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Secretos ocultos en las lámparas LED

¿Por qué duran tan poco tiempo la mayoría de las lámparas LED?. Desde que cambié todas las lámparas de filamento de mi casa por lámparas LED, cada 2 o 3 meses tengo que sustituir alguna. Después de haber reparado unas cuantas lámparas, me he puesto a investigar un poco. Por falta de normativa, los fabricantes de lámparas LED no tienen la obligación de informar de la tecnología que emplean para fabricar sus lámparas. Por ejemplo: tipo de driver, factor de potencia, calidad de los LED, etc.

Durabilidad y seguridad con la iluminación LED

Actualmente los LED de alta eficiencia luminosa, son la alternativa más aconsejable para sustituir las lámparas de iluminación tradicional. Con la iluminación LED se mejora notablemente la eficiencia lumínica, y además es posible modificar su color de forma muy sencilla, pudiendo crear diferentes ambientes y regularlos de forma automática.

Iluminación LED

La vida útil de un diodo LED es muy alta en comparación con una lámpara de filamento. El problema es que existen muchas variables para que esto se cumpla, y ese número tan elevado de horas que indican los fabricantes, por desgracia nunca llega a cumplirse.

Vida útil LED

La iluminación LED es muy directiva, y siempre es necesario agrupar un número de diodos para conseguir mayor rendimiento lumínico. Lo normal en una bombilla LED, es que esté compuesta por un número determinado de diodos y estén todos conectados en serie. En estos casos la probabilidad de fallo aumenta, porque si falla un sólo LED de la serie, la bombilla se apaga. Así la vida útil de una bombilla LED que esté compuesta por muchos LED en serie, será menor que otra que tenga menos diodos (gráfica anterior).

Ventajas e inconvenientes LED

La iluminación LED es más robusta que la iluminación tradicional en cuanto a golpes y vibraciones; pero también es mucho más sensible a la humedad, temperatura y corriente de trabajo. Aparte de esto, las lámparas LED funcionan con baja tensión y corriente continua. Por ese motivo necesitan un circuito electrónico que controle su encendido, y esto añade una complejidad extra al diseño de las lámparas LED.

Tipos de ‘driver’ LED

Los LED se alimentan con baja tensión, y además continua. Para conectarlos a la red eléctrica se necesita un pequeño circuito electrónico que rectifique la tensión alterna de la red (125/220 VAC), y la adapte a la tensión y corriente de trabajo del tipo de LED que contenga cada bombilla.

Cálculo de la resistencia LED

Estos circuitos son conocidos con el nombre ‘driver de alimentación  LED‘. Existen diferentes modelos de driver, pero los podemos agrupar en tres tipos.

Tipos de driver LED

Como no existe una normativa que ‘oblige’ a los fabricantes a cumplir unos mínimos de calidad y seguridad en sus diseños, todos intentan reducir sus costes de fabricación, y la durabilidad de las lámpara es lo primero que se resiente, pudiendo llegar incluso a construir diseños potencialmente peligrosos. Alimentar los LED de un a bombilla con una fuente capacitiva, es la solución más utilizada por los fabricantes que sólo buscan reducir su precio.

Bombilla LED con fuente capacitiva

Estas fuentes alimentan la serie de LED de la bombilla a partir de rectificar la tensión de red. La limitación de corriente la consiguen colocando un condensador en serie, el cuál ofrece una resistencia al paso de la corriente alterna (reactancia capacitiva). El problema es que la tensión de salida varía en función de la carga, y no está estabilizada. Así cualquier fluctuación de la red afecta directamente a los LED, y si alguno diodo de la serie se abre, al no circular corriente la tensión subirá al máximo. Si la alimentación de la red es de 220 VAC, a la salida tendremos 220 x 1,41 = 310 VDC. En algunos casos, el fabricante también ahorra en el precio de los componentes que utiliza, y montan condensadores electrolíticos que no soportan tensiones tan altas, y revientan…Condensador reventado

pudiendo provocar que la carcasa de la bombilla se rompa y caiga al suelo.

FLUX para electrónica

Prueba comparativa de 4 tipos de FLUX en gel, haciendo soldaduras en un circuito impreso. El FLUX en gel evita la formación de carbonilla durante las soldaduras, permitiendo mantener durante más tiempo el soldador y evitando que se produzcan cortocircuitos entre soldaduras muy próximas. El FLUX en gel es casi imprescindible, para soldar circuitos integrados con encapsulado de tipo SMD.

