LED analisi

Cos’è un LED ?

 

LED è l'acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad emissione di luce). Il primo LED è stato sviluppato da Nick Holonyak Jr. nel 1962.

I LED sono uno speciale tipo di diodi, formati da un sottile strato di materiale semiconduttore

drogato. Quando sono sottoposti ad una tensione diretta per ridurre la barriera di potenziale

della giunzione, gli elettroni della banda di conduzione del semiconduttore si ricombinano

con le lacune della banda di valenza rilasciando energia sufficiente da produrre fotoni. A

causa dello spessore ridotto del chip un ragionevole numero di questi fotoni può

abbandonarlo ed essere emesso come luce. I LED sono formati da GaAs (arseniuro di

gallio), GaP (fosfuro di gallio), GaAsP (fosfuro arseniuro di gallio), SiC (carburo di silicio) e

GaInN (nitruro di gallio e indio). L'esatta scelta dei semiconduttori determina la lunghezza

d'onda dell'emissione di picco dei fotoni, l'efficienza nella conversione elettro-ottica e quindi

l'intensità luminosa in uscita.

 

Fino ad oggi, gli apparecchi di illuminazione LED sono stati principalmente utilizzati per applicazioni decorative e di guida visiva.

Tuttavia, i recenti progressi nella tecnologia LED, quali migliori prestazioni del diodo e delle ottiche ottimizzate, hanno aperto nuove

possibilità di illuminazione, consentendo ai progettisti di arricchire, sottolineare, scoprire, valorizzare o fondere elementi architettonici

con una potente illuminazione.

 

I sistemi di illuminazione LED sono perfetti per creare scenari a colori, sia in interni che in esterni. L'impiego di sistemi di illuminazione

LED monocromatici o la combinazione di LED colorati - rosso, verde e blu (RGB) - crea una dimensione straordinaria, offrendo la

possibilità di fondere i colori di diversi apparecchi di illuminazione o di un solo apparecchio. Abbinati a un design unico e creativo,

gettano le basi per una nuova generazione di prodotti d'avanguardia, che fornisce una gamma infinita di opzioni per creare effetti

luminosi accattivanti.

Analizziamo il LED - Funzionamento del LED

Iniziamo dalla parola: “LED” è l’abbreviazione di “Light Emitting Diode”, che tradotto in italiano significa

 

Diodo ad emissione di luce“.

Quindi un LED è un diodo che emette della luce. Bene, ma che cos’è un “diodo”?

Semplicemente, un diodo è un elemento usato in elettronica (ne vediamo alcuni rappresentati nell’immagine) la cui funzione è quella di permettere il passaggio di corrente che va in una direzione e bloccare totalmente la corrente che scorre nella direzione inversa. Il nome “di-odo” deriva dal fatto che il componente ha 2(di) elettr(odi) che sono quei due fili che escono dalla testa del diodo.

Ora, fatta chiarezza sul nome e senza entrare in dettagli tecnici, quello che ci interessa maggiormente di un LED è che… emette luce!

Quindi, facendo passare della corrente elettrica attraverso un LED questo emette della luce, ma non solo, a differenza di una normale lampadina cosuma MOLTO meno, dura molto di più, è più veloce nell’accenzione/spegnimento ed ha dimensioni più ridotte.

LED: come funzionano?

Un LED è un dispositivo semiconduttore che converte l'energia elettrica in luce visibile.
Quando viene alimentato (polarizzazione diretta), gli elettroni si muovono attraverso il semiconduttore e alcuni di loro cadono in uno stato energetico inferiore. Nel processo, l'energia "risparmiata" viene emessa sotto forma di luce.


La ricerca tecnologica ha permesso il raggiungimento di oltre il 160 Lm / W per LED ad alta potenza. Anche se non sono disponibili in produzione, questo livello di prestazioni indica che la tecnologia LED non ha ancora raggiunto il suo apice.

 

La varietà di colori, la compattezza e la flessibilità dei moduli assicurano ampie possibilità creative nelle diverse applicazioni. I moduli LED illuminano percorsi e contorni, producono effetti di colore e assicurano una maggiore sicurezza nella segnaletica stradale.

