El mercado de LED regulables no es nuevo, por lo que al elegir un driver para su producto LED regulable, las opciones disponibles incluirían drivers reguladores con cable o sin cable, sin incluir el control RF. El comentario más común de los usuarios de reguladores LED es que tienen el regulador conectado a su driver LED regulable, pero el driver LED parpadea, zumba y se apaga después de que la lámpara alcanza su brillo máximo. Aunque los usuarios quieren culpar al regulador, es importante entender que el regulador fue la fuente inicial que proporcionó electricidad al driver LED, por lo tanto, un regulador más caro no ayudará en este escenario; en cambio, el objetivo es encontrar un regulador que haya sido diseñado y fabricado específicamente para funcionar con un tipo específico de driver LED regulable. Este manual explica las diferencias entre cómo operan los LED en comparación con las bombillas incandescentes; las tecnologías de regulación existentes disponibles; y qué considerar al seleccionar e instalar equipos y fabricantes de reguladores; cómo calcular los requisitos de carga; y cómo instalar correctamente drivers LED regulables y todo el equipo asociado.
Cuando se trata de seleccionar el mejor regulador para iluminación LED, la mejor opción disponible en el mercado es el regulador de borde de salida, también conocido como ‘regulador ELV’ o ‘regulador de fase inversa’. Los reguladores de borde de salida son superiores a los reguladores tradicionales de estilo triac (fase directa) en la forma en que producen una señal de forma de onda limpia que proporciona a los drivers LED una luz estable sin parpadeo ni zumbido. Por lo tanto, la ventaja de usar un regulador de borde de salida es que permiten una capacidad de regulación mucho mayor en comparación con los reguladores de fase directa que predominan en el mercado actual. Muchas empresas fabrican reguladores compatibles con LED, incluyendo: Lutron, Leviton, Legrand y Eaton.
Por qué es difícil regular luces LED empotradas
Una bombilla incandescente funciona con un concepto eléctrico bastante sencillo. El elemento resistivo en la bombilla hace que esta brille menos con una caída de voltaje. El circuito del regulador altera la onda de suministro de manera simple para que la bombilla esté técnicamente detrás en niveles de iluminación. Por lo tanto, las reducciones de iluminación con bombillas incandescentes han funcionado eficientemente durante cien años sin que se planteen problemas de compatibilidad.
Los downlights LED se comportan de manera diferente. Un driver separado o el montaje del downlight produce la operación a través de una fuente de alimentación, que transforma la corriente a través del downlight LED en corriente continua. Esta fuente de alimentación utiliza condensadores, una unidad de control y retroalimentación para mantener la función de mantener el LED encendido sin cambios. Cuando el regulador conmuta la corriente en su camino hacia la bombilla, el driver solo necesita procesar la onda aplicada y reaccionar.
Pueden ocurrir tres tipos de fallos en este caso. Si el driver no puede leer la forma de la onda, no conocerá el ángulo de avance y aplicará la señal incorrecta, generalmente representada por un rango pequeño de brillo. Si el driver aprendió la forma pero carece de energía para mantener los condensadores llenos, perderá potencia y comenzará a parpadear o destellar. Por último, puede suceder que el tiempo de la señal cause ruidos por el filtrado realizado dentro del driver, que pueden ser lo suficientemente fuertes como para ser audibles a cierta distancia.
Nada de esto es un defecto. Son dos piezas de electrónica diseñadas en diferentes épocas, que se encuentran por primera vez. La solución radica en hacer coincidir la característica de salida del dimmer con lo que el driver puede leer, y entender qué combinaciones funcionan es el tema de las reglas de compatibilidad para dimmers LED.
Fase directa vs fase inversa
La especificación más significativa es el estilo de atenuación, que depende del proceso de atenuación durante los semiciclos.
| Fase directa (borde de avance, TRIAC) | Fase inversa (borde de retroceso, ELV) | |
|---|---|---|
| Forma de onda | Corta el inicio de cada semiciclo | Corta el final de cada semiciclo |
| Diseñado para | Lámparas incandescentes y halógenas; transformadores magnéticos de baja tensión | Transformadores electrónicos de baja tensión y drivers LED |
| Comportamiento con cargas LED | Parpadeo frecuente, zumbido, rango limitado de atenuación, problemas con carga mínima | Atenuación limpia en todo el rango; silencioso en la mayoría de las instalaciones |
| Ruido | Puede causar zumbido audible en drivers LED y en el propio dimmer | Generalmente silencioso |
| Conexión a neutro | Usualmente no requerida (dos cables) | A menudo requerida para rendimiento completo (tres cables) |
| Costo | Inferior | Mayor |
| Mejor uso hoy en día | Circuitos incandescentes heredados, o donde no hay neutro disponible | Cualquier instalación LED nueva, particularmente downlights empotrados |
La regla es simple: al instalar luces LED empotradas, debe elegir fase inversa. Es más caro y puede requerir un neutro en la caja, pero este tipo de dimmer hará su trabajo correctamente, a diferencia del que tendrá que retirar a petición del cliente.
