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Cómo construir tu propia linterna LED casera de alta potencia

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El resultado final

Linterna casera LED 900 lúmenes

Existen en el mercado linternas LED potentes (+10W), pero su precio las hace inaccesibles para la mayoría de los mortales; en esta entrada utilizaremos nuestra imaginación para construirnos una linterna LED potente y de bajo consumo por menos de 15€.

Sólo necesitaremos el LED, un disipador de ordenador, un portapilas (opcional) y un interruptor para tener una linterna básica pero útil.

Materiales y herramientas

  • Disipador de aluminio o similar grande de ordenador; cuanta más potencia tenga el LED, más grande tendrá que ser. También podemos poner uno pequeño, pero entonces para mantener una temperatura “saludable” para el LED, tendremos que acoplarle un ventilador.
  • Dremel o rotalín pequeño para cortar materiales pequeños con los Elementos de Protección Individual necesarios (Gafas, guantes, etc).
  • Tijeras.
  • Soldador de estaño de 20W mínimo.
  • LED de la potencia que necesitemos; en este caso de utiliza de 10W que da unos 900 lúmenes, más que suficiente.
  • Regulador (opcional si la pila suministra un voltaje menor al que trabaja el LED). Si podemos evitar su uso, además de salirnos más barata, la batería nos durará un poco más.
  • Portabaterías (opcional si unimos las baterías con cables soldados), es recomendable si no podemos cargar directamente las baterías de la linterna y tenemos que ponerlas en un cargador. En este caso recomiendo usar uno para 3 baterías de Li-Ion 18650.
  • Baterías, nos vale cualquiera, recargable, convencional, de litio, NI-MH… pero lo más recomendable es usar baterías de ión de litio 18650 como estas pero con protección; son las más económicas, resistentes, duraderas y convenientes para una linterna LED (pues se descargan muy poco si no se usan), con circuito de protección a ser posible. En este caso obtendremos 11,1V usando 3 baterías en serie (en un led tensión e intensidad están relacionadas; si bajas la tensión por debajo de la nominal del LED, también disminuye su consumo, y evitamos controlar la intensidad o amperaje).

Piezas necesarias

Para fabricarla podemos utilizar pilas recargables o no, sólo necesitamos unirlas en serie hasta conseguir unos voltios menos que el LED pide para evitarnos poner una resistencia o controlador para regular la corriente (intensidad en Amperios).

Antes de nada advertiros que, aunque este experimento utiliza voltajes bajos y seguros para las personas, en caso de cortocircuito de una batería de iones de litio, ésta puede sobrecalentarse mucho y llegar a explotar de forma peligrosa. No me hago responsable de la mala utilización de estas indicaciones.

Al ponerlas en serie sus voltajes se suman (3,7V+3,7V+3,7V=11,1V). Si optamos por soldar los cables a las baterías, tenemos que utilizar un soldador de 40W mínimo, rascando o lijando cada uno de los polos y estañando con estaño con flux, calentando el metal bien y aplicando el estaño hasta que se quede unido, con cuidado de no sobrecalentar la pila.

Unimos positivos a negativos en zig-zag para ponerlas en serie

Unimos positivos a negativos en zig-zag para ponerlas en serie

No obstante, recomiendo usar un portabaterías como el siguiente (disponibles para las 18650):

Portabaterías 18650

Apunte: No es lo mismo tensión (voltaje) que corriente o intensidad (que se mide en amperios). Por poneros un símil, el paso de los electrones por un cable es como el de las gotas de agua por una tubería. El voltaje es como la anchura de la tubería, y los amperios es la cantidad de electrones (o gotas) que circulan por la tubería.

Potencia(W) = Tension(v) x Intensidad (A)

O si le damos la vuelta a la fórmula;  Intensidad (A) = Potencia(W) / Tension(v)

Por ejemplo, en este caso estoy usando un LED de 12V que consume 10W máximo (consume 10/12=0,83 Amperios a plena potencia), pero para alargar su vida útil le vamos a administrar menos voltaje (con lo que también reduciremos los amperios).

La longevidad de un LED sólo depende de dos factores (aparte de su calidad): La temperatura a la que esté sometido, y la intensidad de la corriente que lo circula; es decir, cuanto más ilumine y más temperatura alcance (por encima de 60ºC es perjudicial), menos tiempo durará.

A continuación podemos pegar el LED al disipador; yo he utilizado pegamento epoxy dos componentes (que aguanta bien temperaturas por debajo de 80ºC) para pegarlo, y con una pinza lo sujeto en su sitio hasta que el pegamento endurezca. Lo mejor es usar pegamento para disipadores, una pasta blanca que conduce bastante bien el calor, de la que se endurece como el pegamento.

Esto es lo más sencillo y da buen resultado (cuando más pegado quede el led del aluminio, mejor), pero si eres bastante hábil puedes hacer agujeros en el disipador, roscarlos y sujetar el led atornillado al disipador (los LEDs de potencia vienen con agujeros y formas preparadas para ello).

Es primordial que el contacto del led con el disipador sea lo más perfecta posible; ambas superficies tienen que estar libres de impurezas y lo más lisas y unidas posible.

