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nota técnica
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Tecnología led: modelo térmico
Por Marcelo Chemello
Los leds no generan calor, ¿mito
Este encapsulado puede variar
realización de cálculos técnicos
según el led pero básicamente este
que nos permitan tener una idea
Uno de los principales argumen-
concepto “encapsulante del chip”
de cuál será la temperatura de
tos para destacar de la tecnología
se mantiene en todas las estructu-
juntura dentro de la estructura de
led respecto a las tecnologías tra-
ras de leds.
chip semiconductor.
o verdad?
dicionales de iluminación es que
Cuando se hace circular corrien-
El objetivo del cálculo térmi-
ésta no genera calor. Deberíamos
te por el chip semiconductor, este
co será entonces el de predecir
aclarar que, a lo sumo, existe una
se calienta y transmite su calor
esta temperatura de juntura de tal
pequeña variación de temperatura
a la carcasa (heatsing slug) pero
manera de no sobrepasar el valor
circundante al emisor de la luz y
también calienta el material encap-
dado por el fabricante del led y
la verdadera emisión de calor se
sulante. Si ese material encapsu-
sería recomendable estar siempre
genera sí, en su cara posterior.
lante llega a su punto de craqueo,
un 20/30% por debajo del mismo.
Es sabido que lo que daña a un
se dilatará y cortará los filamentos
led es el exceso de calor generado
dejando el circuito eléctrico abierto.
Ahora bien, hasta ahora todo
por diversos factores como ser un
Esta es la razón principal por la que
muy claro, pero ¿cómo podemos
exceso de corriente, una sobreten-
un led se quema. Por lo tanto, es
hacer esa predicción?
sión, una insuficiente disipación
de vital importancia evacuar rápi-
La respuesta rápida seria “que-
térmica o su exposición a tempe-
damente el calor que este genera.
mando leds se aprende”, pero
raturas elevadas, etc. Y esto tiene
La manera de saber si estamos
creo que no sería la respuesta que
su razón de ser si entendemos
evacuando correctamente el calor
usted quisiera escuchar; entonces
mejor la construcción de un led
que genera el led es mediante la
lo invito a que trate de comprender
package o empaquetado del chip
semiconductor.
En la imagen se puede observar que el chip semiconductor
está conectado a los terminales
ánodo y cátodo mediante unos
finos filamentos (gold wire). A su
vez, este chip y filamentos están
encapsulados en un material que
generalmente es silicona con fósforo y otros elementos químicos.
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Llevando esto a un módulo
objetivo ¡lo felicito! Resolvió su
led, tendremos que entre el punto
problema térmico y sabrá hasta
inicial (juntura interna del led) y el
donde puede exigir a su luminaria
Analogía entre el modelo eléctri-
final (aire) hay varias resistencias
o si todavía no pudo hacerlo, no
co y el modelo térmico
térmicas intervinientes como ser
llegue a quemar al led y busque un
la propia del led, la de la plaqueta
asesoramiento especializado.
el modelo térmico por analogía al
modelo eléctrico.
electrónica, la de la interface térmica que se coloca entre la plaqueta y
el disipador y la propia del disipador
utilizado; entonces, esta fórmula
sería:
Rthja = (Tj – Ta) / Pot t – Rtjc – Rtcp – Rtpd – Rtda
Rthja = Resistencia térmica juntura
– ambiente (1)
Rtjc = Resistencia térmica juntura
– carcasa (dato de hoja técnica
del led).
Acerca del autor
Marcelo Chemello es ingeniero
La Ley de Ohm, establece que
Rtcp = Resistencia térmica carcaza
industrial especialista en luz en
la intensidad de corriente [I] que
– plaqueta (dato de hoja técnica de
estado sólido. Trabajó en Argenti-
circula por un conductor es propor-
la plaqueta).
na en compañías petroleras como
cional a la diferencia de potencial
Rtpd = Resistencia plaqueta – disi-
Shell, CAPSA y Repsol YPF SA y,
[V] que se genera en los extremos
pador (dato de hoja técnica de la
en el año 2003, emigró a Canadá
del mismo.
interface térmica utilizada).
donde representó a la empresa
I = (Vb – Va) / R  R = V / I y la
Rtda = Resistencia térmica disipa-
Optiled Inc. de California – USA (fa-
potencia eléctrica resultante será
dor – aire (dato de hoja técnica del
bricante de lámparas led). A partir
Pe = V . I
disipador).
de ese año comenzó a formarse
en el mercado de la tecnología led
En el modelo térmico, la dife-
(1) La temperatura ambiente podrá
y actualmente dirige “DOMINIO
rencia de potencial se da como
ser la real del ambiente o la medida
LED” una consultora de ingeniería
una diferencia de temperaturas a
en la carcasa externa del disipador.
especializada en asesorar sobre
ambos extremos del conductor.
Varíe esta para poner al disipador
desarrollo de aplicaciones basadas
en situaciones extremas, por ejem-
en tecnología led.
Pot térmica = (Tb – Ta) / Rth 
plo al sol.
Contacto:
Rth = (Tb – Ta) / Pot t
Si usted pudo determinar la Tj
[email protected]
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