Proyecto: Controlador LED RGB controlado por tensión

Existen multitud de modelos en el mercado de controladores de tiras LED RGB. Estos se utilizan para controlar con totalidad el color, el brillo, distintos efectos y velocidad de transición.

En este caso traigo un circuito de lo más básico, que permitirá controlar solo el color y brillo de los LEDS variando la tensión aplicada a los mismos.

Circuito:

Se utiliza:

• Tres resistencias de 1 K 1/4 W
• Tres potenciómetros o presets de 10 K
• Tres transistores TIP122
• Un conector de 4 pines para tira de LED RGB
• Una fuente de alimentación de 12v 5Amax
• Tres disipadores para TO-220 (opcional de acuerdo al consumo)

Notas:

El circuito se alimenta con una fuente 12V DC y la corriente de la misma deberá ser de acuerdo al consumo de la tira LED (Hasta 5A como máximo).
Si se desea mayor consumo deberá reemplazar los transistores por otros de la corriente adecuada.
Se deberán colocar disipadores a cada transistor si se desea utilizar el circuito con un consumo mayor a 1A.

Ejemplo de placa: 

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Disipadores térmicos

Las potencias manejadas por los dispositivos semiconductores, transistores, TRIAC, MOSFET, Reguladores de tensión, etc., es en muchos casos de una magnitud considerable. Además, el problema se agrava teniendo en cuenta que el tamaño de tales dispositivos es muy pequeño, lo que dificulta la evacuación del calor producido. Un cuerpo que conduce una corriente eléctrica pierde parte de energía en forma de calor por efecto Joule. En el caso de los semiconductores, se manifiesta principalmente en la unión PN, y si la temperatura aumenta lo suficiente, se produce la fusión térmica de la unión, inutilizando el dispositivo. Los dispositivos de potencia reducida, disipan el calor a través de su encapsulado hacia el ambiente, manteniendo un flujo térmico suficiente para evacuar todo el calor y evitar su destrucción. En los dispositivos de más potencia, la superficie del encapsulado no es suficiente para poder evacuar adecuadamente el calor disipado. Se recurre para ello a los disipadores (heatsinks), que proporcionan una superficie adicional para el flujo térmico.

 Propagación del calor

El calor se transmite mediante tres formas conocidas: radiación, convección y conducción. Por radiación recibimos los rayos del Sol. La radiación no necesita un medio material para propagarse, puede hacerlo a través del vacío. Todo cuerpo con una temperatura superior a los cero grados absolutos (kelvin) produce una emisión térmica por radiación, pero en el caso que nos ocupa es de una magnitud despreciable, y por tanto no se tiene en cuenta la emisión por radiación. La convección es un fenómeno que atañe a fluidos, tales como el aire o el agua. Favorece la propagación del calor en estos cuerpos, que son de por sí muy buenos aislantes térmicos. Un cuerpo caliente sumergido en aire, hace que las capas próximas al mismo se calienten, lo que a su vez ocasiona una disminución de su densidad, y por esto se desplazará esta masa de aire caliente hacia estratos más elevados dentro del recinto. Inmediantamente, el "hueco" que ha dejado este aire es ocupado por aire más frío, y así se repite el ciclo, generando corrientes convectivas que facilitan el flujo térmico. Este mismo fenómeno se da en el agua, o cualquier líquido o gas.
La transmisión por conducción se manifiesta más obviamente en cuerpos sólidos.
Curiosamente los cuerpos que son buenos conductores eléctricos, también lo son térmicos, y se explica a nivel subatómico. El cobre, la plata, níquel, aluminio, oro, etc., son excelentes conductores. Si aplicamos una llama a una barra de cobre, enseguida notaremos el calor por el extremo que lo agarramos. Este calor se ha propagado por conducción.
En la disipación de calor de los semiconductores, solamente consideramos los dos últimos tipos de propagación: convección y conducción.

Analogía eléctrica

Se puede establecer una correspondencia entre la Ley de Ohm y la propagación térmica mediante la siguiente tabla de equivalencias: