Caída de voltaje explicada. Por qué el extremo del tramo se atenúa y cómo evitarlo

Todo instalador de iluminación de bajo voltaje se encuentra tarde o temprano con la caída de voltaje. Por lo general aparece al anochecer de la primera noche, cuando el propietario pregunta por qué los últimos diez pies se ven distintos de los primeros diez. Es fácil de prevenir en papel y costosa de corregir después de guardar las escaleras en el camión.

¿Qué es la caída de voltaje?

El cable es un conductor, y todo conductor tiene algo de resistencia. Al empujar corriente por esa resistencia, un poco de voltaje se consume en el propio cable. Se convierte en calor a lo largo del tramo y nunca llega a las luces. La ley de Ohm lo explica. El voltaje perdido es igual a la corriente que fluye multiplicada por la resistencia del cable.

Hay dos detalles que sorprenden a la gente. Primero, la corriente sale por un conductor y regresa por el otro, así que el cable que cuenta es el recorrido completo de ida y vuelta. Un tramo que mide cincuenta pies en la casa son cien pies de conductor. Segundo, la pérdida se acumula en el camino. La primera luz recibe casi el voltaje completo. Cada luz siguiente recibe un poco menos. La última luz del tramo recibe lo mínimo.

¿Por qué el extremo lejano se atenúa o cambia de color?

Una luz LED está diseñada para funcionar dentro de un rango de voltaje. Si recibe menos, emite menos luz. En un tramo de un solo color eso se nota como un desvanecimiento gradual desde el extremo de la fuente hasta el extremo lejano.

Las luces que cambian de color suman un segundo síntoma. Mezclan emisores rojos, verdes y azules para crear todos los demás colores, y esos emisores no necesitan el mismo voltaje para encender. El rojo funciona bien con menos. El verde y el azul necesitan más. Cuando el voltaje baja, el azul y el verde se debilitan primero mientras el rojo resiste. Si configuras el tramo en blanco, el extremo lejano se va hacia un tono cálido, amarillo o rosado mientras el extremo cercano se ve limpio.

Las luces con regulación integrada se comportan un poco distinto. Mantienen su brillo hasta que el voltaje cae por debajo de lo que la electrónica puede manejar, y entonces parpadean, pierden color o se apagan de golpe. De cualquier forma la causa es la misma. Al final del cable llega muy poco voltaje.

Los cuatro factores

La disposición importa tanto como cualquiera de ellos. En una conexión en cadena, el primer tramo de cable lleva la corriente de todas las luces que siguen, así que la pérdida se acumula rápido. Cuando cada luz o grupo pequeño recibe su propia alimentación desde un punto central, cada cable lleva solo su parte y las luces reciben un voltaje mucho más parecido.

¿Cómo planificas un tramo para evitarla?

Haz el análisis en papel antes de colocar el primer sujetador. Un buen plan cubre estos puntos.

• Mide el recorrido real del cable. Cuenta la distancia desde la fuente de energía hasta la primera luz, incluido el trayecto por la pared y alrededor de los obstáculos. Ese tramo lleva toda la carga.
• Suma la carga de cada tramo al máximo brillo. Usa los watts indicados por el fabricante y dimensiona para blanco a plena salida si las luces cambian de color. El blanco con todos los emisores encendidos normalmente es el mayor consumo.
• Mantente dentro de los límites del fabricante. Cada sistema tiene un largo máximo de tramo y una carga máxima por fuente de energía. Esos límites se definen para ese producto. Trátalos como topes estrictos.
• Coloca la energía donde están las luces. Un punto de montaje central con dos tramos más cortos es mejor que un punto en un extremo con un solo tramo largo.
• Alimenta los tramos largos desde el centro cuando el producto lo permita. Cada ramal queda con la mitad del largo y lleva la mitad de la corriente.
• Divide los trabajos grandes en varios tramos. La caída de voltaje se calcula tramo por tramo. La carga total de la fuente de energía se calcula para todo el sistema. Revisa ambas, porque cumplir una no dice nada sobre la otra.

Luego haz los cálculos. Hay una calculadora de caída de voltaje en el sitio de Brighter Nights Lighting Technologies para planificar. Confirma lo que te dé con las instrucciones del producto. Está junto con el resto de las calculadoras y herramientas de BNLT.

¿Cómo la compruebas en una obra?

Necesitas un multímetro y unos minutos. Haz de esto el último paso de cada instalación.

• Enciende todo el tramo al máximo brillo. En luces que cambian de color, configúralas en blanco. Si el producto tiene un ajuste de blanco frío, prueba también ese.
• Mide el voltaje en la salida de la fuente de energía con la carga funcionando. Ese es tu número de partida.
• Mide de nuevo en la última luz del tramo, también bajo carga. Ese es tu peor caso.
• Compara la lectura del extremo lejano con el voltaje mínimo de operación que publica el fabricante para esa luz. Si estás por encima con margen de sobra, el tramo está bien.
• Aléjate y mira. Camina hasta la calle y compara la primera luz con la última en blanco. Tu vista es la prueba final, porque el propietario lo juzgará de la misma manera.
• Anota las dos lecturas en el expediente de la obra. Si más adelante aparece un problema, sabrás si el tramo cambió o siempre estuvo al límite.

¿Qué hacer si un tramo terminado se queda corto?

Empieza por las conexiones. Un conector flojo, corroído o mal asentado agrega resistencia en un punto y produce los mismos síntomas que un tramo demasiado largo. Mide a cada lado de una unión sospechosa bajo carga. Un escalón claro de voltaje en un conector te dice dónde está el problema.

Si las conexiones están bien, el problema es el diseño y la solución está en uno de los cuatro factores. Acorta el cable moviendo la fuente de energía o alimentando el tramo desde el centro. Reduce la carga dividiendo el tramo en dos. Pasa a un cable más grueso si el sistema lo permite. Donde el fabricante lo permita, separa la sección lejana y dale su propia fuente de energía, de modo que ninguna sección reciba alimentación de dos fuentes a la vez. En un trabajo tradicional de iluminación de paisaje con una fuente de energía de varias tomas, pasar ese tramo a una toma más alta envía más voltaje para compensar lo que pierde el cable. Eso cubre la pérdida sin eliminarla, así que revisa después la luz más cercana para confirmar que sigue dentro de su rango.