Fabricacion de bombillas led

Como crear un foco o bombilla led.

Hola y saludos a todas esas personas que estén leyendo este documento, bueno hoy aprenderemos un poco en cómo funciona un foco o bombilla led comercial (características, componentes, etc) , y con ello también aprenderemos a crear nuestra propia bombilla led, esta información servirá para aquellas personas que quieran realizarlo como un proyecto estudiantil, también servirá para personas que se dediquen a reparar equipos electrónicos, o simplemente para crear y ensamblar unas cuantas bombillas y colocarlas en su casa para ahorrar electricidad como fue en mi caso.

Una bombilla o foco led, es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en una fuente lumínica artificial, más que nada es gracias a los led (diodos emisores de luz).

Una gran ventaja de utilizar esta clase de dispositivos es por la alta eficiencia lumínica que ofrecen comparadas a las bombillas cfl (lámpara compacta fluorescente) y bombillas incandescentes.

También cabe mencionar que tiene sus contras, de las cuales su principal es la temperatura, dado que si no se le coloca un disipador adecuado causara una reducción en la vida útil de los led.

En el mercado existe un sinfín de bombillas led, hay por tamaños, potencias, etc.

Pero nosotros nos centraremos en la fuente que alimenta los led, solo existen 2 tipos de fuentes para las bombillas las cuales son:

Fuente conmutada: es un circuito electrónico que genera, regula y transforma a la corriente alterna en VCC (voltaje de corriente continua), mediante el uso de transistores de conmutación a alta frecuencia, en el rango de los KHz ( Kilo Hertz).este tipo de fuentes es usada en bombillas de baja y alta potencia.

[pic 1]

Aspecto de una fuente conmutada.

Fuente capacitiva: es un circuito electrónico simple que se encarga de limitar la corriente hacia la carga que en este caso serían los led, gracias a su reactancia capacitiva. Este tipo de fuente es muy usada en bombillas de baja potencia.

[pic 2]

Aspecto de una fuente capacitiva.

Nosotros utilizaremos la fuente capacitiva para alimentar a los leds, ahora veremos un poco de teoría para implementar los cálculos correspondientes para la realización de esta fuente.

La forma en que trabaja este tipo de fuente es utilizar un capacitor no polarizado en la entrada de red (120v o 220 v, depende de tu país) como impedancia, también se puede hacer mediante resistencias, pero aquí un problema mucho mayor dado que necesitaremos potencias mayores y a su vez estaríamos desperdiciando mucha energía en forma de calor, de lo cual no sería eficiente. En cambio con un capacitor esto no es así, gracias a su reactancia capacitiva de la cual no se genera calor.

Una reactancia eléctrica es una oposición ofrecida o creada al paso de corriente alterna en inductores y capacitores, está dada en Ω (ohms).

[pic 3]

Donde:

Z=impedancia. R=resistencia.

X= reactancia eléctrica.

Existen 2 tipos de reactancia la capacitiva e inductiva.

Una reactancia capacitiva es una propiedad que tiene un capacitor para reducir la corriente en un circuito empleando corriente alterna. Su expresión matemática se representa como:

[pic 4]

Donde:

XC = Reactancia capacitiva en (Ω) Ohm. f = Frecuencia en Hertz.

C= Capacitancia en Faradios.

Una reactancia inductiva es una propiedad que tiene un inductor para reducir la corriente en un circuito empleando corriente alterna. Su expresión matemática se representa como:

[pic 5]

Donde:

XL = Reactancia inductiva en (Ω) Ohm f = Frecuencia en Hertz.

L= Inductancia en Henry.

Expresiones matemáticas de la ley de ohm:

[pic 6]

Expresión matemática de resistencias en serie y paralelo: Serie:

[pic 7]

Paralelo:

[pic 8]

Expresión matemática de transformación de voltaje AC a DC debido a una carga:

𝑽𝑫𝑪 =

𝑽𝑨𝑪

𝑪𝒐𝒏𝒔[pic 9]

𝑫𝑪

Donde:

VDC = Voltaje de corriente directa. VAC = Voltaje de corriente alterna.

ConsDC = Constante de transformación AC a DC.

Expresión matemática de transformación de corriente AC a DC debido a una carga:

𝑰𝑫𝑪  = 𝑰𝑨𝑪 ∗ 𝑪𝒐𝒏𝒔𝑫𝑪

Donde:

IDC = Corriente de DC. IAC = Corriente de AC.

ConsDC = Constante de transformación AC a DC.

Expresión matemática para encontrar 𝑰𝑨𝑪:

𝑰𝑨𝑪 =

𝑽𝑨𝑪 − 𝑽𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂

[pic 10]

𝒁

Donde:

IAC = Corriente de AC.

VAC = Voltaje de corriente alterna. Vcarga = Voltaje AC debido a una carga.

Z = Impedancia.

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