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Guía rápida sobre cálculo de tensión, corriente y potencia de
LEDs
A continuación se encuentra una representación eléctrica de la conexión interna que
presentan los módulos de led de alta potencia.
Esquema eléctrico de un módulo LED de 10W
En este caso se presenta un módulo de 10 Watts, pero el análisis también es válido
para otras potencias, teniendo en cuenta que la cantidad de leds dentro del módulo se
incrementa a medida que se buscan mayores potencias.
Arriba se presenta una imagen del módulo en cuestión. Podemos observar unos
pequeños cuadrados (9 en total) dentro del módulo; cada cuadrado es un led de
aproximadamente 1 Watt.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Para comenzar, se tiene que la potencia total del módulo es el producto de la tensión
de trabajo por la corriente que circula a través del mismo ( P = VLED * It ).
Teniendo en cuenta que la tensión de un led de color blanco ronda los 3.5V, podremos
obtener la tensión de trabajo del módulo (VLED), multiplicando la cantidad de leds en
serie presentes en una rama(Nota 1) por 3.5V. Ejemplo: por rama existen 3 leds en
serie, por lo tanto, la tensión de trabajo será: VLED = ( 3 leds x 3.5V ) = 10.5V.
Entonces, necesitamos un driver de led que entregue, por lo menos, 10.5V de salida.
Para estos módulos de 10W, en general, los drivers suelen tener una salida de 12V,
suficiente para garantizar el encendido (Nota 2).
Una tensión inferior a la calculada no permitiría obtener el máximo brillo del led, y si es
lo suficientemente baja directamente no permitiría el encendido del mismo.
Ahora que se tiene la tensión de trabajo del módulo (VLED = 10.5 V) podremos calcular
la corriente de trabajo del mismo. La corriente se obtiene dividiendo la potencia total
del módulo (10W) por dicha tensión. Ejemplo: VLED = 10.5V, P = 10W entonces It =
(10W / 10.5V) = 0.95 A.
Por lo tanto, se necesitará un driver de led con las siguientes características:
Tensión de salida mínima: 10.5 V
Corriente de salida máxima: 0.95 A (ó 950 mA)
Potencia del driver: 10 W
Nota1: las ramas son las “columas” de leds que se encuentran marcadas en color amarillo, verde y
rojo.
Nota2: Hay que tener presente que el equipo tiene que estar preparado para trabajar como driver de
led, de lo contrario, si es una fuente de tensión convencional, la conexión directa podría ocasionar
graves daños al led, e incluso a la misma fuente. El led es un dispositivo controlado por corriente, por
lo tanto la fuente tiene que tener un límite de corriente ajustado para poder trabajar a una potencia
que no exceda la potencia máxima del led.
Por último, podremos calcular la corriente por cada rama. Suponiendo que todos los
leds son eléctricamente iguales (misma tensión y corriente de trabajo), y teniendo en
cuenta que cada rama presenta la misma cantidad de leds y con la misma
configuración, podremos obtener fácilmente cada corriente dividiendo la corriente
total It por la cantidad de ramas (3 en total). Por lo tanto: I1 = I2 = I3 = ( It / 3 ).
Entonces: I1 = I2 = I3 = ( 0.95A / 3 ) = 0.31 A.
 En la práctica, ningún componente electrónico es exactamente igual a otro, aunque
provengan del mismo fabricante, tengan el mismo número de parte y provengan
del mismo lote de fabricación. De ahí es donde surgen las tolerancias en los
componentes. Estas pequeñas diferencias eléctricas, en este caso, entre los leds
provoca que la corriente no sea exactamente igual en cada una de las ramas, pero
igualmente podría considerarse despreciable la diferencia entre ellas en este caso.
Esto ha sido una breve reseña sobre el cálculo de parámetros eléctricos básicos en un
módulo de led de potencia. Se utilizaron como ejemplo estos módulos debido a su
gran presencia en el mercado, pero el análisis es válido también para otras
configuraciones similares.
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