El LED es un componente electrónico sometido a un ritmo frenético de innovación. Por ello, los productos que integran esta tecnología tienen un ciclo de vida más reducido, pues la constante mejora en sus prestaciones obliga a una continua revisión. En el siguiente artículo, el ingeniero Jordi Verdaguer resume las tendencias en la mejora de esta tecnología y sus implicaciones prácticas para aprovechar todo el potencial que nos ofrece esta fuente de luz.

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El arte
de la emoción
El LED es un componente electrónico sometido a un ritmo
frenético de innovación. Por ello, los productos que integran
esta tecnología tienen un ciclo de vida más reducido, pues la
constante mejora en sus prestaciones obliga a una continua
revisión. En el siguiente artículo, el ingeniero Jordi Verdaguer
resume las tendencias en la mejora de esta tecnología y sus
implicaciones prácticas para aprovechar todo el potencial que
nos ofrece esta fuente de luz.
Por Jordi Verdaguer
Parámetros
para valorar la
tecnología LED
Los primeros LED que integramos en nuestra empresa se monta-
ban con adhesivos y soldadura manual, escasamente entregaban
30lm, apenas un CRI de 60 y entre ellos la temperatura de color era
semejante pues el concepto del BIN estaba por acotar. De esto hace
poco más de 10 años.
En esa época al LED le exigíamos que mejorara en todo, pues
era caro, difícil de manufacturar, ineficaz e imposible de aplicar en
la iluminación profesional. Hoy en día ha superado con nota cada
requisito, pero la exigencia sobre esta tecnología, en lugar de men-
guar, ha ido a más.
Actualmente es la tecnología líder en el mercado de la ilumina-
ción. Es económica, de fácil integración, eficaz y con una calidad
cromática homologable respecto a las fuentes de luz anteriores. Pero
como siempre sucede con toda tecnología electrónica, no cesan de
mejorar sus prestaciones.
Más no basta solo con observar el LED. Todas las tecnologías
vinculadas al LED están en constante evolución. En este articulo
intentaré resumir cuales son las tendencias en la mejora de esta
tecnología y sus implicaciones prácticas.
MINIATURIZACIÓN (CHIP SCALE PACKAGE (CSP))
En un origen, los LED para iluminación eran de 1-3W, y ello generaba
mucho brillo en un espacio muy reducido. Con el tiempo, fueron sur-
giendo dispositivos más reducidos en tamaño que radiaban un flujo
muy inferior. Esto tipo de LED tiene un coste mucho más económico,
la temperatura que genera es muy inferior, y al tener menos brillo
permite distribuir de manera más homogénea la luz en una luminaria.
Por ello, los LED de baja y media potencia se han consolidado
como una de las tecnologías de mayor uso en el diseño de lumina-
rias de interior.
La presión ejercida sobre los fabricantes de LED para mejorar el
coste del Lm/$ en los LED de potencia, les ha llevado a desarrollar
dispositivos con un coste muy contenido y prestaciones semejantes
a las tecnologías de 1-3W anteriores.
Analizando la estructura de costes de un LED de potencia, se
puede observar que el coste vinculado al encapsulado es del 30%.
Dado que el coste del LED ha llegado a un punto de saturación,
muchos fabricantes han decidido eliminar el encapsulado y traba-
jar directamente sobre el chip.
El resultado es que actualmente se están fabricando LED /
CSP de reducidas dimensiones (1,4 X 1,4 X 0,7mm) y que pueden
entregar un flujo idéntico al LED de potencia convencional. Esta
tecnología permite obtener importantes paquetes luminosos en un
espacio excepcionalmente reducido y a un coste muy competitivo.
Su gran desventaja es la fragilidad en la manipulación, tanto en la
manufactura como en su integración en la luminaria, y la calidad y
homogeneidad de la luz obtenida.
Actualmente se encuentra un LED en el mercado que soporta de
los 50W (COB) a los 60mW (3014), con paquetes lumínicos diferen-
tes y formatos mecánicos diversos.