Soldar con Flux

Temperatura de fusión del estaño

Para soldar componentes con encapsulado SMD, es muy importante utilizar un estaño de buena calidad y baja temperatura de fusión. Un exceso de temperatura en el soldador podría dañar los componentes o desprender las pistas del circuito impreso.

Temperatura de fusión del estaño

El estaño para SMD y su temperatura de fusión

Soldar con Flux

El Flux hace la función de decapante en el metal, facilitando el reparto del estaño y la formación de carbonilla. Existe una gran variedad de Flux, pueden encontrarse en forma líquida, en gel o crema. El Flux líquido cumple perfectamente con la función de decapante, se evapora rápidamente y no suele dejar residuos. El flux líquido es muy útil para facilitar el estañado de cables y soldar componentes en un circuito impreso. El Flux en gel facilita mucho las soldaduras de los componentes SMD, recubre la soldadura cuando se funde el estaño, evitando la formación de carbonilla y cortocircuitos cuando se sueldan circuitos integrados con terminales muy próximos. A continuación puedes ver la diferencia de sumergir un cable en estaño líquido sin utilizar flux, o impregnar el cable con flux antes de sumergirlo en el estaño.

Estañado sin Flux

Estañado con Flux

Comparativa con 4 tipos de Flux

Como existen muchos tipos de Flux en gel, decidí hacer una prueba comparativa utilizando 4 compuestos diferentes. Para la muestra he elegido tres compuestos muy utilizados en electrónica y otro empleado en fontanería.

Tipos de Flux

Las pruebas las he realizado con un soldador de punta gorda a 250 ºC. La prueba consiste en realizar una soldadura en un circuito impreso virgen, manteniendo el soldador durante el mismo tiempo en un punto (sin moverlo), aplicando la misma cantidad de estaño y utilizando un Flux de cada tipo.

Resultados

Conductividad del Flux

FP3030: es un flux de fontanería muy válido para estañar cables, pero no es adecuado para su uso en circuitos impresos. Decapante muy rápido que se evapora con rapidez, dejando al descubierto la soldadura… y además no es aislante (10··15 KOhm).

MC-559-ASM: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, siempre que se retiren los restos de flux después de la soldadura. Este flux no es completamente aislante, antes de calentarlo se puede medir una resistencia de 12··16 MOhm.

M-223: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, es un poco más denso que el MC 559, pero su decapante es un poco más lento. A cambio, es aislante y podría ser más apropiado para soldar componentes con encapsulado BGA.

Future HF Rework Jelly: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, con densidad similar al MC-559 y además es aislante… sería el más adecuado para soldar componentes con encapsulado BGA.

 

 

Microscopio para electrónica, con GearBest

Características y pruebas de funcionamiento del Microscopio digital LED de alta definición 600X / 3.6MP de GearBest. Consejos a la hora de soldar un microprocesador SMD.

Soldar con el microscopio

Evolución de los dispositivos electrónicos

La electrónica ha evolucionado mucho en los últimos años, consiguiendo reducir al máximo el tamaño de los dispositivos, aumentando sus prestaciones y reduciendo sus costes de fabricación. La mayor parte de los dispositivos electrónicos son montados por máquinas, y con esto se ha conseguido aumentar la productividad y abaratar los costes de fabricación. Al mismo ritmo se ha tenido que ir adaptando todo el sector de mantenimiento y reparación de equipos electrónicos. Esto ha provocado que muchas veces salga más rentable sustituir un módulo completo que reparar el componente averiado. Ahora ya no se profundiza tanto como antes en las reparaciones, no es habitual cambiar componentes… se cambian módulos, o directamente se deshecha por completo el dispositivo averiado y se deja en el punto limpio.

Revisión final de las soldaduras

Microscopio para electrónica

Si eres aficionado a la electrónica o trabajas profesionalmente en este sector, más de una vez habrás tenido que utilizar una lupa para ver la referencia de algún componente electrónico, o revisar las pistas y soldaduras de un PCB. También te habrás encontrado en la situación de que a pesar de que sabías el componente que estaba averiado, no disponías de los medios necesarios para sustituirlo. Las herramientas que se necesitan ahora son más pequeñas que antes: pinzas, un soldador especial para SMD, soldador de aire, etc. Pero lo más importante cuando trabajas es ver lo que haces, y la agudeza visual se pierde rápidamente. Las lupas y gafas de aumento ayudan mucho en las reparaciones, pero ahora no es tan caro como antes disponer de un microscopio que te permita trabajar cómodamente, y soldar con precisión  cualquier componente por pequeño que sea.