Il mercato vede la comparsa di LED ad alta resa cromatica (CRI 90) e temperature di colore da 2700K a 6500K.
La luminosità, l'omogeneità e la resa cromatica dei LED sono stati migliorati così tanto che oggi sono sempre più utilizzati ai fini dell'illuminazione vera e propria.
I moduli LED sono composti da un determinato numero di diodi montati su un circuito stampato (rigido o flessibile) con dispositivi attivi o passivi di regolazione di corrente.
A seconda del campo di applicazione è anche possibile aggiungere ottiche o guide di luce per ottenere diversi fasci e distribuzioni luminose.

 
 

LED: lo sviluppo di nuove soluzioni

Il LED, acronimo di LIGHT EMITTING DIODE (diodo ad emissione luminosa), componente che emette luce monocromatica al passaggio di corrente elettrica. I LED stanno mettendo nuovi ed entusiasmanti strumenti a disposizione del lavoro del lighting designer, rendendo possibile la creazione di fantasiosi prodotti per l'illuminazione e stupefacenti effetti, una volta tecnicamente impossibili.


Per la prima volta i progressi della tecnologia LED hanno reso possibile un'illuminazione di alta qualità sia colorata sia bianca per applicazioni indoor e outdoor.

Sicurezza Fotobiologica

In molti casi si sente parlare di sicurezza fotobiologica. Questo è molto importante, dato che essa è determinata dalla quantità delle radiazioni emesse da tutte le sorgenti con una lunghezza d'onda compresa tra 200nm e 300nm. Se l'esposizione è eccessiva, le radiazioni possono essere dannose per l'uomo.

 

La norma IEC/EN62471/10 defi nisce una classifi cazione delle sorgenti in gruppi di rischio.

RG0 /gruppo di rischio esente): assenza pericolo

RG1 (gruppo di rischio basso): assenza di pericolo derivante da una limitata emissione di radiazioni.

RG2 (gruppo di rischio medio): pericolo dovuto principalmente a effetti fotochimici e termici 

 

I LED utilizzati da Disano hanno gruppo di appartenenza RG0 (gruppo di rischio esente).

 

Aspettativa di vita

Anzitutto, bisogna sapere che il LED, al contrario delle lampade tradizionali, non tendono a spegnersi improvvisamente esaurita la loro vita utile, ma diminuiscono lentamente il loro fl usso iniziale fi no ad esaurirsi. Infatti, non è prevista la rottura del LED (se non per difettosità), ma si determina un decadimento continuo.

 

Il calo del fl usso del LED, normalmente dopo 50000h, viene defi nito dalla vita utile e rappresentato dalla sigla L80 (vedi grafi c8), che signifi ca fl usso all80% dopo 50000h.

 
 

Risparmio energetico

Elevatissimo risparmio energetico: oltre ai consumi ridottissimi, colpisce la lunga durata di vita di una sorgente LED che raggiunge le 50mila ore. Va precisato che questi dati diventano realtà solo se la qualità degli apparecchi che montano i LED e le condizioni dell'impianto lo consentono. Certamente il LED per la sua stessa natura è la luce più intelligente, ossia più modulabile secondo le esigenze reali di chi la usa.

 

Negli uffici i LED sono entrati soprattutto per illuminazioni decorative, ma i nuovi LED bianchi sono ormai soluzioni d'avanguardia per tutti gli ambienti di lavoro. Inoltre, le particolari caratteristiche dei LED, come l'assenza di raggi UV e l'alta resa del colore, possono offrire grandi vantaggi in situazioni particolari: pensiamo, ad esempio, all'industria alimentare o elettronica.

 

Infine, non va dimenticata la città sotterranea, destinata ad avere sempre più spazio nella smart city, che assegna un ruolo importante al trasporto sotterraneo e tende a liberare le strade dalle auto. Anche in questi luoghi la qualità della luce LED fa la differenza, aumentando il senso di sicurezza e rendendo gli ambienti più vivibili.

Vantaggi per gli utenti

La varietà di colori, la compattezza e la flessibilità dei moduli assicurano ampie possibilità creative nel design applicato a soluzione innovative. Il ridotto consumo di energia elettrica e la lunga durata con la conseguente minima necessità di manutenzione, consentono di realizzare applicazioni interessanti sul piano dell'economia di esercizio.

