alambre electroluminiscente
El cable electroluminiscente (a menudo abreviado como cable EL ) es un cable de cobre delgado recubierto con un fósforo que produce luz a través de la electroluminiscencia cuando se le aplica una corriente alterna . Se puede utilizar en una amplia variedad de aplicaciones (decoración de vehículos y estructuras, iluminación de seguridad y emergencia, juguetes, ropa, etc.), de forma similar a como se utilizan a menudo las luces de cuerda o las luces navideñas . A diferencia de estos tipos de luces de tira, el cable EL no es una serie de puntos, sino que produce una línea ininterrumpida de 360 grados de luz visible. Su diámetro delgado lo hace flexible e ideal para usar en una variedad de aplicaciones, como ropa o disfraces.
La construcción del cable EL consta de cinco componentes principales. El primero es un núcleo de alambre de cobre sólido recubierto con fósforo. Un alambre muy fino o un par de alambres se enrollan en espiral alrededor del núcleo de cobre recubierto de fósforo y luego se evapora el recubrimiento conductor exterior de ITO . Este alambre fino está eléctricamente aislado del núcleo de cobre. Alrededor de este "sándwich" de núcleo de cobre, fósforo y alambre de cobre fino hay una funda de PVC transparente. Finalmente, rodeando esta funda de PVC delgada y transparente hay otra funda de PVC transparente, translúcida o fluorescente de color .
Se aplica un potencial eléctrico de corriente alterna de aproximadamente 90 a 120 voltios a aproximadamente 1000 Hz entre el alambre con núcleo de cobre y el alambre fino que rodea el núcleo de cobre. El cable se puede modelar como un capacitor coaxial con aproximadamente 1 nF de capacitancia por 30 cm, y la carga y descarga rápidas de este capacitor excita el fósforo para que emita luz. Los colores de luz que los fósforos pueden producir de manera eficiente son limitados, por lo que muchos tipos de cables usan un tinte orgánico fluorescente adicional en la funda de PVC transparente para producir el resultado final. Estos tintes orgánicos producen colores como el rojo y el púrpura cuando se excitan con la luz azul verdosa del núcleo.
Normalmente se utiliza un oscilador resonante para generar la señal de excitación de alto voltaje. Debido a la carga de capacitancia del cable EL, el uso de un transformador inductivo (en espiral) convierte al controlador en un oscilador LC sintonizado muy eficiente . La eficiencia del cable EL es muy alta y, por lo tanto, hasta cien metros de cable EL pueden funcionar con baterías AA durante varias horas.
En los últimos años, el circuito LC se reemplazó para algunas aplicaciones con un IC inversor de capacitor conmutado de un solo chip como el Supertex HV850; esto puede funcionar con 30 cm de alambre de cabello de ángel con alta eficiencia y es adecuado para linternas solares y aplicaciones de seguridad. La otra ventaja de estos chips es que las señales de control se pueden derivar de un microcontrolador, por lo que el brillo y el color se pueden variar mediante programación; esto se puede controlar mediante el uso de sensores externos que detectan, por ejemplo, el estado de la batería, la temperatura ambiente o la luz ambiental, etc.
El cable EL, al igual que otros tipos de dispositivos EL, tiene limitaciones: a alta frecuencia disipa una gran cantidad de calor y eso puede provocar fallas y pérdida de brillo con el tiempo. Debido a que el cable no está blindado y normalmente funciona con un voltaje relativamente alto, el cable EL puede producir interferencias de alta frecuencia (correspondientes a la frecuencia del oscilador) que pueden ser captadas por equipos de audio sensibles, como pastillas de guitarra. También hay un límite de voltaje: el cable EL típico se rompe a alrededor de 180 voltios de pico a pico, por lo que si usa un transformador no regulado, los diodos zener consecutivos y las resistencias limitadoras de corriente en serie son esenciales.
