Las tiras LED direccionables estándar pueden satisfacer muchas necesidades de iluminación comunes, pero los proyectos comerciales y de fabricantes de equipos originales (OEM) a menudo requieren algo más específico.
Un cliente puede necesitar un circuito integrado (IC) diferente, una mayor densidad de píxeles, una placa de circuito impreso (PCB) más pequeña, RGBW en lugar de RGB, un voltaje específico, LED de emisión lateral, protección impermeable, conectores especiales o incluso una configuración de píxeles totalmente distinta.

¿Qué se puede personalizar en una tira LED direccionable?

• Tipo y encapsulado del LED
• Configuraciones de color RGB, RGBW u otras
• IC integrado o externo
• Modelo de IC
• Voltaje de funcionamiento
• LED por metro
• Píxeles por metro
• LED por píxel
• Ancho y diseño de la PCB
• Longitud de corte
• Potencia y brillo
• Tipo de señal
• Nivel de impermeabilidad
• Longitud de la tira
• Cable y conector
• Color de la PCB
• Estructura mecánica especial

1. Comience por los requisitos de control

Antes de elegir la densidad de LED, el voltaje o el ancho de la PCB, la primera pregunta debería ser:

¿Qué tipo de efecto de iluminación requiere el proyecto?

Algunas aplicaciones solo necesitan efectos relativamente simples de persecución, flujo o cambio de color. Otras requieren animaciones muy fluidas, alta resolución de píxeles o sincronización con música, vídeo o sistemas de control arquitectónico.
Esto determina la arquitectura de control básica.

Tira LED direccionable SPI

• una señal de datos;
• datos + reloj;
• datos principales + datos de respaldo.

Tira LED direccionable DMX512

Para sistemas de iluminación arquitectónica, escénica y profesional, puede preferirse el protocolo DMX512.
En comparación con los sistemas SPI típicos, DMX512 resulta especialmente útil cuando la tira LED debe integrarse en una red de control de iluminación profesional de mayor envergadura.
Dependiendo del proyecto, se pueden desarrollar configuraciones de tiras de píxeles DMX en blanco, blanco ajustable (tunable white), RGB, RGBW, entre otras.
Por tanto, el primer paso en un proyecto OEM no es preguntar:
«¿Tienen el modelo WS2811?»
Una pregunta más útil sería:
«¿Con qué sistema de control funcionará esta tira y qué efecto requiere el proyecto?»

2. ¿CI integrado o CI externo?

Esta es otra decisión de diseño importante.

Tira LED con CI integrado

• instalaciones compactas;
• efectos de píxeles de alta densidad;
• iluminación decorativa;
• matrices LED;
• señalización;
• productos de iluminación creativa.

Tira LED con CI externo

• WS2811
• SM16703
• UCS1903
• TM1814
• Serie WS2814
• Serie UCS2904
• Serie WS2818

3. Personalice la cantidad de LED y píxeles por metro

Uno de los errores más comunes al especificar una tira de LED direccionables es tratar los LED/m y los píxeles/m como la misma especificación.
No siempre son lo mismo.
Considere estos dos diseños:
60 LED/m, 60 píxeles/m
Cada LED es direccionable individualmente.
Pero otra tira podría ser:
60 LED/m, 20 píxeles/m
En este caso, tres LED pueden funcionar juntos como un solo píxel.
Ambos productos tienen la misma densidad de LED, pero su resolución de animación es muy diferente.
Una mayor densidad de píxeles generalmente produce transiciones más suaves y efectos dinámicos más detallados. Una menor densidad de píxeles puede reducir la complejidad del control y resultar suficiente cuando la tira se observa desde una mayor distancia.
Esto significa que la densidad de píxeles debe seleccionarse en función de la distancia de visualización y el efecto visual deseado, y no simplemente eligiendo la cifra más alta disponible.
Para un proyecto OEM, es posible contar con configuraciones de 30, 60, 72, 96, 120 o 144 LED por metro, dependiendo del encapsulado del LED, el circuito integrado (IC), el ancho de la PCB y el diseño eléctrico.

4. Elija la tensión de funcionamiento adecuada

Las tiras de LED direccionables suelen diseñarse para sistemas de 5 V, 12 V y 24 V.
Cada tensión tiene sus propias ventajas.

5 V

La tensión de 5 V es común en muchos diseños de LED direccionables individualmente, ya que a menudo un solo LED puede representar un píxel.
Esto la hace atractiva para efectos de alta resolución.
La contrapartida son la corriente y la caída de tensión. A medida que aumenta la longitud de la instalación, la distribución de energía cobra mayor importancia.

12 V

Los 12 V ofrecen un equilibrio útil entre el control de píxeles y la distribución de energía.
Se utilizan ampliamente en iluminación decorativa comercial, señalización, entretenimiento y otras instalaciones de longitud media.
Dependiendo del circuito, varios LED pueden formar un píxel, aunque algunas soluciones de IC de 12 V también admiten configuraciones más especializadas.

24 V

Para instalaciones de mayor longitud, los 24 V permiten reducir la corriente para una misma potencia en comparación con los sistemas de menor tensión, lo que ayuda a mejorar la distribución de energía.
Sin embargo, la tensión por sí sola no determina cuántos LED componen un píxel ni qué longitud puede alcanzar la tira sin necesidad de alimentación adicional. El cobre de la PCB, el consumo de energía, la densidad de los LED, la longitud de la tira y el brillo operativo son factores importantes.
Por ello, la tensión debe seleccionarse en función del diseño eléctrico completo.