Microscopio digital LED de alta definición 600X / 3.6MP

Este microscopio lo puedes conseguir por menos de 60€, su precio es muy ajustado para las prestaciones que tiene:

  • Cámara HD 3,6 MP, integrada en el monitor
  • Display HD OLED de 4,3″Cámara del microscopio
  • Luz LED regulable (8 LED de alta luminosidad)
  • Aumento 600X (5 cms de distanca)Máximo aumento del microscopio
  • Soporte metálico de calidad, con ajuste de altura
  • Distancia máxima 150 mm (desplazando el microscopio del soporte hacia arriba)Altura máxima del microscopio
  • Baterías Li-Ion integradas en el monitor (6 horas de autonomía)
  • Cargador USB de 5V/2AAjuste de luz, lector SD y toma de 5V
  • Lector de tarjetas Micro SD para grabar video y fotografías (64 GB máx.)
  • Detección de movimiento en el video, para grabar en modo automático
  • Apagado automático y apagado del monitor (muy útil cuando se utiliza con baterías)Configuración del microscopio
  • Interface de configuración  multilingüe

Microscopio digital LED de alta definición 600X / 3.6MP
https://goo.gl/u1YXePLogo GearBest

Accesorios y filamentos 3D:
https://goo.gl/9KtaaJ
Cupón de descuento: CA%PS704
8% para compras superiores a 10$

Nuevos gadgets:
https://goo.gl/5iCiVL

Web de Gearbest en español:
https://goo.gl/knpkvD

TV LED BLUE:SENS, nuevo y no funciona!

Reparación de un televisor LED, marca BLUE:SENS modelo H325.26P. Este televisor lo regalaban algunos bancos (creo que en el año 2012) cuando contratabas un plan de pensiones. Este televisor lo ha tenido su dueño, dentro la caja y sin abrir, desde que se lo regalaron. Cuando ha intentado ponerlo en marcha comprueba que no funciona, y además tampoco tiene la factura (era un regalo). De todas formas, aunque tuviera la factura con la fecha de entrega como justificante, ya habría caducado el periodo de garantía.

Síntomas que presenta el TV

Al accionar el interruptor de encendido del televisor, se enciende el LED indicador de estado en color rojo y fluctuando el brillo. Se comprueba que no obedecen las órdenes del mando a distancia ni a las del teclado de control del propio televisor (lateral izquierdo).

Proceso a seguir para buscar la avería

En estos casos, lo primero que habría que hacer es comprobar el correcto funcionamiento de la fuente de alimentación. Aunque sería raro encontrar una avería al tratarse de un televisor nuevo, podría hacer un falso contacto alguno de sus conectores internos, por corrosión al estar almacenado y sin funcionar durante años. Este televisor tiene en su interior dos tarjetas (PCB) de gran tamaño, una es la fuente de alimentación y la otra la tarjeta principal (main), controladora de todo el televisor. A pesar de que no pude encontrar el esquema, es fácil comprobar todas las tensiones de la fuente de alimentación, ya que todos sus valores están rotulados en los conectores de salida.

PCB's del TV

Al comprobar que todas las tensiones estaban dentro de su margen, lo lógico sería pensar que el fichero de arranque del televisor, memoria flash, se hubiera corrompido. En los televisores modernos, la actualización del firmware se puede hacer a través de un puerto USB del propio televisor, insertando una memoria con su fichero correspondiente. El problema es que para hacer esta operación es necesario que el televisor funcione, y como no arranca, la única solución es localizar dónde está el chip que almacena esta información, desoldarlo del circuito impreso y programarlo. Como es lógico, primero habría que comprobar que el chip no esté dañado y se pueda grabar. En caso contrario, habría que comprar uno chip nuevo y programarlo.

Localizar la memoria Flash

Buscando las referencias de los circuitos integrados por Internet, comprobé que el chip SMD de 8 pines 25Q32B  era una memoria Flash SPI de 32 M-bit.

Memoria Flash SPI

Búsqueda y descarga del firmware

Lo ideal sería que el fabricante de este televisor tuviera disponible en su WEB todos los ficheros y actualizaciones (firmware) de sus productos. Pero como este no es el caso, la única solución que tenía es buscarlo por Internet. Esta solución debería tomarse como la última, porque el fichero que se instale debe ser el adecuado para cada fabricante y modelo de televisor. No sirve con fijarse en la referencia de la tarjeta controladora donde va instalada la memoria flash, porque el mando a distancia podría ser diferente y no funcionar.