Con una pinza sujetamos el led al disipador hasta que el pegamento fragüe

Con una pinza sujetamos el led al disipador hasta que el pegamento fragüe

Para hacer una prueba he conectado las baterías al interruptor, y he iluminado el led unos segundos; nótese la cantidad de luz que emite, suficiente para iluminar una habitación o como en este caso, atravesar la parte de plástico naranja de la pinza.

Led en pruebas de funcionamiento

Nótese la cantidad de luz que emite este led de 10W


Advertencia: No mires directamente al LED cuando está encendido; los de alta potencia pueden dañar la vista (retina) incluso más que mirar directamente al sol (es conveniente colocarle encima un difusor de luz blanco de forma que no se vea directamente).

Si queremos limitar la corriente a 6W y poder utilizar cualquier batería entre 8v y 25V AC/DC, podemos usar este sencillo regulador (controlador o driver), utilizado en los focos de 12V LED, que limita la corriente a 620 mA:

Este transformador nos regulará la corriente a 350 mA 12V

Este transformador nos regulará la corriente a 350 mA 12V (se han desoldado los pinchos)

El regulador de la imagen tiene una entrada por medio de pinchos (es un driver para bombillas MR16), que podemos quitar para soldar la entrada, y en la salida soldar polo positivo al positivo del led y negativo al negativo del led, como se aprecia en la imagen siguiente:

Conexiones

Detalle del conexionado con el interruptor

Ya sólo falta empaquetarlo todo; podemos usar una caja de plástico, de cartón, o lo que queramos, siempre que el disipador quede expuesto al aire para que se refrigere. Lo más sencillo es hacer un bloque con cinta aislante:

La linterna casera preparada

La linterna casera preparada

Y ya tenemos una linterna de andar por casa para cuando haga falta.

Nota: Lo bueno de los LEDs de alta potencia es que podemos regular la luz administrando menos voltaje; si eres un manitas de la electrónica podrás utilizar un potenciómetro y el regulador para manejar la intensidad.

También podemos construirnos una lámpara LED utilizando un chip led adecuado y su controlador, pero eso ya explicaremos en otra entrada…

Consejos finales

  • Consigue un LED que trabaje a más voltaje que la pila para evitar gasto de energía innecesario con una resistencia (que habría que colocar para regular la intensidad (amperios) si queremos trabajar con el voltaje nominal).
  • Comprueba que al encenderlo por 5 minutos que no se calienta demasiado ni el disipador ni las pilas, si no lo puedes tocar con la mano, entonces es que o bien no tiene un disipador adecuado para la potencia del LED o bien le estamos forzando demasiado, con lo que acortamos su vida drásticamente.
  • No alimentes al LED con más voltaje o intensidad del recomendado por el fabricante, acortarás mucho la vida del LED.

Más información – Cómo funciona un LED


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6 comentarios

  1.   tecnicopepillo dijo

    Solo quiero decir que al mirar por encima el post me he percatado de un error en los calculos de consumo del led.

    Para calcular la Intensidad (concumo) del led se tiene que dividir los vatios entre los voltios (I = W / V) y no los V entre los W como se indica en el post.

    Un saludo.

    1.    David Losada Gacio dijo

      Indícame por favor dónde indico que I=V/W, no encuentro el error. Gracias

  2.   Oscar Alejandro Mejia Zavala dijo

    No para calculas la intensidad o corriente es asi (I=P*V)

  3.   Enrique dijo

    al final del post recomendas no usar mas voltaje que el nominal del LED, porque en ese caso es necesario una resistencia. Eso se puede tomar como una falencia si se tiene en cuenta que al calentarse la juntura disminuye la tensión de esta, y se puede llegar a quemar, por un lado si la tensión del LED cae (por calentamiento) por debajo de 11,1 V, se te quema en el acto.
    En el caso de usar resistencia, al disminuir la tensión de juntura aumenta la tensión en la resistencia por lo tanto aumenta la corriente, ese aumento de corriente redunda en mas calentamiento, que disminuye la tensión VLED y así sucesivamente hasta que se quema el LED. Lo mas simple es usar un transistor bien polarizado que limita la corriente

    1.    David Losada Gacio dijo

      Hola, gracias por comentar. En el primer párrafo comentas que a mayor temperatura, la tensión soportada por el Led baja, pero olvidas que la temperatura nunca te subirá por encima de un valor determinado y seguro (por el disipador), por lo que ese caso no se produce.
      Por otro lado, ten en cuenta que cuando indico que se puede suministrar menos voltaje sin necesidad de regularlo, es porque en el caso que se explica, la Intensidad está limitada a aquella que pueda proporcionar la pila de litio.
      Lo que dices en el segundo párrafo de que al aumentar la resistencia aumenta la corriente, y con ello la temperatura, eso es la teoría; en la práctica el disipador se encarga de que el valor de ruptura del led no se alcance.
      Un transistor es lo más adecuado para limitar voltaje, evidentemente (y así lo recomiendo para evitar las pérdidas en la resistencia), pero no puedes usarlo en todos los casos. Cuando se trata de un led pequeño, de baja potencia, se usan generalmente resistencias (puedes verlas en las tiras led por ejemplo).

A inventar!