Sin embargo, hay una excepción a esta regla. Las residencias antiguas pueden tener la caja del interruptor equipada solo con el vivo conmutado. Si ese es el caso, instalar un dimmer de fase inversa puede requerir recableado. Entonces, un dimmer de fase directa clasificado para cargas LED y usado con drivers compatibles puede funcionar. La práctica aquí es un compromiso y no la opción preferible, ya que la compatibilidad del driver será crucial en este caso.
Lo que un dimmer necesita hacer
Cinco factores diferencian un dimmer LED que realmente funciona de uno que simplemente actúa como interruptor.
- La especificación del tipo de carga. El dimmer a comprar debe estar clasificado específicamente para cargas LED. No es seguro usar un dimmer clasificado para cargas incandescentes o halógenas, sin importar la potencia.
- La especificación de carga mínima. Esta especificación probablemente ha sido la más pasada por alto por los clientes. Muchos atenuadores requieren una carga mínima para funcionar, generalmente 10, a veces 25 o más. El atenuador que tiene una carga mínima baja o, mejor aún, indica “sin carga mínima”, no tiene este problema.
- La especificación de carga máxima para LED. Los fabricantes proporcionan diferentes valores máximos para cargas incandescentes y LED, siendo el valor para LED generalmente considerablemente menor. Por lo tanto, puede suceder que entre los atenuadores clasificados para 400 W incandescentes, haya uno clasificado solo para 100 W LED.
- La especificación del requisito de neutro. Los atenuadores de dos cables operan sobre la carga. Eso significa que los clientes pueden ver que sus LED brillan débilmente incluso cuando están apagados. Los atenuadores de tres cables con neutro no experimentan esto, por lo que es importante elegir el atenuador según la presencia del cable neutro en la caja.
- La especificación del rango de atenuación. Un buen atenuador debe proporcionar una atenuación suave sin zona muerta en la parte inferior.
Tipos y marcas recomendadas
El mercado está segmentado en fabricantes establecidos de dispositivos de cableado con líneas específicas de atenuadores LED, fabricantes de interruptores inteligentes y marcas de nicho decorativas. Las marcas respetadas divulgan datos de compatibilidad LED, que son más valiosos que la reputación de la marca en sí.
| Gama de marcas | Tipo | Fortalezas | Notes |
|---|---|---|---|
| Lutron (Diva, Maestro, Caséta) | Fase directa e inversa; opciones inteligentes | Amplias listas publicadas de compatibilidad LED; rendimiento confiable en gama baja; documentación de soporte sólida | Punto de referencia para datos de compatibilidad; ampliamente especificado en Norteamérica |
| Leviton (Decora, SureSlide) | Fase directa e inversa; opciones inteligentes | Amplia disponibilidad, clasificaciones claras de carga, buena relación calidad-precio en gama media | Común en trabajos residenciales de retrofit y nuevas construcciones |
| Legrand, Schneider, Eaton | Fase directa e inversa; sistemas modulares | Integración con sistemas de placa y modulares; fuerte presencia europea y comercial | Útil cuando el dimmer debe coincidir con una gama de placas existente |
| Varilight, Hamilton y especialistas similares del Reino Unido | Fase inversa, gamas específicas para LED | Gamas explícitas de atenuación para LED, acabados metálicos, buena disponibilidad en el Reino Unido | Elección sólida para instalaciones en el Reino Unido con requisitos decorativos |
| GOG | Gamas de dimmers y interruptores inteligentes | Exportación y suministro para proyectos con cargas documentadas y acabados consistentes en grandes pedidos | Adecuado para proyectos donde se deben entregar varios cientos de puntos coincidentes |
Dos observaciones útiles sobre la elección de la marca. Lo primero a considerar es que al obtener el dimmer y las lámparas de fabricantes que suministran información sobre su compatibilidad mutua, se minimiza la incertidumbre; es posible que un dimmer que funciona bien con una marca de driver tenga un rendimiento deficiente con otra. Otra cosa es que si hay muchas luces empotradas idénticas en el proyecto, sería prudente comprar una muestra de cada tipo de dimmer disponible para probar con las luminarias existentes, ya que esto implicaría un costo de solo unas pocas docenas de dólares en lugar de tener que cambiar muchos dimmers en todo ese piso. La guía para emparejar el dimmer con la carga en la práctica se establece en la evaluación de dimmers para iluminación LED.
