Binning o agrupamiento de LEDs en la especificación y selección de un luminario

Por Acuity Brands Lighting

Aún el día de hoy, y sin importar la cantidad de dinero que se ha destinado a la investigación y desarrollo de los LEDs, el proceso de crecimiento epitaxial por el cual se fabrican estos componentes produce gran variación en el desempeño de los mismos.

En el proceso de producción, una oblea se recubre de pequeñas capas de diferentes materiales que eventualmente formarán el dispositivo semiconductor, corazón del LED azul. La siguiente etapa consiste en cortar rectángulos extremadamente pequeños de esta oblea, colocarle terminales eléctricas y cubrirlo de una capa de fósforo para finalmente encapsularlo en lo que será propiamente el LED.

Tanto el proceso de crecimiento epitaxial como el de recubrimiento de fósforo producen grandes variaciones que impactan considerablemente el desempeño de los LEDs en flujo luminoso, temperatura de color y voltaje de operación. De ahí la necesidad de los fabricantes de LEDs de crear un proceso en el cual se puedan aprovechar al máximo sus dispositivos; este es el proceso de “Agrupamiento” o “Binning” y es de extrema importancia para los fabricantes de luminarios.

Dada la gran variedad de aplicaciones de iluminación que existen en donde se requieren LEDs es perfectamente posible hacer grupos de características similares que puedan cubrir las diferentes necesidades de los usuarios finales, permitiendo de esta forma que los fabricantes de luminarios dispongan de un mecanismo para garantizar la calidad y el desempeño de sus equipos.

Existen diferentes formas de agrupar a los LEDs, pero la más crítica es en base a los parámetros que determinan su desempeño en flujo luminoso (lúmenes) y temperatura de color. El agrupamiento o Binning por salida luminosa es un procedimiento directo donde los LEDs se miden de manera individual y se agrupan conforme a la salida de luz producida, lo cual permite que los fabricantes de luminarios seleccionen el grupo de LEDs adecuado a las necesidades que tienen de flujo luminoso. El agrupamiento por temperatura de color es mucho más complicado; los grupos de temperatura de color se definen como coordenadas X, Y en el diagrama de cromaticidad CIE 1931.

Los grupos se definen como cuadrantes alrededor de la línea estándar de cromaticidad (mostrada en azul) para una determinada temperatura de color. Mientras mayor sea el tamaño del cuadrante más grande será la variación en temperatura de color de ese grupo; consecuentemente mientras menor sea el cuadrante mejor será el control que se tenga en la variación de temperatura de color de ese grupo de LEDs.

Es muy importante mencionar que si un fabricante de luminarios acepta LEDs de diferentes agrupaciones o de grupos muy abiertos, esto impactará favorablemente su costo y tiempo de entrega, pero tendrá un impacto negativo en cuanto al desempeño de sus equipos y consecuentemente afectará al usuario final de los mismos.

En 2008, ANSI y NEMA se unieron para crear la norma ANSI C78 377 A, la cual define grupos de aproximadamente el mismo tamaño que las variaciones de color producidas por las lámparas fluorescentes compactas.

Cabe mencionar que el luminario RT5 LED de Acuity Brands Lighting es considerablemente más pequeño que el establecido por ANSI, lo cual garantiza el desempeño del luminario.

En conclusión, mientras más cerrados sean los grupos (binnes) de clasificación de LEDs, mejor será el desempeño de los luminarios producidos con estos LEDs. De ahí la necesidad que los usuarios finales conozcan estos conceptos y los apliquen en la selección de productos, ya que de otra forma pueden ver seriamente afectada su inversión.

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  1. A manera de fe de erratas, omitimos dar el crédito a Acuity Brands Lighting como autor del artículo. Iluminet les da las gracias por el mismo y esperamos nos compartan a futuro más información técnica relevante para nuestros lectores.

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