LED: ¿debo suavizar la corriente con un condensador?

Un problema potencial con el uso de un capacitor para 'suavizar' un voltaje PWM para el LED es que el LED tiene un voltaje directo mínimo antes de que se encienda lo suficiente como para ser visible.

Su brillo no está controlado por el voltaje, está controlado por la corriente y la cantidad de tiempo que está encendido (es decir, el ciclo de trabajo PWM).

El capacitor podría reducir el voltaje PWM 'suavizado' por debajo del voltaje directo mínimo, por lo que el LED ya no sería visible, aunque sería visible usando exactamente la misma señal PWM directamente (sin el capacitor).

Por lo tanto, reduciría el rango de brillo sobre el cual se puede controlar el LED.

AFAIK, el mayor asesino de los LED es el calor que conduce a un aumento significativo de la temperatura y no al cambio.

Por lo general, queremos hacer funcionar un LED con una corriente constante (o algo cercano, por ejemplo, una resistencia), para que esté protegido del calor excesivo que provoca un aumento de la temperatura y daños permanentes. Editar: dependiendo de cómo esté conectado el capacitor, un capacitor puede reducir la efectividad del circuito de corriente constante.

¿Sería mejor para el MTTF (tiempo medio hasta la falla) suavizar la corriente agregando un capacitor?

Esto generalmente se hace con un inductor: -

El inductor suavizará la corriente en el LED. También tenga en cuenta que la corriente promedio se mantiene mediante la resistencia de detección adjunta al chip en el diagrama. Un condensador no suavizará la corriente en un LED a menos que haya un componente en serie como una resistencia o un inductor.

Si coloca voltajes PWM sin procesar en un LED, es probable que lo destruya. Observe las especificaciones del LED con respecto a la corriente. Aquí hay otros ejemplos: -

Este no usa un inductor, pero se basa en la disposición del transistor para regular la corriente máxima en el LED: -

Características de conducción directa LED: -

A 2 V en este LED "típico", la corriente directa es de 20 mA. Con solo 1,7 voltios aplicados, apenas hay corriente y el LED será muy tenue. Si aplicó 2,5 voltios, la corriente está fuera de escala y el LED está dañado. Pero algunos LED están diseñados para 1A, escuché a alguien decir y eso es cierto, pero aplicar unas pocas decenas de milivoltios más que el valor recomendado lo matará de todos modos. El brillo del LED siempre debe ser controlado por corriente.

No es necesario suavizar la corriente.

Si está emitiendo PWM a un ritmo más rápido de lo que el ojo puede seguir, los efectos del ciclo de calor serán insignificantes. Suavizar la corriente puede dar un aumento muy pequeño (pero imperceptible) en el brillo porque la emisividad de un LED frente a la corriente no es perfectamente lineal, especialmente en corrientes más altas. Si está ajustando el PWM para controlar el brillo, entonces es mejor NO filtrarlo porque a) el brillo efectivo no será lineal con el ciclo de trabajo de PWM, yb) el color del LED cambia ligeramente con la corriente, por lo que también obtendrá un cambio de color. Esto sería más notable en los LED blancos.

Los televisores y pantallas que usan LED, todos ellos PWM sin filtrado a 50/60 Hz o más rápido.

Los LED tienen cierta resistencia en serie interna, y la eficiencia energética general sería mayor al filtrar la corriente, pero si está regulando la corriente con una resistencia externa o una fuente de corriente, no hay diferencia (la misma corriente promedio consumida del suministro)

Si está controlando un solo LED (o una sola cadena) desde un convertidor CC/CC, el CC/CC suavizará la corriente de todos modos. Esto es óptimo para la eficiencia. Las pantallas de TV usan convertidores CC/CC para generar un voltaje suficiente, pero luego PWM la corriente para mantener la precisión del color y el brillo.