Vantaggi per il design

Totale libertà di design

Colori vivaci e saturi

Illuminazione resistente a prova di vibrazione

Vantaggi generali

Vita utile lunghissima (50.000h)

Costi di manutenzione ridotti

Efficienza in continuo aumento

Accensione istantanea

Dimmerizzazione senza variazione di temperatura di colore

Emissione diretta di luce colorata senza filtri

Spettro completo dei colori

Controllo dinamico del colore (DMX, DALI)

Accensione possibile anche a bassissime temperature (-35°C)

Emissione di luce unidirezionale (si illumina ciò che si vuole illuminare)

Sicurezza Fotobiologica

Vantaggi per l'ambiente

Assenza di mercurio

Assenza di componenti IR o UV nello spettro luce visibile

Minor utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e non rinnovabili

Valorizzazione dell'ambiente

Assenza di inquinamento luminoso

 

Nobel per la Fisica agli inventori della lampada Led a basso consumo: ecco cos'è

 
UNA NUOVA luce per illuminare il mondo. Un bello slogan che arriva da Stoccolma per celebrare Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura, i tre scienziati giapponesi a cui è stato assegnato il Premio Nobel per la Fisica di quest'anno. Tre ricercatori che hanno sviluppato i Led blu, componente essenziale di gran parte dei sistemi di illuminazione moderni, dalle torce portatili alle lucine dell'albero di Natale. Senza dimenticare ovviamente i televisori di ultima generazione. Il loro lavoro, sviluppato negli anni Novanta, ha infatti rivoluzionato la tecnologia dell'illuminazione. Grazie ai Led a luce blu possiamo infatti avere sorgenti di luce bianca, molto più efficienti ed economiche delle lampade a incandescenza o a neon.

Il premio Nobel per la Fisica 2014 è stato assegnato a Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura per la loro invenzione dei Led a luce blu, che hanno consentito di realizzare sistemi di illuminazione a basso consumo energetico.

Cos'è il Led da Nobel - Il Led (Light Emitting Diode), diodo a emissione luminosa, esiste già da alcuni decenni; il primo è stato sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak Jr. I primi dispositivi erano disponibili solo nel colore rosso e venivano utilizzati come indicatori nei circuiti elettronici. I tre premiati con il Nobel per la Fisica hanno, invece, inventato un Led che emette luce blu e che ha permesso, combinata agli altri tipi di Led, rosso e verde, di realizzare lampade e altri sistemi per d'illuminazione che consumano poca energia elettrica e hanno una durata maggiore rispetto agli altri metodi. Le ricerche per ottenere il Led blu andavano avanti da circa 30 anni, ma nessuno era ancora riuscito a trovare il modo di realizzarli. Akasaki, Amano e Nakamura hanno prodotto già negli anni Novanta i loro Led blu, che combinati a quelli rossi e verdi, hanno dato come esito le lampadine a luce bianca a basso consumo.

Un'invenzione rivoluzionaria - La loro invenzione può essere considerata una delle più importanti dalla fine del ventesimo secolo, perché di fatto sta permettendo proprio in questi anni di passare dalle lampadine a incandescenza, che consumano molta più energia e durano poco, a lampadine a Led di lunga durata e a basso consumo.

Cosa sono i Led? - Un Led è costituito da una serie di strati di semiconduttori, grazie ai quali l’elettricità viene convertita in particelle di luce, i fotoni, cosa che permette di ottenere un’alta efficienza energetica rispetto ad altri sistemi nei quali buona parte dell’energia viene consumata sotto forma di calore; come le lampadine a incandescenza che consumano buona parte dell’energia producendo calore. Semplificando, in un Led ci sono alcuni strati: uno ha elettroni in eccesso, caricati negativamente, mentre l’altro ha un eccesso di cariche positive; tra i due strati ce n’è un terzo verso il quale sono inviati gli elettroni e le cariche positive, che quando si incontrano si ricombinano dando origine alla luce. Il tipo di luce emessa, cioè la sua lunghezza d’onda, dipende dai materiali con cui sono realizzati i semiconduttori. La luce blu compare nell’area delle onde corte dello spettro del visibile e può essere prodotta solo attraverso alcuni materiali.