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Guía sobre producto Driver Step-Up
Parámetros de potencia de entrada y salida
Parte 1
Introducción
El fin de esta guía es el de abordar el concepto de las potencias en un driver de
LED y evitar confusiones que son comunes a la hora de seleccionar una fuente
de alimentación indicada para el circuito.
Consumo de potencia en entrada y salida
Cuando se pretende utilizar una corriente y/o tensión determinada para lograr
el funcionamiento de un dispositivo electrónico, como en este caso, un LED,
debe tenerse en mente el concepto de potencia eléctrica.
La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía entregada o
absorbida por un elemento dentro de un tiempo determinado. En el Sistema
Internacional de Unidades, la unidad es el vatio (watt), que es la unidad
comúnmente utilizada en los sistemas electrónicos.
Una de las formas de calcular la potencia consumida o entregada por un
equipo electrónico es multiplicando tensión por corriente [Potencia(P) =
tensión(V) x corriente(I)].
Vamos a poner un ejemplo:
Supongamos que tenemos un driver de LED cuya tensión de salida bajo carga
(es decir, con el LED conectado) es de 30V. Supongamos además que la
corriente de trabajo nominal entregada por ese driver es de 1A. A partir de
estos dos parámetros podremos calcular la potencia entregada por el driver.
Entonces tenemos que la potencia (P) es igual a 30V multiplicado por 1A: P =
30V x 1A = 30W. Tenemos entonces una potencia de salida de 30W.
Este es un parámetro fundamental, no solo para el correcto funcionamiento del
LED y del driver, sino también para determinar la potencia de la fuente de
alimentación que tendremos que utilizar para alimentar al driver.
Vamos a poner este otro ejemplo:
Suponer el caso anterior, donde se necesita que el driver entregue 30W para
encender un LED de la misma potencia.
Ahora considerar también que este circuito será alimentado con una tensión de
de 12V.
Entonces, teniendo en cuenta una eficiencia del 100% del driver(en la práctica
nunca se logra ese nivel de eficiencia, pero para simplificar cálculos
supondremos que sí), tenemos que la potencia de salida del driver es igual a la
potencia de entrada, que es la entregada por la fuente. Es decir P(entrada) =
P(salida)
Por lo tanto, P(entrada) = P(salida) = 30W, y partiendo de la fórmula de P = V
x I (potencia = tensión por corriente, como se mostró anteriormente) podremos
despejar la corriente necesaria para alimentar al circuito: Corriente(I) =
Potencia(P) / Tensión(V)  (Corriente es igual a la potencia dividida por la
tensión). Entonces: I(entrada) = 30W / 12V = 2.5A; esta es la corriente
consumida a la entrada del circuito. En conclusión, necesitaríamos como
mínimo una fuente de alimentación de 2.5A con una tensión de 12V.
Tenemos entonces:
Corriente de entrada [I(entrada)] = 2.5A
Corriente de salida [I(salida)] = 1A
Tensión de entrada [V(entrada)] = 12V
Tensión de salida [V(salida)] = 30V
Potencia de entrada [P(entrada)] = 30W
Potencia de salida [P(salida)] = 30W
El concepto que voy a citar a continuación es el motivo de creación de esta
guía.
Como se puede observar, tenemos una tensión de salida superior a la de
entrada (que sería la función de este driver en particular, elevar la tensión de
entrada). Pero esto no se logra en forma “gratuita”, para ello debemos “perder”
corriente de salida, es decir, si queremos ganar tensión a la salida
perderemos corriente en la misma; si queremos ganar corriente
perderemos tensión. Las potencias de entrada y salida deben permanecer
iguales (en un sistema con 100% de eficiencia).
Fíjese la corriente de entrada, la cual es 2,5 veces mayor que la de salida. Por
lo tanto a la salida tendremos menor corriente que a la entrada. Si se aumenta
la corriente de salida, inevitablemente aumentará la corriente de entrada
(manteniendo las tensiones de entrada y salida constantes). Esto es
importantísimo resaltarlo, puesto que muchas veces se comete el error de
afirmar lo siguiente: “Tengo un LED de 30W, con una tensión de 30V y
corriente de 1A, y al circuito lo tengo que alimentar con 12V. Entonces alimento
al driver con una fuente de 12V-1A, porque los LEDs consumen 1A.” NO.
Utilizando este concepto puede llegar a dañar tanto al driver como a la fuente
en cuestión, debido a una sobrecarga en la misma.
Cabe aclarar que estos conceptos para la selección de una fuente de
alimentación adecuada se encuentran incompletos. Faltaría cubrir un tema no
menor que es el de la eficiencia eléctrica, el cual se abordará en el próximo
artículo.
Si desea obtener mayor información acerca del tema, realizar algún aporte o corrección,
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