LED

Lampade efficienti basate sulla tecnologia dei semiconduttori

Nelle lampade a elettroluminescenza l'energia elettrica crea delle radiazioni visibili. Nei diodi e i LED luminosi è caratteristico lo spettro in banda stretta. I vantaggi dei LED consistono nelle loro dimensioni ridotte, nell'elevata saturazione dei colori, nella durata utile molto lunga e nel contenuto consumo energetico.

LED

I diodi luminosi, LED, si contraddistinguono per la loro durata utile molto lunga, per la loro resistenza agli urti e per il consumo di energia contenuto. Nella dimmerazione il colore della luce rimane costante. Per il collegamento alla rete è necessaria una componentistica adatta alla tensione di rete. La sorgente luminosa puntiforme consente un preciso orientamento della luce. L'incapsulamento del diodo nella plastica funge da protezione e da lente. La conduzione delle radiazioni del LED diminuisce all'aumentare della temperatura. È quindi importante per l'esercizio una buona dispersione termica. Si devono inoltre evitare le radiazioni solari dirette ed il montaggio vicino ad altre sorgenti di calore. Con una durata utile media di 50.000 ore i LED garantiscono dei tempi di funzionamento molto lunghi. L'accensione immediata e la reazione immediata alla regolazione ne consente l'impiego nelle situazioni luminose dinamiche. La ricerca e lo sviluppo nel settore dei LED sono orientati verso forme più compatte, m

Generalità

I LED sono dei diodi semiconduttori e fanno parte delle lampade ad elettroluminescenza. La creazione di radiazioni avviene ricombinando delle coppie di portatori di carica in un semiconduttore con intervallo di banda adeguato. I LED generano una radiazione in banda stretta. La temperatura colore rimane costante al diminuire dell'intensità luminosa. Nell'illuminazione con i LED non si hanno radiazioni UV e IR.

Applicando una tensione a catodo e anodo il LED emette della luce dalla zona di svuotamento. Gli elettroni modificano il loro livello energetico e nella ricombinazione emettono dei fotoni dalla giunzione pn. La lunghezza d'onda della luce emessa dipende dal materiale semiconduttore.

LED colorati

I LED generano uno spettro in banda stretta. La lunghezza d'onda dominante determina il punto cromatico del LED. In confronto alle lampade fluorescenti colorate i LED sono dotati di una maggiore saturazione del colore. La composizione dei materiali semiconduttori determina lo spettro della luce emessa. A parità di potenza collegata i flussi luminosi dei LED colorati non sono uguali.

LED bianco

Non ci sono semiconduttori in grado di ottenere una luce bianca. Attualmente si utilizzano quindi due tecniche per ottenere della luce bianca: la sintesi cromatica RGB o la conversione della luminescenza. Attualmente la resa cromatica dei LED bianchi riesce a raggiungere un indice di resa cromatica Ra pari a 90. Sono disponibili LED a luce bianca calda, bianca neutra e a luce diurna, da 2500K a 8000K.



LED RGB

La combinazione di tre diodi luminosi di colore rosso, verde e blu (RGB) consente di sintetizzare i colori della luce ottenendo una gran quantità di colori, tra questi anche il bianco. Con la regolazione si compensano i diversi flussi luminosi dei LED rosso, verde e blu.



Conversione della luminescenza

Con uno strato di fosfori è possibile convertire lo spettro dei LED colorati. La produzione di LED blu con fosfori gialli è più semplice da impiegare che non i LED UV con fosfori RGB.

Distribuzione relativa dello spettro: LED con conversione della luminescenza, bianco caldo

LED di tipo T

LED SMD

LED COB

COB UMF

LED di tipo T
La forma standard dei LED a T è costituita da un corpo in plastica da 3-5mm per il LED ed i relativi cavi. La forma a lente determina l'angolo di emissione della luce. Sorgente luminosa con flusso luminoso limitato, viene utilizzato come apparecchio di orientamento o come apparecchio segnaletico.

LED SMD
Nella versione "Surface Mounted Device" (SMD) il corpo viene fissato direttamente sul circuito stampato ed i contatti sono saldati.

LED COB
La tecnologia "Chip on Board" (COB) porta il chip direttamente su di un circuito stampato, senza dotarlo di un corpo proprio. I contatti di anodo e catodo avvengono per mezzo di fili sottili. Una colata protegge il chip dagli agenti esterni.

LED High Power
Vengono definiti LED High Power dei LED la cui potenza assorbita è superiore ad 1W. Ciò è possibile sia per LED SMD che per LED COB. È importante che la loro struttura sia adatta alla resistenza termica tra chip e circuito stampato molto limitata. Di solito i LED High Power che richiedono una particolare gestione del calore negli apparecchi sono montati su circuiti stampati con anima in metallo.

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