2. 51
TUNABLE WHITE
El primer objetivo que se plantearon los fabricantes de LED fue la
obtención de flujos que permitieran homologarlos a la fluorescen-
cia. Seguidamente se trabajó en la consecución de un CRI adecuado.
Con ello los LED penetraron en el mundo de la iluminación, primero
como un producto equivalente, para superar con el tiempo las fuen-
tes existentes.
Así hemos llegado a la actualidad, y aprovechando las redu-
cidas dimensiones de los LED se está trabajando en la obtención
de la temperatura de color deseada. Esto se consigue mezclando
dos LED o más, con temperaturas de color diferentes (por ejemplo
2.700ºK y 6.500ºK).
Dependiendo del porcentaje de corriente que hagamos circu-
lar por cada uno de los dos LED, obtendremos una temperatura de
color diferente. El objetivo es obtener la cromacidad que deseemos.
Mediante esta técnica, podemos replicar los ciclos circadianos de la
luz solar en los puestos de trabajo o en ámbitos domésticos. Estudios
recientes confirman que nuestro reloj biológico está estrechamente
vinculado a la luz ambiente.
No debe olvidarse que muchos de nosotros pasamos la mayor
parte de nuestro tiempo bajo iluminación artificial, por ello, se
están desarrollando múltiples luminarias con este atributo, así
como sistemas de control como por ejemplo el control de Ilumi-
nación DALI categoría 8. El objetivo es poder aumentar el confort
en nuestro entorno.
CONCEPTO BIN / ELIPSE MACADAM
En el mundo de la industria es imprescindible poder acotar y para-
metrizar los valores físicos de los componentes. En el caso del LED,
se selecciona la Temperatura de color mediante el BIN. Este método
de selección permite acotar las coordenadas cromáticas de cada
unidad de embalaje de los LED; es decir, si compramos un reel
-un carrete- de 1.000 LED, todos ellos tienen un flujo y cromacidad
semejantes.
Los fabricantes de LED no pueden manufacturar solo un BIN,
por lo que de cada producción se generan múltiples BIN. Esto
implica que en la mayoría de los casos, no podemos decidir que
BIN comprar, o si el BIN que seleccionamos está disponible.
Este problema logístico es uno de los mayores que presenta la
tecnología LED. Se le ha exigido tanto, que actualmente no se per-
miten desviaciones entre lotes de producción diferentes.
Existen otras maneras de parametrizar la cromacidad. Las dife-
rencias más pequeñas que pueden percibirse por el ojo humano se
denominan “Umbral diferencial del color”. Se pueden representar
por elipses de diferente tamaño que corresponde a la diferencia
mínima de cada color. Es decir, en cada una de estas Elipses, es
imposible detectar diferencias de color. Este modo de selección se
denomina Elipses de Macadam.
Actualmente se están vendiendo LED con 2 ,3 (esta es la más común)
5 y 7 step de Macadam. Para establecer una similitud entre el BIN
y los step, diremos que un solo BIN es algo inferior a 3 step (ven-
La radical renovación del vestíbulo del edificio 301 Howard Street en San Francisco ha transformado un espacio anodino
en una zona atractiva que da la bienvenida a residentes y visitantes. Las soluciones lineales de LEDLinear se integran en
los foseados, revelando la arquitectura y proporcionando luz indirecta de alto rendimiento.

