Construcción de Barra de Iluminación LED de 27W con conexión en línea de una sola serie de 1 X 9 LEDs para Acuario Kits, Nano Cubos y Nano Arrecifes

Ensamblaje de una Barra de Iluminación LED de 27W con conexión en una sola serie de 9 LEDs
Habíamos dicho en el proyecto anterior que la planificación del tipo de conexión y número de series dependen del transformador que vallamos a emplear, y en esta ocasión vamos a utilizar un transformador de 36V para poder contruir una sola serie de 9 LEDs de 3W, que será mucho más sencillo que la construcción de la conexión con 3 series de 3 LEDs, como la que usó la vez anterior barra LED de 27W de 3 x 3 LEDs. El transformador de 36V de 3.3 Amps que vamos a utilizar tiene capacidad para casi 120W así que estará sobrado para este proyecto de 27W que vamos a realizar.
Nota: un transformador de 36V de 0.75 Amps es suficiente para la barra que vamos a fabricar

Métodos de Ensamblaje de una Barra de Iluminación LED de 27W
Los métodos y pasos para el ensamblaje de esta barra de iluminación LED de 27W en una sola serie de 1x9 será muy similar a los pasos que se empleó la vez anterior para la construcción de la barra LED de 27W de 3 x 3 LEDs, pero de todas formas vamos a recordar esos pasos para que no haya confusión.

Listado de componentes, instrumentos, herramientas y materiales

Componentes
5 - LEDs Blancos de 3W (3.6V - 3.8V) de 700mA de aprox. 7000K
4 - LEDs Azules de 3W (3.6V - 3.8V) de 700mA de aprox. 465nm
1 - Heatsink o barra disipadora de calor de 28cm de largo x 3cm de ancho y 1.5cm de alto
1 - Tira de cable para conexión electrónica de 8 lineas de 30cm de largo
1 - Tira de cable para conexión electrónica de 8 lineas de 1 metro aproximadamente
1 - Transformador de 36V ~ 3.3 Amps
3 - Resistencias de 3 ohms - Nota: No habian resistencias de 3 ohms cuando lo fuimos a buscar, así que tuvimos que utilizar uno de 2 de forma provicional para hacer este ensamblaje.
6 - Clavijas o Conectores para conexión con terminales machos y hembras
4 - Conectores planos en forma "Y"

Materiales
1 - Tubo de compuesto termotransferible siliconizado o silicón termotransferible
1 - Rollo de estaño para soldadura eléctrónica con centro o alma de resina (resin core)
1 - Resina deosxidante
1 - Pincel con celdas de nylon y punta plana
1 - Tubos termoencogibles para conexión de cables
1 - Fórmula limpiador - desengrasador de uso doméstico

Instrumentos y herramientas
1 - Cautín o Soldador para uso en electrónica con puntas intercambiables
1 - Puntas para soldadura electrónica planas y cónicas
1 - Pinza para soldar
1 - Picador de cable
1 - Pelador de cable
1 - Crimpeadora de terminales
1 - Base de asistencia para soldadura con pinzas, brazos giratorios-articulados, soporte para cautín y lupa o lente de aumento. (este módulo de asistencia es opcional pero, recomendado para quienes no tengan práctica con soldadura electrónica)
1 - tester electrónico
1 - medidor de temperatura con sonda
1 - un lápiz i pistola de calor para instalar lso termoencogibles (opcional)
>> haga click para ver las imágenes del listado de algunos componentes, instrumentos y materiales utilizados en el proyecto anterior.

Ensamblaje de barra de iluminación LED de 27W de una sola serie de 1 x 9 LEDs

Paso 1 - Preparación del Heatsink o Disipador de Calor

1 - limpiar el heatsink con un paño y una solución desengrasadora, enjuagar y secar.
2 - posicionar los LEDs sobre el heatsink intercalando la colocación de los LEDs Blancos con los Azules, dispersar, centrar y alinear los chips hasta que queden distribuidos de forma pareja.
3 - ordenar la polaridad de los chips, dirigiendo todos los terminales (+) positivos hacia el lado izquierdo, y todos los terminales (-) negativos hacia el lado derecho de la barra.
4 - alinear los chips longitudinalmente sobre el heatsink y marcar su posición con un marcador de punta fina.

