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Dimmer para LEDs

Un dimmer es un sistema de control de intensidad, en este caso de luz y para LEDs.


Técnicamente no voy a hablar casi nada de Hertz, señales, oscilogramas, ciclos, etc. ni nada de eso, esto es bien simple, si más adelante querés profundizar perfecto, acá tenés lo más básico y explicado con palabras bien bien fáciles.

Se trata de un sistema análogo-digital. Es un control analógico en el sentido de que se controla de forma analógica, variando una resistencia recorriendo infinidad de valores, y es digital en el sentido de que el dato de salida que posteriormente reflejarán los LEDs, es un dato digital pero modulado en ancho de pulso.
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Modulado en ancho de pulso?¿

Una señal cuadrada o continua pulsante posee cierta frecuencia. Bien, veamos un gráfico de una señal cuadrada que respeta un patrón en función del tiempo....
El patron que se repite en función del tiempo se llama "periodo".

En este caso, si consideramos 1 Volt por línea, el nivel de tensión de la señal continua es de 5V y si consideramos a un segundo por línea hablando de la línea de tiempo, vemos que se sostienen 5 Volts durante 5 segundos.

Es una señal cuadrada, esto significa que existen 5V durante el mismo periodo de tiempo que existen los 0V.

La frecuencia del patrón es de 10 segundos (la frecuencia se mide en Hertz, mas no en segundos pero no te quejes, recordá que esto es bien básico). O sea que cada 10 segundos se repite el mismo patrón.

Digitalmente, un 1 significa existen 5V y un 0 significa no existen 5V o existe 0V. Esto es entonces un uno digital y un cero digital.

Existe un tipo de control llamado PWM, modulación de ancho de pulso. Esto significa que se puede controlar la duración del 1 (de los 5V) a lo largo del tiempo sin modificar la frecuencia del patron, o sea respetando los 10 segundos. Dentro de los mismos 10 segundos originales del periodo del ejemplo, se podrían ampliar o reducir los 5 segundos del 1 digital. El periodo duraría lo mismo y se modularía el ancho del pulso.

En el siguiente gráfico vemos como se varía, se modula el ancho del pulso respetando la frecuencia de la señal...
La amplitud de la señal hace referencia al nivel de tensión, y la longitud a la longitud temporal, un sistema PWM modula en longitud respetando siempre la misma amplitud.

Si, claro, en la radio como equipo electrónico de audio sintonizador, tenemos FM y AM, Frecuencia Modulada y Amplitud Modulada, hablando de sistemas de modulación de ondas de radio, para que lo pienses nada más.

Ok, si se conecta un LED a un sistema de modulación de ancho de pulso (PWM), al del ejemplo precizamente, el LED encenderá durante 5 segundos, y durante otros 5 segundos quedará apagado, así a lo largo del tiempo con esta señal cuadrada sin modular. Pero si modulamos esta señal en longitud, podremos hacer que el LED esté más tiempo encendido que apagado o más tiempo apagado que encendido.

En el ejemplo hablo de segundos, pero si lo hacemos a una frecuencia mucho superior, imperceptible al ojo humano, y modulamos esta señal en longitud y de un extremo al otro, si estamos en la frecuencia adecuada, podremos ver que el LED enciende o se apaga gradualmente, si es que gradualmente modulamos el ancho de pulso.

Sin hacer referencia a una frecuancia en especial, simplemente teniendo en cuenta que la frecuencia es la ideal, el LED en esta instancia estaría casi apagado...
Y luego de una modulación que recorre todos los niveles intermedios, el LED estaría encendido totalmente en la siguiente instancia de la modulación...
Un dimmer para LEDs se trata de un sistema PWM que trabaja siempre a la misma frecuencia y permite modular el ancho del pulso para lograr atenuar la intensidad lumínica del LED o LEDs.

Los famosos "Drivers" que se utilizan con los LEDs de potencia, en realidad son dimers fijos, o sea, sistemas premodulados fijos que hacen trabajar al LED teniendo respiros intermedios para que no esté continuamente encendido incrementando su temperatura, estos drivers envian al LED la corriente en pulsos para que el LED encienda y apague pudiendo el mismo "respirar" a una frecuencia imperceptible. Eso hacen los drivers para LEDs de potencia, entonces, si en algún momento querés hacer un driver para un LED de potencia, simplemente ajustá un dimmer en longitud de ancho de pulso y en frecuencia para que el LED encienda casi por completo y sinembargo no se perciba el parpadeo por la frecuencia de la señal.

En el siguiente video muestro un dimmer básico, y en el esquema podrás notar que utilizo un ULN2803, esto es para tener más potencia en la salida o salidas, claro, este ULN2803 o ULN2003 soporta hasa 500mA por cada canal contra los 200mA que puede entregar el 555 en su única salida.
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