Tipos de lámparas LED: SMD y COB. Cuál elegir?

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1 Tipos de lámparas LED: SMD y COB. Cuál elegir?!"# Dentro de la iluminación LED existen distintos tipos de lámparas, como los LED SMD (surface mounted device) o las LED COB (chip on board). Pero qué diferencias existen entre ellas? Debido a su construcción, básicamente las COB poseen un rendimiento lumínico mayor y disipan mejor el calor que las SMD. Tras leer las características de estas lámparas LED puede que nos preguntemos: si los LEDs no emiten calor, por qué es necesario que este se disipe? Cuando tocamos una lámpara LED no nos quemamos los dedos, sin embargo, como hemos comentado en anteriores posts, los LEDs sí que emiten calor, aunque este se proyecta en dirección contraria a la luz. En consecuencia, el calor se vierte en la parte trasera del chip LED y para que esta parte no se recaliente, es necesario que se disipe bien. Las lámparas LED COB (chip on board chip en placa) disipan mejor el calor y poseen un rendimiento lumínico mayor que las SMD (surface mounted device - Dispositivo de montaje superficial)). Con el fin de superar este obstáculo, las investigaciones en iluminación LED dieron como resultado los LED COB, ( chip en la placa ). Este lleva insertados multitud de LEDs en un mismo encapsulado, y por su propia construcción, disipa mejor el calor. Así, soporta el estar encendido constantemente, con lo que es el más adecuado para instalar en lugares de trabajo.

2 En cuanto a los LED SMD, (dispositivo de montaje superficial), estos están encapsulados en una resina semirígida que se ensambla de manera superficial, y suelen ser los más indicados para instalar en lugares de paso donde la iluminación no va a estar continuamente encendida o para cuando necesitemos una luz más tenue, puesto que el chip LED puede alcanzar altas temperaturas. Pero veamos a continuación las características de ambas lámparas. Características de los LED COB: - Proporciona hasta 120 lumen/vatio, el doble de rendimiento lumínico que proporcionan los LEDs SMD. - Su ángulo de apertura puede ser de hasta 160 o. - La intensidad lumínica es mayor sin necesidad de concentrar tanto el haz de luz - Sus costes de fabricación son menores que los LEDS SMD, alrededor de un 20% menos. - No necesitar un circuito eléctrico para funcionar, con lo que los dispositivos apenas sufren. - Emite una luz multidireccional y no causan deslumbramiento. - Soporta bien las fluctuaciones de la corriente eléctrica. Características de los LED SMD: - Emiten un haz de calidad, aunque proporciona entre lúmenes/vatio, la mitad que los LED COB. - Si se daña algún LED existe un dispositivo que los suple para que el resto funcione sin problemas. - No pueden estar continuamente encendidos. En las juntas del LED con la base del chip se producen altas temperaturas que podrían dañar el dispositivo -Dependiendo del material semiconductor con que se fabrique se podrán obtener más variedad de colores. En el caso del modelo RGB, con los tres LEDs de colores primarios, puede desarrollar hasta 16 millones de colores con la mezcla aditiva. - Poseen un índice de reproducción cromática (CRI) del 80% reproduciendo los colores fielmente. - El ángulo de apertura puede ser de 360 o, porque los LEDs se pueden distribuir por todo el cuerpo de la bombilla. - Son muy resistentes a los golpes puesto que no tienen filamento. - Emite luz unidireccional exclusivamente, por eso es adecuada para las viviendas. Los LED SMD, además de en los hogares, se utilizan en aplicaciones aeronáuticas y automotrices, en las señales de tránsito o para formar números en relojes digitales. Los LED COB, sin embargo, por su forma de disipar el calor, se instalan en lugares donde se requiere una iluminación constante. Pero independientemente del tipo de lámpara que se escoja, es importante fijarse en la calidad de la misma, puesto que solo así podremos obtener la mayor eficiencia que ofrece la iluminación LED.

