con base de aluminio, junto con el led, para disipar el calor.

La lámpara en su confección

La posibilidad de poder alimentar estas lámparas con una tensión variable entre 2,7V y 6V era muy interesante para mí pero no me resolvía la cuestión de los 12V. Conectar un regulador que me bajara los 12V a 5V (tipo 7805) no era conveniente porque por un lado la corriente que pasaría por el regulador sería elevada (alrededor de 500mA) y el regulador calentaría bastante, por otro lado sería un desperdicio de energía porque la mayor parte del consumo se perdería en forma de calor (2 Watt sobre el led y 4 Watt sobre el regulador).

Bibliotecas iluminadas con lámparas a led

Pensando como resolver el problema se me ocurrió un idea muy simple pero que resultó ser funcional: conectar más lámparas en serie. La conexión que he adoptado se compone por tres lámparas en modo tal que la tensión de 12V se distribuya a razón de 4V por cada lámpara. Así he hecho y para estar seguro de esta solución, he verificado con un tester que la tensión que cae en cada lámpara era más o menos de 4V.  Gracias a la tolerancia de tensión de entrada de los integrados, se pueden conectar con 12V hasta 4 lámparas de este tipo. El consumo de corriente es aproximadamente de 700 mA y el rendimiento del sistema es entre 80% y 90%.

Conexión de tres lámparas a 12V DC

Con este sistema he iluminado mis librerías y algunas luces de mesa que uso en mi estudio/laboratorio. Me queda todavía el problema de alimentar una lámpara sola (en lugar de tres) con 12V como por ejemplo en la mesita de luz o en otros lugares donde no tiene sentido instalar varias lámparas que trabajen juntas. Hasta ahora no he encontrado una solución simple. Estoy buscando un convertidor DC-DC simple de hacer que me permita de bajar los 12V a 4V o 5V, que no use componentes externos y que sea de alto rendimiento. Si encuentro una solución la publicaré aquí o en el Diario de ruta, mientras tanto, en estos casos particulares, uso la fuente de 220V de la lámpara.

Hasta la próxima!!!
 

Los contenidos de este blog son originales y están bajo una licencia Creative Commons BY_NC_SA

Logo creative commons cc by nc sa

Notice: This work is licensed under a BY-NC-SA. Permalink: Anatomía de una lámpara a led comercial

7 Comments

  1. jesus dice:

    no entiendo cual es el propósito de alimentarlos con 12V y no con la linea de 110/o 220 (según país) si ya trae incluido el transformador 220 a 4 volts. (estaría super interesante ver como funciona ese transformador 220/ 4 volts) ya que la única manera que conozco es con el típico transformador y puente de diodos y un lm317. pero demasiados materiales y espacio. gracias ojala puedas hacer un post con algo al respecto. :mrgreen:

    Hola Jesús. En mi artículo Iluminando mi laboratorio con 12V presento un proyecto para iluminar gran parte de mi estudio con un sistema alimentado con energía solar. El objetivo es el de reducir, dentro de lo posible, el consumo de la red eléctrica (100V o 220V) usando lámparas a leds alimentadas con 12V. Para esto he usado tiras de leds y también estas lámparas como explico en este artículo.
    Por curiosidad, he probado a abrir una de estas fuentes de 220V a 4V y te digo que son dispositivos bastante complicados. Se llaman fuentes switching y tienen bobinas, minitransformadores, circuitos integrados, varistores, optoacopladores y otras cosas. No son objetos fáciles de hacer :(

  2. jesus dice:

    hamm ya entiendo el por que de los 12V (lo que pasa por no leer todos los post jajaja) pregunta aparte ahora que vi el post de “iluminando mi lab a 12v” según entendí utilizas una fuente para cargar la batería en días nublados y el panel foto-voltaico(¿te a reducido dinero la factura?)(¿compraste el panel o lo hiciste tu?)(¿el sistema en algún punto tiene regulador para alimenta equipos a 220 o 110?) (en promedio cuanto dinero has gastado?)(y por ultimo por que no implementaste un seguidor solar?) gracias

    Hola Jesus, te respondo a tus preguntas:
    La batería se carga normalmente a través del panel solar. Si por diversos motivos la batería no tiene suficiente carga y el consumo eléctrico es elevado, se conecta automáticamente una fuente que “compensa” la falta de energía. Los paneles los compré. Son dos de 20 Watts cada uno (40 Watts en total). Mi laboratorio es en un edificio y no tengo superficies adaptas para instalar más paneles (los he puesto en la ventana). Por este motivo no me sería útil hacer un seguidor solar. Si tuviera una casa con jardín, podría instalar un sistema mucho más grande y eficiente :( De cualquier manera, gracias a los paneles y también a los leds, mi consumo eléctrico es bastante bajo. Y fundamentalmente, producir parte de la energía que uno usa es entusiasmarte!!! :)

  3. Eric Compean dice:

    hola, he estado siguiendo tus post, pero no me he atrevido a quemar cosas( lo se debo de experimentar asi es como funciona la vida),estoy interesado en hacer una copia de tu laboratori, en mi casa que estoy construyendo, mi pregunta es:
    El panel solar es caro y cuanto mantenimiento necesito darle por semana :?:
    Saludos. voy a empezar con el amplificador de audio, tendras un circuito de subwoofer, para el par de bocinas que estaran con el amplificador.

    Hola Eric, los paneles solares no necesitan de un particular mantenimiento. Respecto a los precios no se decirte porque depende del país en el que vives y también del fabricante. Actualmente están bajando de precio porque está aumentando la producción a nivel mundial. No tengo circuito probados de subwoofer. Lo lamento :(

  4. Elias alca dice:

    Hola amigos se les saluda, tengo un problema estoy trabajando en una tesis de grado, mi tesis consite en ‘Diseño de un control para el uso de luminaria LED con alimentación a partir de paneles fotovoltaicos’. pero necesito hacer una fuente conmutada que me sirva para controlar a la batería la cual dará la corriente a la luminaria. si alguien me puede ayudar.

    Hola Elias, no tengo ningún proyecto realizado de una fuente conmutada de este tipo. Lo siento :(

  5. matmardigan dice:

    Hola leí tu articulo y de hecho acabo de inscribirme a tu pagina. Estoy haciendo una tesis lo que quiero hacer es un driver para una lampara de leds, de 127v de entrada, que salgan 5v o 10 v. ¿ Tendrás algo que me pueda ayudar? De antemano gracias. Saludos.

    Hola Mat. Lamentablemente no tengo nada de hecho y bastante digerido para poder pasarte :(

  6. daniel molinos dice:

    te quiero pasar un circuito para que lo publiques anda barbaro tira hasta 97o 100 led

    Mandame el circuito por email (contactos[aroba]inventable.eu) Daniel :)

  7. Carlos dice:

    Yo usé la caida de tensión de cuatro diodos 1N5402 en serie para bajar la tensión de 14V a casi 12V. Espero que el dato te sirva.

    Buena idea Carlos, gracias por contarnos tu experiencia :)

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *

*


*

question razz sad evil exclaim smile redface biggrin surprised eek confused cool lol mad twisted rolleyes wink idea arrow neutral cry mrgreen

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>