Paso 2 - Colocación de Silicón Termotransferible

1 - retirar los chips a un costado de la barra sin perder su orden y orientación para aplicar el silicón termotransferible sobre la barra disipadora de calor.
2 - aplicar un pequeño punto de compuesto o silicón termotransferible sobre el espacio en donde serán colocados los Chips de 3W, la marca que hicimos en el paso anterior servirá de guía para determinar la posición de cada chip.
3 - colocar los chips nuevamente sobre la barra disipadora de calor, procurando que queden justos encima del punto de silicón termotransferible.
4 - utilizar la pinza de soldar para alinear los chips y llevarlo a la marca que habíamos hecho anteriormente.
5 - sujetar los chips con la pinza en los costados de los diodos y comenzar a hacer presión con un movimiento circular para dispersar el compuesto termotransferible bajo el chip, ejerza presión hasta que todo el exceso de compuesto termotransferible haya salido por los bordes del chip.
6 - verificar y cerciorarse que la posición de cada chip concuerde con las marcas sobre la barra disipadora de calor, repetir los pasos anteriores con cada chip hasta que todos queden colocados sobre la barra de aluminio o heatsink.
7 - observar la alineación de los chips sobre la barra desde una vista de perfil, y utilizar una regla para alinear aquellos que estén fuera de posición en caso de ser requerido.
8 - reposar la instalación en una superficie completamente horizontal, y no trabajar sobre ella por lo menos en la siguiente media hora para permitir la solidificación del compuesto siliconizado y evitar que los chips pierdan su posición.

Paso 3 - Preparación de los Cables para el Circuito de Iluminación LED

1 - tomar un trozo de cable para electrónica de 8 líneas con colores independientes para cada canal y cortarlo a 30cm de largo para que sea ligeramente más largo que el heatsink o barra disipadora de calor.
2 - tomar las 2 primeras líneas de la parte superior (rojo y verde) que serán las 2 únicas líneas que vamos a utilizar.
3 - separar los dos cables (rojo y verde)
4 - colocar el cable rojo en la parte superior de la barra y soldarlo al terminal positivo del último chip del extremo izquierdo.
5 - tomar el cable verde y cortar 8 trozos de 2.5 centímetros aproximadamente, utilizar el pelador de cables para recortar 2 o 3 mm en cada extremo de los cables verdes y aplicar estaño en los extremos de los cables verdes que servirán para conectar el circuito.
6 - utilizar el pelador de cables para recortar 2 o 3 mm en cada extremo de los cables verdes.
7 - aplicar estaño en los extremos de los cables verdes que servirán para conectar el circuito.
>> ver pasos detallados del proyecto anterior - Paso 4
8 - cerramos el circuito comenzando con el noveno chip ubicado en el extremo izquierdo de la barra, vamos a tomar un cable verde y soldamos uno de sus extremos al polo negativo (-) del noveno LED en la barra de aluminio, tomamos el otro extremo de ese mismo cable y lo soldamos al polo positivo (+) del siguiente LED (octavo LED).
9 - tomamos otro trozo de cable verde y lo conectamos al polo negativo (-) del octavo LED, y el otro extremo del cable será conectado al polo positivo (+) del siguiente LED (séptimo LED).
10 - repetimos estos pasos con cada uno de los chips hasta llegar al primer LED.
11 - vamos a cortar un trozo de cable verde de aproximadamente 6 cm para conectarlo al polo negativo del primer LED, que será utilizado puentear una resistencia de 3 ohms que irá hacia el retorno o la conexión (-) del transformador.
Nota: Utilice siempre la pinza para soldar para sujetar los cables que valla a conectar, porque los mismos pueden alcanzar temperaturas que podrían producir quemaduras en la piel y punta de los dedos.
12 - para completar el trabajo en el circuito vamos a asegurar el cable rojo con pegamento epóxico sobre el heatsink, realizamos la mezcla sobre un papel bond, colocamos la mezcla en la parte superior de la barra y utilizamos la pinza de soldar para sujetar el cable rojo hasta que el pegamento endurezca.