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dría a ser un 2 step cuadrado). La mayoría de personas no puede
detectar diferencias en 2 step, por lo que se ha normalizado los 3.
Actualmente se está migrando el formato de selección cromática
del BIN a los Step de Macadam, pues es un rango más amplio para
los fabricantes, y ya era una medida cromática conocida con ante-
rioridad.
En el caso de la fluorescencia, se aceptaba que hubiera 7 Elipses
de Macadam de tolerancia, siendo 3 en los LED, con un máximo de
5. En casos muy excepcionales, sobre todo en aplicaciones decora-
tivas, se trabaja con 2 step. Esto demuestra el nivel de exigencia al
que se ve sometida la Tecnología LED.
CRI VERSUS TM-30
El CRI -índice de reproducción cromática- es la medida que nos per-
mite saber la calidad con la que se reproducen los colores con una
fuente de luz. Su fondo de escala es de 100 y se mide sobre 8 colores
© OSRAM
“Dado que el coste del LED ha llegado a un punto
de saturación, muchos fabricantes han decidido
eliminar el encapsulado y trabajar directamente
sobre el chip”
básicos (se han añadido 7 más, pero sólo como referencia).
Este sistema de definición de calidad de luz tiene más de 50
años, resultando muy poco clarificador con la tecnología actual.
Se puede integrar un LED con un CRI 90 que tenga una reproduc-
ción nefasta en el rojo. No por seleccionar un número elevado de
CRI vamos a tener garantías de una mejor reproducción cromática.
La tecnología LED está permitiendo desarrollar dispositivos que
emiten un tipo de luz adaptada a las necesidades de la aplicación.
Los fabricantes están lanzando al mercado LED con blancos espe-
cíficos. Así, sucede que para iluminar ropa blanca, existen LED que
la realzan emitiendo una parte de radiación en UV. También existen
LED adaptados para supermercados, que realzan la carne, el pes-
cado, o el pan y la bollería.
Esta tendencia a la especialización de la luz no tiene manera de
ser tratada con el CRI. Ésta es la razón por la que se ha empezado
a implantar el método de evaluación TM-30.
Este nuevo índice de reproducción nos aporta mucha más Infor-
mación que el actual CRI. Desglosa la información en 2 parámetros:
•Rf: Índice de Fidelidad de color. Este índice es semejante al CRI,
aunque valorado sobre 100 colores diferentes. Su valor va de
0 a 100, de igual manera que el CRI.
• Rg: Índice de Gamut: Este valor nos indica la Saturación del Color.
Su valor va de 0 a 140.

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Las onduladas capas de yeso del techo otorgan un dramático telón de fondo
al vestíbulo, enfatizadas por la luz de los lineales VarioLED Flex HYDRA de
LedLinear. Este gesto ondulante se refleja en el pavimento de terrazo.

5. Para realizar una lectura mas cómoda de la Saturación, ésta se repre-
senta como una circunferencia. El círculo de color blanco representa
la reproducción de color estándar. Cuando la fuente de luz aporta
una cantidad mayor de color -saturación o relevancia-, esto se refleja
superando el perímetro de la circunferencia.
De igual manera, si la fuente de luz carece de algún color, éste
queda en el interior de la circunferencia.
Otra manera gráfica que nos permite obtener información, es
cruzando Rg y Rf en una sola gráfica.
Pero, sin duda, la mejor manera de poder percibir qué información
© LumiLEDs
“La tecnología LED está permitiendo desarrollar
dispositivos que emiten un tipo de luz adaptada
a las necesidades de la aplicación. Los fabricantes
están lanzando al mercado LED con blancos
específicos. Así, sucede que para iluminar ropa
blanca, existen LED que la realzan emitiendo una
parte de radiación en UV. También existen LED
adaptados para supermercados, que realzan la
carne, el pescado, o el pan y la bollería”

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nos aporta es estableciendo una comparativa. En estas 3 fotografías
vemos un mismo espacio iluminado con 3 fuentes de luz diferentes.
En la primera, tenemos una fuente de luz con un CRI elevado (95),
pero con un nivel de saturación estándar. En la fotografía central
tenemos una fuente con un nivel de saturación bajo, que contrasta
con la última fotografia, con una mayor aportación de rojo. En estas
2 fotografías tenemos un CRI de 80.
En la nueva sede de la autoridad portuaria de Amberes, Zaha Ahadid
Arquitects han superpuesto una llamativa estructura de fachada biselada
sobre un antiguo cuartel de bomberos. La iluminación LED integrada
responde con creatividad y precisión a la ausencia de ángulos rectos.
La solución lumínica “Tunable White” permite reproducir la luz
del día adaptando los espacios a las necesidades individuales.
La temperatura de color se puede regular de forma continua,
mejorando el bienestar de las personas.
Red-Enhanced
CRI=80
Rf
= 78
Rg
= 110
Desaturated
CRI=80
Rf
= 78
Rg
= 90
Original
CRI=95
Rf
= 93
Rg
= 100

