Los nuevos diseños de soportes para LED simplifican el montaje y reducen los costos

A medida que los requisitos para el uso eficiente de la energía aumentan, los diseñadores de iluminación se encuentran siempre en la búsqueda de la manera de facilitar la implementación de tecnología LED en sus aplicaciones de iluminación de manera más fácil y más rápida. Si se agregan los ledes chip-on-board (COB) a esta combinación, seguramente se presentarán nuevos retos de diseño. Una de las maneras en que los fabricantes de conectores están ayudando a la industria de la iluminación por LED es mejorando sus diseños y sistemas de soportes para ledes sin soldadura. Normalmente, en relación a estos soportes la atención se centra en ciertos ámbitos de mejora para facilitar el montaje, la seguridad de los acoplamientos y lograr una disminución de los costos.

La última oferta de TE Connectivity es un buen ejemplo. TE ha desarrollado un soporte para LED compatible con Zhaga con funciones a presión y sin soldadura que hacen que la fabricación e instalación de aplicaciones de iluminación LED sea mucho más fácil y rápida. El soporte para LED LUMAWISE Tipo Z50 es el último diseño en unirse a la familia LUMAWISE. La pieza se ajusta a las especificaciones del Consorcio Zhaga, creado por un grupo de empresas que trabajan conjuntamente para permitir la intercambiabilidad de las fuentes de luz LED para simplificar las aplicaciones generales de iluminación por LED.

Los soportes de ledes LUMAWISE están disponibles para una amplia variedad de ledes COB de Bridgelux, Cree, Citizen, Everlight, NICHICON, OSRAM, Seoul Semiconductor y Sharp. También están disponibles preensamblados en configuraciones de una o dos piezas.

TE Connectivity ofrece cinco sencillos pasos para montar matrices de LED e integrar las ópticas secundarias: montar a presión el COB en la base Z50, aplicar el material de interfaz térmica; introducir los cables en la base Z50; atornillar el montaje al disipador térmico y fijar la óptica secundaria. El conector de fácil uso está diseñado para ayudar a reducir los costos de montaje, según TE, además de proporcionar una conexión a la red eléctrica sin soldadura y accesorios mecánicos seguros. "La retención a presión del LED simplifica la instalación al asegurar el LED al soporte antes del montaje, y las conexiones por orificios de los cables al LED eliminan la necesidad de realizar soldaduras que insumen valioso tiempo", según las publicaciones de TE.

Los soportes de ledes son compatibles con ópticas secundarias, lo cual otorga a los ingenieros una gran variedad de opciones de diseño LED. La nueva serie de soportes Z50 (la Figura 1 muestra el soporte LED TE-Tipo Z50 con un clip de sujeción de óptica TE y un LED Mega ZENIGATA, una óptica LEDIL y un disipador térmico genérico) consta de productos para la serie CXA de Cree, para los COB de Nichicon, para la matriz Opto SOLARIQ de Osram, y para LUMILEDS de Philips. Estos soportes pueden utilizarse para iluminación de proyectores, luces descendentes, luces de escenarios, bañadores de pared e iluminación arquitectónica.


Figura 1: Los soportes de ledes Tipo Z de TE Connectivity proporcionan una rápida conexión sin soldadura para matrices de LED y permiten a los diseñadores desarrollar módulos compatibles con Zhaga. (Cortesía de TE Connectivity)

Los soportes Tipo Z50 están disponibles con un perfil bajo, y además con o sin accesorios ópticos. El estilo de orificio pasante proporciona contactos que admiten cables sólidos, trenzados, con fusibles de 18 AWG a 22 AWG. Los soportes ofrecen un amplio rango de temperatura de funcionamiento de -40° C a 105° C. Tienen una clasificación UL 300 V, y un grado de inflamabilidad de UL94V-0.

Molex también sigue avanzando en iluminación de estado sólido (SSL) con la introducción de sus interconexiones de sustrato de plástico (PSI) para matrices de ledes COB. Al igual que el soporte de TE Connectivity, estos soportes de matrices COB han sido diseñados para ofrecer una conexión más rápida y segura. Las interconexiones personalizadas además abordan las restricciones de espacio que se presentan a menudo en diseños de iluminación, al ofrecer una interfaz de cables de perfil bajo que transmite la potencia a la matriz a través de una simple conexión a un soporte o a un sustrato plástico.

La PSI ofrece una baja altura de paquete de ~2.00 mm, lo cual ayuda en diseños con limitación de espacio al tiempo que reduce los costos de sustratos. Además de su bajo perfil, la solución también permite que la óptica pueda colocarse más próxima al LED. Utilizando el sistema de arnés Pico-EZmate de Molex, que integra las funciones eléctricas y mecánicas, se elimina la necesidad de soldar, ya que proporciona una conexión sin soldadura.