Grupo, carga y potencia
Hay dos cálculos que determinarán si el dimmer que ha elegido realmente funciona: la carga y la configuración de la placa.
- Cálculo de la carga: Sume la potencia de todas las lámparas que controla el dimmer. Por ejemplo, si tiene diez luces empotradas, cada una con 9 W de potencia, la carga será de 90 W. Compare esto con la clasificación máxima del dimmer para LED, no para lámparas incandescentes. Luego asegúrese de que esté de acuerdo con el mínimo del dimmer. Por ejemplo, si tiene un dimmer que requiere un mínimo de 25 W y solo se usa una lámpara con 9 W en el circuito, funcionará mal.
- Reducción por agrupamiento: El uso de múltiples dimmers colocados en una sola caja o una caja de calentamiento cercana los hace más calientes que si se usara solo un dimmer. Todos los fabricantes publican la reducción por agrupamiento que disminuye la carga máxima, la cual se subestima en muchos casos.
- Configuración de la placa: En esencia, una placa solo puede aplicarse a un cierto tipo de dimmer. La placa debe estar separada del mecanismo de este tipo. Por lo tanto, si los términos correctos no son conocidos por los usuarios finales, podrían comprar una placa incorrecta que no sea compatible con el dimmer.
- Circuitos de trabajo: En aquellas situaciones en las que las mismas luces se controlan desde dos puntos diferentes, un dimmer estándar no puede reemplazar un interruptor bipolar ya que no tiene dos puntos de control.
Instalación y puesta en marcha
Aunque instalar un dimmer es una tarea rápida, el paso más importante en el proceso es la puesta en marcha.
- Los electricistas deben asegurarse de cortar el suministro eléctrico y verificar que el circuito esté sin corriente en el interruptor. Apagar las luces no aísla el circuito.
- Los técnicos deben investigar el tipo de conductores en el circuito. La presencia de un cable neutro en la caja es importante, ya que determina si es posible la instalación de un dimmer de 2 hilos o de 3 hilos.
- La carga del circuito debe verificarse según la clasificación del dimmer en sus especificaciones. La conexión correcta debe realizarse al dimmer según su diagrama.
- Se puede instalar la placa y se debe asegurar que la placa esté nivelada y que ningún cable quede pellizcado por la placa.
- Se realiza la puesta en marcha del dimmer. Si el dimmer tiene un ajuste, debe configurarse en el nivel de luz más bajo posible, ya que este es el paso más importante para eliminar problemas de parpadeo.
- Se debe probar la operación de atenuación desde el brillo máximo hasta el mínimo, observando parpadeos y ruidos zumbantes.
La secuencia más amplia, que incluye el procedimiento de aislamiento seguro y las verificaciones a realizar cuando el cableado existente no coincide con el plano, se cubre en el proceso de instalación de un interruptor dimmer. Hay dos advertencias adicionales sobre instalaciones LED empotradas: una es que el driver podría encontrarse en el espacio del techo con implicaciones para las pruebas en términos de facilidad de acceso; la otra es que la dispersión de aislamiento alrededor de las luminarias podría provocar un exceso de calor y, posteriormente, cambios en el funcionamiento del driver.