3 Interior de una Lampara LED: El Chip, fuente de luz " $ $ $ % #&' Ya hemos hablado en anteriores entradas sobre las diferentes partes que componen una luminaria LED y de las cuales dependen la calidad y duración del producto. Bien, en este post vamos a centrarnos exclusivamente en la l parte más importante, el corazón de un LED, donde reside la magia de esta tecnología: el chip. El chip (o circuito integrado) que genera la luz en una lámpara LED es una pieza rectangular de apenas 2 milímetros compuesta por una serie de capas de diferentes materiales semiconductores capaces de convertir la electricidad en luz. Así de simple? Bueno, no exactamente. Detrás de la fabricación de un chip LED hay una extensa labor de investigación y desarrollo para encontrar los elementos que mejor se adaptan a las características del LED que se quiere conseguir: color de la luz, intensidad, duración, resistencia, etc. Por qué emite luz un LED? En un LED, la luz se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa los materiales semiconductores que componen el chip. Estos semiconductores son de tipo P (carga positiva) y de tipo N (carga negativa), y la luz se genera cuando la corriente atraviesa el punto de unión entre ambos tipos de semiconductores (este espacio se conoce como unión PN). En este punto los electrones es de la parte negativa ocupan los huecos de la parte positiva. Para combinarse con un hueco que está en un nivel energético inferior el electrón pierde energía en forma de fotón, o lo que es lo mismo: emite luz. El chip, los materiales que lo componen y el proceso de fabricación del mismo es lo que determina en gran medida la calidad del LED y por lo tanto, es el proceso más costoso y delicado. El motivo de que algunos LED tengan, a priori, un precio elevado (en comparación con una fluorescente, por ejemplo) es precisamente el alto coste de los materiales empleados como el carburo de silicio o el zafiro, y el delicado y minucioso proceso de fabricación, que se realiza bajo unas condiciones muy controladas de presión y temperatura. Cómo se fabrica un chip LED? La fabricación de un chip comienza con la elaboración de un substrato o base semiconductora sobre la que aplicar el resto de componentes que marcarán el carácter del LED. Esta base, en forma de oblea de unos 15 cm de diámetro, normalmente es de carburo de silicio o zafiro y los elementos que se cultivan sobre ella varían en función de las características de la luz que se desee conseguir: nitruro de indio y galio (InGaN) para luz azul; aluminio, galio, indio (AlGaInP) para tonos amarillos, naranjas y rojos o fosfuro de galio (GaP) para amarillo y verde.

4 Cuando todos elementos han sido depositados, quedan formadas las capas necesarias para el funcionamiento del chip: la capa N, la región activa (unión PN) y la capa P. Este proceso se conoce como epitaxia y se utiliza en la fabricación de todo tipo de chips o circuitos integrados. Posteriormente la oblea se divide en minúsculos rectángulos, que son los chips que finalmente se montan en cada LED y que se conectan a la corriente eléctrica. Antes, es necesario testear cada uno de los chips, para comprobar que la intensidad, color y brillo de la luz es el requerido en todos y cada uno de ellos. LEDs más baratos gracias al silicio Algunas compañías están investigando la utilización de silicio como sustrato, en lugar de carburo de silicio o zafiro. Esto reduciría considerablemente el coste de fabricación de los chips LED, ya que el silicio permite utilizar obleas más grandes y es un material más barato. Otra ventaja del silicio es que, presumiblemente, se podría utilizar para la fabricación de chips LEDs la maquinaria empleada en la fabricación de chips para ordenadores, que se fabrican sobre este material. El principal escollo para la l utilización de silicio es la dificultad de cultivar nitruro de galio sobre él, ya que ambos elementos reaccionan de forma muy diferente ante los cambios de temperatura que se producen durante el proceso, lo que genera grietas en la oblea. Se estima que la utilización de silicio podría reducir el coste de fabricación en un 75%, lo que daría un gran impulso a la tecnología LED como método de iluminación eficiente, especialmente en el ámbito doméstico. Otra línea de investigación se centra en el uso directamente ente de nitruro de galio como sustrato base, lo que reduciría la diferencia estructural entre las diferentes capas. El uso de este material en la base incrementaría el coste de fabricación, pero multiplicaría por 10 la luz generada (es decir, se multiplicaría por 10 los lúmenes por vatio consumido), lo que podría compensar el coste. Chips de alta calidad ledia group instala en sus luminarias solamente chips de los fabricantes de primera línea (CREE, Nichia, Lumileds u Osram), sobre todo los desarrollados por CREE, que se distinguen por su alta calidad y eficiencia. El secreto está en los materiales empleados indio, galio y nitrógeno (InGaN) combinado con un sustrato de carburo de silicio creado y desarrollado por la propia compañía (G-Sic) que ofrecen un rendimiento superior en LEDs de alta intensidad.