El sistema PSI está pensado para aplicaciones de alta densidad y alta salida de iluminación, tales como las luminarias descendentes (lámparas de riel, colgantes y lineales) e iluminación de exteriores (carreteras, aparcamientos y reflectores de pared). Molex afirma que es compatible con una gran variedad de potenciales diseños PSI, que incluyen:

• Circular: Tamaño de COB de 22.50 X 22.50 mm; 36.00 mm de diámetro exterior y 2.0 mm de altura de perfil
• Rectangular: Tamaño de COB de 22.50 X 22.50 mm; 36.50 x 28.50 mm de diámetro exterior y 2.00 mm de altura de perfil
• Se pueden personalizar los tamaños, las formas, los patrones de orificios de montaje y las interconexiones

Molex también ofrece una variedad de sistemas de cabezales y receptáculos que pueden integrarse en un PSI personalizado.

Funciona de esta manera: El arnés sin soldadura Pico-EZmate (Figura 2) se conecta al soporte de la matriz de ledes sin necesidad de contar con procesos o herramientas especiales. Esto reduce al mínimo el contacto con la matriz para disminuir el riesgo de daños. Para obtener una mayor fiabilidad, el sistema ofrece una conexión vertical de acoplamiento a presión, cierre de seguridad positivo y contactos recubiertos en oro. Los mazos de cables están disponibles en tres configuraciones de calibre de cables y distintas longitudes.


Figura 2: Mediante el sistema de arnés Pico-EZmate, la solución PSI de Molex integra funciones mecánicas y eléctricas con la matriz de ledes para una conexión sin soldadura, eliminando el riesgo de daños. (Cortesía de Molex)

Si un diseñador está buscando una solución sin soldadura para indicadores LED de montaje en panel, VCC ha desarrollado soportes de LED sin soldadura para montaje en panel que también están destinados a acelerar y simplificar el montaje. Como en el caso de otras soluciones, los receptáculos de las series CNX 440 y CNX 460 no requieren herramientas para el montaje, y ofrecen conexiones roscadas de una variedad de lentes de panel.

El soporte de ledes de 5 mm de la serie CNX 440 puede ser configurado para admitir hasta seis ledes con conectores, RGB, con cubierta inferior (UC), o infrarrojos (IR), mientras que el soporte de ledes CNX 460 de 10 mm está pensado para paquetes de ledes de alto flujo y estándar de 10 mm (Figura 3). VCC confirma que estos receptáculos pueden funcionar con todas las principales marcas de LED. VCC recomienda el estilo de lentes CMC 441 y HMC 461 con anillo Fresnel para mayor brillo para aplicaciones estándar y estilo de lentes CMS 442 y HMS 462 para aplicaciones NEMA 4 que requieren rendimiento a prueba de humedad.


Figura 3: Los soportes de ledes CNX 440 y CNX 460 para ledes de montaje en panel ofrecen conexiones rápidas y sin soldadura con una variedad de lentes de panel. Pueden ser utilizados en una serie de aplicaciones, que incluyen la industria automotriz, aeroespacial, médica, industrial, militar, minería, transporte y de seguridad. (Cortesía de VCC)

Los indicadores de lentes de las series HMC 460 y HMS 462 son aptos para un orificio de montaje de 0,5625 pulgadas (14,29 mm) de diámetro, mientras que las series CMC 441 y CMS 442 son aptas para un orificio de montaje de 0,300 pulgadas (7,62 mm). La solución también ofrece montaje rápido: se desliza la lente a través de la abertura del panel, se desliza la arandela de bloqueo sobre el tubo de la lente, y el conector se fija a la lente con una media vuelta.

Otras características incluyen interconexiones que proporcionan la estabilidad adicional para los conectores de ledes, así como longitudes estándar de conectores y los cabezales para conectar los ledes a las fuentes de energía. El receptáculo puede ser utilizado en arneses de cables personalizados o arneses individuales con extremos de cable expuesto o un conector de cabezal para conexión de PCB, según VCC.

En resumen, si bien los soportes de LED pueden ser uno de los últimos componentes que los diseñadores deben evaluar para sus diseños de iluminación, estas piezas pueden ayudar a reducir el costo total del sistema y reducir el espacio en placa. Los diseñadores deben buscar diseños sin soldadura que ayuden a mitigar el riesgo de daños a la vez que se acelera el tiempo de montaje. Además, deben considerar desde un principio los productos compatibles con Zhaga para aplicaciones generales de iluminación que permiten el uso de fuentes de luz LED intercambiables. Los fabricantes de conectores, tales como Molex y TE Connectivity, son miembros del consorcio Zhaga que reúne a los fabricantes de ledes.

Para obtener más información sobre las piezas mencionadas en este artículo, visite los enlaces proporcionados para acceder a las páginas de información sobre productos en el sitio web de DigiKey.