Parpadeo, zumbido y carga mínima
| Síntoma | Causa probable | Solución |
|---|---|---|
| Parpadeo solo a baja luminosidad | Driver por debajo de su nivel mínimo de operación; ajuste mínimo del dimmer demasiado bajo | Aumentar el ajuste mínimo; si no es posible, añadir una lámpara más al circuito o cambiar el dimmer |
| Parpadeo en todo el rango | Desajuste de fase — un dimmer de fase directa en un driver que requiere fase inversa | Cambiar a un dimmer de fase inversa |
| Las luces parpadean o pulsan | Los capacitores del driver no se cargan lo suficiente entre segmentos cortados | Reducir la cantidad de lámparas por dimmer, o usar un dimmer con una clasificación de carga mínima más alta compatible con el driver |
| Zumbido audible del dimmer | Filamento/inductor de la lámpara o driver respondiendo a la forma de onda cortada | Cambiar a fase inversa; verificar que la carga esté dentro de la clasificación LED |
| Las luces brillan débilmente cuando están apagadas | Dimmer de dos hilos que toma su alimentación a través de la carga | Instalar un dimmer de tres hilos con conexión a neutro |
| Zona muerta en la parte inferior del dial | Umbral mínimo de atenuación del driver | Ajustar el recorte mínimo del dimmer para que coincida, o aceptar un nivel mínimo más alto |
| Regulador caliente al tacto | La carga excede la clasificación del LED, o se ignora la reducción por agrupamiento | Reduzca la carga por regulador o divida el circuito |
Se puede observar que casi todos los problemas mencionados anteriormente surgen de las mismas tres razones, ya sea porque el tipo de fase es incorrecto, la carga está fuera de la clasificación LED del regulador o el nivel mínimo nunca fue configurado. Por lo tanto, está claro que los tres están relacionados con problemas de especificación y no con fallos de equipo.
Lo que realmente le compra la regulación
Es importante entender la razón detrás de la importancia del atenuado porque se percibe como una función decorativa mientras que en realidad cumple muchos más roles. Menos luz significa menos energía consumida y la reducción del consumo de energía es más que proporcional en comparación con menos luz en la práctica: la reducción de energía por 50% en un LED atenuable significa mucho más que la mitad de la caída en el consumo de energía. La vida útil de la luz también se incrementa porque una corriente más baja resulta en una temperatura de operación más baja, mientras que la causa principal del desgaste del LED es el calor. Y podemos lograr la posibilidad de usar la misma área para diferentes propósitos: la misma habitación puede servir como un espacio de trabajo brillante durante el día y un lugar con poca luz durante la noche, sin requerir circuitos y luminarias adicionales. El caso más amplio, incluyendo las estrategias de control que van más allá del simple atenuado, se expone en las ventajas prácticas de los interruptores atenuadores.
Precios
El atenuado es una mejora rentable cuando lo comparamos con la instalación en sí, porque cambiar de un atenuador de mala calidad a uno de calidad es insignificante en comparación con reemplazar todo el sistema.
| Producto | Precio indicativo | Notes |
|---|---|---|
| Atenuador básico de fase directa | $8-20 / £5-15 | No recomendado para cargas LED a menos que esté explícitamente clasificado para LED |
| Atenuador LED de fase inversa, marca de calidad | $20-60 / £15-45 | La opción sensata por defecto para downlights LED empotrados |
| Atenuador multiubicación con acompañantes | $40-90 / £30-70 por punto | El costo se multiplica por el número de posiciones de control |
| Atenuador inteligente (Wi-Fi, Zigbee, opciones sin neutro) | $40-120 / £35-90 | Añade dependencia de plataforma y a menudo un hub |
| Control comercial 0-10 V o DALI | $60-250 por canal | Justificado cuando se requieren escenas, programación o control central |
| Mano de obra de instalación | $60-150 / £45-110 por punto | Más alto cuando no se debe llevar neutro a la caja del interruptor |
En comparación con las cifras indicadas arriba, los costos asociados con tomar decisiones erróneas tienden a subestimarse. Reemplazar atenuadores defectuosos que parpadean en una docena de lámparas colgantes y reparar paredes después de este proceso es mucho más caro que comprar un atenuador de fase inversa decente para cada circuito.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el mejor interruptor atenuador para luces LED empotradas?
Un atenuador de fase inversa o ELV diseñado específicamente para cargas LED debe contar con una carga mínima baja y ajuste de brillo mínimo ajustable. La tecnología de fase inversa produce una forma de onda de salida con calidad suficientemente alta para que los drivers LED la interpreten perfectamente y eliminen, por tanto, la mayoría del parpadeo y zumbido. Asegúrese de que la carga esté dentro del parámetro de la clasificación LED del atenuador en lugar de su clasificación para incandescentes, así como verifique si hay cable neutro en la caja del interruptor, ya que los atenuadores de tres cables funcionan mejor y no provocan la luz tenue que puede aparecer con los de dos cables. Las empresas que tienen datos públicos sobre compatibilidad LED son la opción menos riesgosa.
¿Necesito un interruptor atenuador especial para luces LED?