5. RGB, RGBW y otras configuraciones de color

Las tiras LED direccionables no se limitan al RGB.

Tira LED de píxeles RGB

• iluminación de entretenimiento;
• entornos de *gaming*;
• señalización;
• instalaciones decorativas;
• efectos escénicos.

Tira LED de píxeles RGBW

El RGBW incorpora un canal de blanco específico.
En lugar de generar blanco únicamente mediante la mezcla de rojo, verde y azul, el canal LED blanco independiente permite obtener una luz blanca más útil para aplicaciones que requieren tanto colores dinámicos como luz blanca funcional.
También es posible considerar diferentes temperaturas de color blanco según el proyecto.

Sistemas de color más complejos

En algunos proyectos, los clientes pueden requerir luz blanca ajustable combinada con efectos RGB.
El circuito integrado (IC), el encapsulado del LED y el sistema de control deben admitir el número de canales requerido.
Esta es una de las razones por las que, en los proyectos OEM, conviene definir la función de iluminación final antes de seleccionar el circuito integrado.

6. Ancho de la PCB y diseño mecánico

• un perfil de aluminio;
• un letrero;
• mobiliario;
• una pantalla o expositor;
• una luminaria;
• una ranura estrecha;

7. Tiras LED de emisión frontal, lateral y "Mini Pixel"

No todos los proyectos requieren que los LEDs emitan luz hacia arriba desde la PCB.
Las tiras LED direccionables de emisión lateral son útiles cuando la instalación exige que la luz se proyecte lateralmente, como en la iluminación de bordes o en instalaciones dentro de estructuras estrechas.
También se pueden utilizar encapsulados LED en miniatura cuando el cliente necesita una tira más compacta o una mayor densidad de componentes.
Estos diseños resultan especialmente útiles para productos OEM, donde la tira LED debe integrarse en otro producto final en lugar de instalarse como una tira independiente.

8. Personalización de la protección contra el agua

• las dimensiones de la tira;
• la disipación de calor;
• la flexibilidad;
• el diseño de los conectores;
• el corte y la soldadura;
• el método de instalación.

9. El consumo de energía y el brillo también se pueden ajustar

Un mayor número de LEDs no implica necesariamente que la tira deba funcionar a máxima potencia.
En aplicaciones OEM, el consumo de energía puede diseñarse en función del brillo requerido, las condiciones térmicas y la capacidad de la fuente de alimentación.
Esto es especialmente importante en las tiras direccionables, ya que la carga máxima puede llegar a ser considerable cuando muchos píxeles emiten luz blanca a máxima intensidad simultáneamente.
Durante el desarrollo del producto, resulta útil calcular:
Potencia por metro × longitud total de la tira = carga máxima teórica
A continuación, se deben seleccionar la fuente de alimentación y el cableado con una capacidad de reserva adecuada.
En tramos largos, también puede ser necesaria la inyección de energía para reducir la caída de tensión y mantener la uniformidad del color y el brillo.

10. Personalización de cables, conectores y longitud de la tira

• longitud de la tira;
• cables de entrada y salida;
• longitud del cable;
• tipo de conector;
• conectores macho/hembra;
• posición de la soldadura;
• secuencia de cables.

Una mejor forma de especificar una tira LED de píxeles personalizada

En lugar de enviar únicamente el número del circuito integrado (IC), es preferible proporcionar la información básica del proyecto.
Por ejemplo:

Con esta información, el fabricante de la tira LED puede determinar si la combinación solicitada es viable y sugerir el IC y el diseño de circuito más adecuados.

¿Producto estándar o personalizado?

• dimensiones;
• resolución de píxeles;
• voltaje;
• compatibilidad de control; configuración de color;
• fiabilidad;
• instalación;
• cableado;
• impermeabilización;
• integración en la producción.

Reflexiones finales

Una buena tira LED direccionable personalizada comienza por la aplicación, no por el número de circuito integrado (IC).
El IC es importante, pero es solo una parte del sistema. El voltaje, el encapsulado del LED, la densidad de píxeles, el diseño de la PCB, la distribución de energía, el tipo de señal, la impermeabilización y la compatibilidad del control influyen en el resultado final.
Esta es también la razón por la que dos tiras LED direccionables que utilizan el mismo IC pueden ofrecer un rendimiento muy diferente en un proyecto real.
Para proyectos de iluminación comercial y OEM, el mejor enfoque consiste en definir primero el efecto deseado, el entorno de instalación, las dimensiones, el sistema de control y los requisitos eléctricos. A partir de esas condiciones, se puede desarrollar la configuración de la tira LED.
En Hanron Lighting, las tiras LED direccionables pueden personalizarse según los requisitos específicos de cada proyecto, incluyendo la selección del IC, la configuración de los LED, el voltaje, la densidad de píxeles, el diseño de la PCB, las dimensiones de la tira, la estructura de impermeabilización, así como los cables y conectores.
Ya sea que el proyecto requiera una tira de píxeles SPI estándar, una tira de alta densidad direccionable individualmente, un diseño con IC externo o una solución DMX512, el producto debe diseñarse en función de la aplicación, en lugar de forzar a la aplicación a adaptarse a una tira estándar.