Programar la memoria Flash

Después de buscar durante horas por Internet, encontré un link de descarga en un foro ruso. El problema es que a pesar de que la referencia del PCB era la misma (T.MSD309.10B 10424), el fichero pertenecía a otro fabricante de televisores. Buscando un poco más en ese mismo foro, conseguí llegar a través de otro link a un fichero que tenía como nombre la misma referencia del PCB, junto con el nombre de fabricante y modelo del televisor que estaba buscando: H325b26a_T.MSD309.10B_10424_(Original).rar. Lo único que cambiaba es la letra final (H325.26P >>> H325.26a); pero al tratarse del mismo fabricante, lo normal es que tanto el televisor como su mando a distancia funcionaran sin problemas.

Soldar el chip SMD

Después de programar el chip, lo único que tuve que hacer es soldarlo en el PCB… y cruzar los dedos para que funcionara, porque la procedencia del firmware que descargué era muy poco fiable.

Prueba de encendido

Por suerte, el fichero H325b26a_T.MSD309.10B_10424_(Original).rar es compatible con el televisor BLUE:SENS H325.26P, y funciona tanto el televisor como su mando a distancia. Al cambiar la letra final del modelo del televisor (P/a), es posible que existan algunas diferencias en los menús de configuración, pero esto sería un problema menor. A continuación te dejo el link de descarga de este firmware, por si has llegado aquí con el mismo problema y estás buscando una solución:

Descargar: H325b26a T.MSD309.10B 10424 (Original).rar

 

 

 

Luz de dirección para bicicletas (v2)

Diseño y montaje de una barra LED, para indicar los cambios de dirección y disponer de iluminación trasera en bicicletas y patinetes. Todo el conjunto está montado en cajas hechas a medida, fabricadas en PLA con la ayuda de una impresora y un bolígrafo 3D.

Luz de dirección para bicicletas y patinetes

Barra LED en la bicicleta

Este montaje es una mejora del circuito que mostré anteriormente, basado en el microprocesador ATtiny.

Barra LED de señalización para bicicletas, con ATtiny

En este caso, se amplía el número de puntos LED desde 5 a 9, y se habilita la posibilidad de hacer funcionar las luces de dirección cuando está conectada la luz trasera. En el circuito anterior, debido al número tan limitado de conexiones que dispone el ATtiny  (8 pines), el circuito seleccionaba el modo de funcionamiento al arrancar, y era necesario desconectar la alimentación para cambiar su modo de funcionamiento.

Barra LED para bicicletas
Barra LED para bicicletas

Al utilizar el microprocesador ATmega 328P (28 pines), es posible dedicar 2 pines como entradas y detectar su modo de funcionamiento de forma permanente –sin tener que apagar y encender

Esquema: Barra LED (v2)

Como se puede ver en el esquema, el circuito está alimentado directamente desde la batería de 3,7V. Por este motivo es muy importante que elijamos los LED de alta luminosidad, pero siempre que su umbral de encendido sea bajo (menor de 3V).

Corriente LED

Firmware

El código de programación de esta barra LED,  se puede descargar desde el siguiente enlace: Luz trasera para bicicletas (v2)

Construcción y mecanizado

Como este montaje necesita muy pocos componentes electrónicos, he utilizado un PCB de tipo universal para montar el microprocesador, la batería y el módulo de carga TP4056. Los 9 LED los he montado directamente en una caja hecha a medida, fabricada en PLA con una impresora 3D.  El mecanizado y anclaje de todo el conjunto también está hecho con PLA.

Barra LED: Piezas 3D

Descargar ficheros .stl

LED steering light for bicycles and skateboards

Para la fijación de los LED con el frontal de la caja, he utilizado un bolígrafo 3D. Este bolígrafo 3D  me lo ha enviado GearBest para que muestre su funcionamiento.

Bolígrafo 3D Sunlu SL - 300

El bolígrafo 3D Sunlu SL – 300 utiliza el mismo tipo de filamento que las impresoras 3D, permitiendo así realizar reparaciones y mecanizados en las piezas utilizando el mismo material y color con el que están hechas.

Logo GearBest

A pesar de que el bolígrafo 3D Sunlu SL – 300 tiene un precio muy ajustado, GearBest me ha facilitado un código de descuento para poder conseguirlo todavía más barato. A continuación os dejo algunos link de acceso que me han parecido interesantes, y los códigos de descuento que me han facilitado.

Bolígrafo 3D Sunlu SL – 300
https://goo.gl/sNC6qQ
Cupón de descuento: RPM3DPEN

Accesorios y filamentos 3D
https://goo.gl/9KtaaJ
Cupón de descuento: CA%PS704
8% para compras superiores a 10$

Nuevos gadgets
https://goo.gl/5iCiVL

Web de GearBest en español
https://goo.gl/knpkvD