Es cierto en la mayoría de los casos. Los atenuadores específicamente diseñados para iluminación incandescente y halógena utilizan un tipo de control de fase directa que la mayoría de los drivers LED no pueden interpretar correctamente, lo que conduce a parpadeo, zumbido, estroboscopía o un rango muy pequeño de operabilidad. Un atenuador LED cuenta con un mecanismo de salida apropiado en su núcleo y también tiene las especificaciones de carga para fuentes de luz LED, que generalmente son mucho más bajas que las de las lámparas incandescentes. Aunque los atenuadores son excelentes con lámparas tradicionales, no deben usarse para LEDs a menos que estén explícitamente marcados como diseñados para ese propósito.
¿Qué tipo de interruptor atenuador es mejor para luces LED?
La fase inversa, también conocida como borde de salida o ELV, es el tipo óptimo de atenuador para aplicaciones LED, especialmente en luces empotradas en el techo donde se usan muchos drivers en el mismo circuito. En lugar de cortar la energía al inicio de cada semiciclo, los atenuadores de fase inversa cortan la electricidad al final de cada semiciclo, lo que lo hace ideal para los drivers electrónicos usados en luminarias LED. Los atenuadores de fase directa también pueden usarse para circuitos de iluminación incandescente existentes y en aplicaciones donde no hay línea neutra disponible; sin embargo, en este caso es esencial verificar la compatibilidad entre el atenuador y el driver según la lista del fabricante.
¿Qué potencia de interruptor atenuador necesito para luces LED?
Para comenzar el proceso de usar un atenuador para iluminación LED, se debe determinar la potencia total y luego compararla con la clasificación máxima LED del atenuador, en lugar de la incandescente. La potencia total es muy específica: es 90 W en el caso de 10 LEDs de 9 W cada uno y es aceptable para un atenuador clasificado para carga LED de 100 W, pero no para uno clasificado para carga LED de 75 W. Considere el otro extremo del espectro; muchos atenuadores especifican la carga mínima, que puede ser tan baja como 10 W o 25 W, haciendo que el circuito con 1 o 2 lámparas sea menor que eso o funcione mal. Seleccione un atenuador con una carga mínima muy baja o sin mínima en absoluto, o uno con el mínimo ajustable durante la instalación/puesta en marcha y aplique un factor de multiplicación de desclasificación para múltiples atenuadores en el mismo recinto/grupo.
¿Por qué mis luces LED siguen parpadeando después de instalar un atenuador?
Tres problemas contribuyen principalmente a los problemas que las personas experimentan. El primero es una descoordinación de fase cuando se utiliza un dimmer de fase directa con un driver que funciona en fase inversa. En este caso, lo primero que se debe hacer es cambiar el tipo de dimmer. El segundo problema es tener una carga por debajo del mínimo del dimmer. Esto típicamente conduce a parpadeos solo a baja luminosidad y puede resolverse aumentando el ajuste mínimo del dimmer, agregando una lámpara a la línea o eligiendo un dimmer con un mínimo más bajo. El tercer problema es cuando el driver no extrae suficiente corriente para cargar sus capacitores entre segmentos que son recortados y normalmente requiere menos tipos de lámparas conectadas al dimmer o un modelo de atenuación diferente. Usualmente toma solo unos minutos probar un dimmer candidato para verificar cómo funciona con las lámparas.
Referencias
- International Electrotechnical Commission — IEC 60669-2-1 Interruptores para Instalaciones Domésticas, Atenuación Electrónica
- NEMA — Normas para Dispositivos de Cableado y Clasificación de Carga de Dimmer
- UL Solutions — UL 1472 Controles de Atenuación de Estado Sólido
- U.S. Department of Energy — Guía de Rendimiento para Iluminación LED y Atenuación
- BSI — BS EN 60669-2-1 Requisitos para Interruptores de Atenuación Electrónica
Conclusión
Ciertas cosas deben tenerse en cuenta al comprar un regulador para iluminación LED empotrada. Primero, el voltaje de la señal de regulación debe ser compatible con el voltaje del driver al que se va a conectar. La señal de regulación para iluminación LED empotrada suele ser una señal de borde de salida o fase inversa. Segundo, debe determinar si el regulador que está comprando es un regulador para LED o solo para incandescentes. La eficiencia del regulador se ve muy afectada por la potencia total de todos los LED alimentados, en comparación con la potencia mínima que pasa a través del regulador. Al instalar el regulador en su hogar, recomiendo colocar el interruptor de tres vías en la caja de conexiones donde se encuentra el cable neutro, ya que hará que el proceso de instalación sea menos complicado. Si no hay cable neutro presente, asegúrese de usar un regulador de fase directa. Solo asegúrese de que el regulador de fase directa funcione también con luminarias LED empotradas.