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se desea estandarizar todos las partes / componentes integrados
en una luminaria -circuito LED, Conectores, LED Diver, etc-.
Dependiendo de las necesidades de cada fabricante, éste podrá
acogerse a una solución ZHAGA u optar por desarrollar un compo-
nente adecuado a sus necesidades. Los equipos con LED, si han
sido desarrollados y manufacturados adecuadamente, deben tener
una longevidad muy elevada. Actualmente no conozco fabricante
alguno que comparta la idea de “obsolescencia programada”, aun-
que todos sepamos de algunos dispositivos LED o no LED, que sí
cumplen esta idea.
CONCLUSIONES
Los diversos puntos recopilados en este artículo son sólo una parte
de las múltiples mejoras sobre las que se está trabajando en el
mundo de la Iluminación y del LED en especial. Sí que creo que
debemos tener en consideración que el LED es un componente elec-
trónico, y esto supone que se generen múltiples soluciones a una
velocidad vertiginosa.
Muchas multinacionales de semiconductores han invertido en
esta tecnología y marcan un ritmo frenético de innovación. Por ello,
los productos que integran LED tienen un ciclo de vida más reducido,
pues el incremento de prestaciones obliga a una continua revisión.
ZHAGA
El LED se ha vendido como un dispositivo eficaz, longevo y adapta-
ble. Pero aparte de estas virtudes, tenemos otros atributos como
la continua mejora de prestaciones. Este valor es a su vez una com-
plicación, pues a medida que evoluciona la tecnología, los equipos
que presenten un problema, no podrán ser reparados.
En efecto, considerando la época en que el LED daba 100 lm/W
y existían los LED Rebel de LumiLEDs, si el circuito que integra estos
LED en una luminaria se avería, resultará muy difícil poder reempla-
zar el circuito LED.
Quizás el fabricante aún produzca esa luminaria, pero seguro que
ya no integra los LED Rebel pues son obsoletos, y es muy probable
que el formato eléctrico y sus LED sean muy diferentes.
Si se hubiera diseñado bajo los patrones ZHAGA, como mínimo
tendríamos la garantía de poder reponer el circuito, aunque qui-
zás se obtuviera más flujo, y sus dimensiones y formato eléctrico
serian los mismos.
La necesidad de poder dar continuidad a un producto LED,
ha llevado a constituir un consorcio integrado por centenares de
fabricantes de luminarias y componentes para la iluminación. Este
consorcio se denomina ZHAGA (www.zhagastandard.org) y tiene
como objetivo el normalizar las dimensiones, características eléc-
tricas y lumínicas de cualquier componente LED. De esta manera,

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Jordi Verdaguer. JVV Grup
Socio fundador de JVV Grup, una ingeniería electrónica especializada en el desarrollo de sistemas
de iluminación LED, microcontroladores y dispositivos fotovoltaicos de baja potencia y su posterior
manufactura, acumula más de 20 años de experiencia en la gestión de proyectos de innovación y de
Ingeniería electrónica. Es responsable del área de formación y Vocal de la Junta Directiva del Clúster
de Iluminación CICAT, además de impartir clases en el Máster de Iluminación de la UPC. También
es miembro del Grupo de Trabajo del Barcelona Light Center con el Ayuntamiento de Barcelona,
la European Lighting Cluster Alliance ELCA y empresas referentes del sector de la Iluminación.
Las luminarias también están expuestas a las nuevas tendencias
de Smart controls o IOT (Internet of Things). La información y su
gestión a través de las luminarias abren un nuevo camino en el que
los fabricantes están siendo una parte más de esta nueva revolu-
ción tecnológica.
Pero no todo es tecnología, velocidad e innovación. La creación
de entornos sostenibles, adecuados a nuestras necesidades y con
formatos agradables, son otros hitos conseguidos con la incorpora-
ción de la tecnología LED en el mundo de la Iluminación.
El conocimiento de las luminarias que integran LED es impor-
tante para tomar decisiones acertadas en una instalación. El soporte
de profesionales que conozcan en profundidad los últimos avances
y su incorporación en las luminarias, seguro garantizarán el éxito
en un proyecto.
El nuevo lucernario sobre la recepción del Valiant Bank de Berna se sirve de la
tecnología LED de Tridonic para retroiluminar los grandes paneles del techo. La
solución, con su función Tunable White, sigue la dinámica de la luz natural.