5 TIPOS DE LEDS EN BOMBILLAS: SMD, COB, 5050, 5630 hemos hablado muchas veces de iluminación LED, pero visto que hay cierto desconcierto con los tipos de LED que incorporan las bombillas y focos que existen en el mercado, vamos a intentar explicar las diferencias entre las principales clases de LEDs. LEDS DIP ESTÁNDAR Toda la vida hemos visto LEDs DIP como sistema de señalización en distintos aparatos eléctricos. Cuando el LED dió el salto a la iluminación doméstica, se empezaron a ver bombillas tipo racimo llenas de LEDs DIP, aunque rápidamente se cambió al LED SMD y esta tecnología quedó obsoleta. A día de hoy aun es fácil encontrar este tipo de LEDs para iluminación, pero es mejor huir de ellos ya que su potencia lumínica deja bastante que desear con respecto a los SMD y lo que encontraremos serán sobre todo restos de stock o bombillas de muy bajo coste.

6 LEDS SMD Por definición un LED SMD es un diodo emisor de luz de montaje en superficie, este tipo de LED está encapsulado (solo o junto a más LEDs) en una resina semirígida y dispuesto sobre un circuito impreso. El LED SMD tiene una eficiencia lumínica relativamente alta, en torno a los60 Lm/W, en comparación con una bombilla incandescente 13 Lm/W. Otra ventaja de este tipo de LEDs es que al ser pequeños se pueden repartir por toda la bombilla llegando a ofrecer una apertura de 360º. TIPOS DE LED SMD Los LED SMD incorporados en bombillas y focos más comunes que podemos encontrar son lo siguientes 3528: Pequeños y de poca potencia. Puedes encontrarlos en tiras de LEDs o en dicroicas agrupados en gran cantidad. Suelen dar buen resultado. 5050: Encapsulan tres LEDs equivalentes al Es el más comúnmente usado y se encuentra en muchas bombillas LED. Aunque hay LEDs más modernos, el 5050 está bastante probado con resultados satisfactorios 5630: Este tipo de LED SMD es algo más actual y más potente que el 5050, además tiene un tamaño inferior. Estas características podrían darnos a entender que es la mejor elección, pero por lo visto la gente está bastante descontenta con el resultado en cuanto a durabilidad.

7 LEDS COB Las siglas COB corresponden a Chip on board ( chip en placa ), y no es más que un conjunto de LEDs agrupados en serie y/o paralelo dentro del mismo encapsulado. El LED COB proporciona mayor rendimiento lumínico que el SMD, alrededor de 110Lm/W, este es el motivo por el cual se está imponiendo poco a poco. Ya que con el mismo tamaño aporta más potencia lumínica que el SMD, a día de hoy ya podemos encontrarlo en bastantes focos LED. Este tipo de LEDs cuentan además con la ventaja de que, por su propia construcción, disipan mejor el calor que sus compañeros SMD. En lo que respecta a precios, hoy en día son algo más caros que los SMD pero da la impresión de que esto irá cambiando poco a poco. De hecho en la tienda online GreenIce ya tienen por ejemplo esta lámpara LED COB con rosca E27 LEDS DE POTENCIA Son leds que tienen mayor consumo (a partir de 1W por LED) y por lo tanto dan mayor potencia lumínica. Su eficiencia es similar o mayor que la de leds SMD aunque requieren de una disipación térmica muy buena. Son los que se utilizan por ejemplo en las linternas LED potentes y sonbastante más caros que los SMD. También se pueden encontrar en grupos de 3 ó 4 en dicroicas LED, pensados para sustituir a halógenos tradicionales debido a que también dan una luz bastante concentrada.

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