Paso 4 - Conexión de resistencia y cables del transformador

1 - colocar un trozo de termoencogible de 2 cm en el cable verder antes de hacer la conexión con la resistencia.
2 - soldar uno de los extremos de la resistencia de 3 ohms con el cable verde que sale del polo negativo (-) del primer LED.
3 - tomar el trozo de cable de 1 metro y utilizar las líneas verdes y rojo para hacer la conexión entre la barra de iluminación LED y el transformador. Nota: el largo del cable puede ser mayor o menor dependiendo del sitio y la distancia entre la barra y el sitio en donde quiera colocar el transformador.
4 - colocar un trozo de termoencogible en el cable verde antes de soldarlo al otro extremo de la resistencia.
5 - tomar el cable rojo y colocar un trozo de termoencogible antes de realizar al conexión.
6 - soldamos los cables que acabamos de conectar y procedemos a calentar los tubos o fundas termo-encogibles con un "lapiz y/o pistola de calor" (seleccione 100°C aproximadamente si el aparato tiene regulación), se puede usar también un secador de pelo o un encendedor como métodos alterno para calentar el termoencogible, pero no acerque demasiado la llama para evitar sobre calentamiento en el cable o el termoencogible.
7 - tomar el otro extremo del trozo de cable verde y rojo e instalar las clavijas en forma de "Y" que irán al transformador. Utilizar el pelador de cables para preparar ambos cables, introducirlos en sus respectivas clavijas y asegurarlos con la crimpeadora de terminales.
8 - insertamos los conectores del cable rojo y verde en las salidas correspondiente del transformador, apretamos ambos tornillos para asegurar la conexión.
9 - para finalizar la instalación conectamos las entradas de AC 110V~220V (Corriente Alterna) con un cable que va del tomacorriente hacia las entradas "L" y "N" (Línea y Neutro) en el extremo izquierdo del transformador.

Paso 5 - Verificación y Ajuste del Voltaje en el Transformador

1 - Desconectamos momentáneamente los cables rojos y verdes provenientes de la barra para verificar el voltaje del transformador del con un tester electrónico digital.
2 - Enchufamos el cable de corriente alterna (AC 110V~220V) al tomacorriente.
3 - Colocamos los terminales del tester sobre las salidas correspondiente del transformador y observamos la lectura en la pantalla del tester.
4 - Con la ayuda de un destornillador para electrónica, giramos la perilla de ajuste que está ubicada en el extremo derecho del transformador en ambas direcciones hasta obtener una lectura de 36.00 o lo que más se le aproxime. (para incrementar el voltaje se gira hacia la derecha y para disminuir hacia la izquierda)
5 - Con el transformador ya ajustado a 36 Voltios, procedemos a reconectar los cables rojos y verdes para probar la instalación.
6 - enchufamos

Medición de Temperatura en los LEDs

Los LEDs pueden trabajar 12 horas al día y tener una vida útil entre 11~ 22 años (50.000 ~ 100.000 horas), y después de una o dos décadas podrían seguir trabajando con un 30% de reducción en su intensidad. La longevidad de los LED es una de sus mayores virtudes, pero deben de operar a una temperatura inferior a los 40°C para alcanzar esa meta.

La mayoría de los LED pueden operar entre 50°C ~ 60°C y durar 30.000 ~ 50.000 horas (7~11 años), pero a más de 70°C la esperanza de vida podría disminuir drásticamente y a más de 80°C podrían colapsar de forma definitiva y sin previo aviso.

En nuestra próxima actualización haremos una medición de temperatura en distintos componentes, puntos de la barra y sobre los mismos LEDs, para saber cual es la temperatura de la barra que acabamos de armar.