Durata di vita dei sistemi LED

Durata di vita dei sistemi LED
Schema durata LED di potenza
100k
0.1 A
0.35 A
80k
0.7 A
60k
H
1A
40k
Star limits
20k
0
60
80
100
120
Temperatur Ts °C
Grafico ore di vita in rapporto alla temperatura di esercizio
100k= 100.000 ore
Perché scegliere l'illuminazione a LED
Sono notevoli i vantaggi che l'adozione di questa tecnologia porterà nel nostro prossimo futuro.
Anzitutto le lampade Led permettono un risparmio energetico di circa il 70% rispetto alle lampade
tradizionali e allo stesso tempo emettono una maggiore e precisa illuminazione con una luce
bianchissima e con scarsa produzione
di calore. Le lampade
a led hanno inoltre una vita media
superiore alle lampade tradizionali e non danno soprattutto inquinamento luminoso. Altri vantaggi
evidenti della tecnologia a Led riguardano i tempi d´accensione, di fatto istantanea, e la totale assenza
di sfarfallii del fascio luminoso, che spesso caratterizzano i tradizionali impianti d´illuminazione.
I Led sono lampade poco ingombranti, facili da installare, leggere, che richiedono poca manutenzione.
Questa tecnologia contribuisce a ridurre in maniera sostanziale la bolletta energetica e riduce notevolmente
l´inquinamento atmosferico. Illuminazione a LED: dove si applica. Le ridotte dimensioni e l´ampia scelta di
colori ne consentono l´utilizzo in applicazioni di ogni tipo. Gli ambiti delle applicazioni possibili vanno
dall´ illuminazione di interni (casa, ufficio, strutture produttive, studi specialistici, negozi,...), a quella di
esterni (giardini, monumenti, insegne, piscine, terrazzi,...) compresa l'illuminazione pubblica
(strade, lampioni, edifici). I vantaggi delle lampade a LEDmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm
Perché scegliere l'illuminazione a LED
o Risparmio energetico
o Massimo risparmio manutenzione
o Lunga durata (>50.000h)
o Alta efficienza (100lm/W )
o Materiale Rohs (assenza di piombo e metalli pesanti)
o Controllo del fascio luminoso (luce solo dove serve)
o Dimensioni contenute (struttura innovativa)
o Luce sicura (assenza di raggi infrarossi e ultravioletti)
o Facilità di regolazione di intensità (elettronica intelligente)
o Stabilità colore della luce (tonalità costante nel tempo)
o Alto Indice di Resa Cromatica (CRI)
o Riduzione emissione C02
Campi di impiego delle lampade a LED
o Illuminazione per esterno (IP67)
o Illuminazione per interni
o Illuminazione stradale in linea con le normative vigenti
o Arredo urbano
o Illuminazione di grandi spazi
o Illuminazione parchi
o Illuminazione piste ciclabili e pedonali
o Illuminazione fontane
o discoteche ecc...
LED - LIGHT EMITTING DIODE
Fino a pochi anni fa il LED (Light Emitting Diode), o diodo luminoso era considerato una
minuscola fonte di luce colorata, in grado di emettere bassi flussi a modesti valori di
efficienza luminosa, e dunque adatto solo per apparecchiature e sistemi di segnalazione o
per illuminazione decorativa di piccoli oggetti. Sembrava quindi ben poco utilizzabile per
l’illuminazione di ambienti, sia pure di modeste dimensioni.
Al contrario gli sviluppi sono stati sorprendenti: negli ultimi 5 anni si è triplicato il valore
dell’efficienza luminosa (da circa 30 lm/W agli oltre 100 lm/W attuali) e questo dato
continua a crescere, insieme ad altre prestazioni di indubbio interesse per il progettista. La
recente storia del LED testimonia di un tipico processo rapido di evoluzione tecnologica
che ha rilanciato un prodotto ritenuto per lungo tempo “di nicchia”.
Intorno alla metà degli anni 90 si avviava quell’innovazione che avrebbe permesso
successivamente di impiegare il LED per l’illuminazione di ambienti. In Giappone, presso il
centro ricerche dell’azienda di componenti elettroniche Nichia, un ricercatore (Shuji
Nakamura) riuscì a incrementare il flusso luminoso del LED che emetteva radiazioni di
colore blu. Esistevano già LED capaci di emettere luce di colore rosso, verde e ambra.
L’avvento del LED blu ad alto flusso ha quindi permesso di generare per sintesi additiva
dei tre colori primari (rosso, verde e blu, ossia in lingua inglese Red, Green e Blue, da cui
la sigla RGB) la luce eterocromatica, ossia di tonalità bianca, utile per l’illuminazione
ambientale. Lo stesso Nakamura sperimentò in quegli anni un altro modo di generazione
della luce bianca che avrebbe avuto grande successo: la luce emessa dal LED blu venne
in parte filtrata da uno speciale rivestimento a base di fosfori della pastiglia di
semiconduttore (il cosiddetto chip) per ottenere la loro trasformazione in radiazioni gialle,
le quali, in sintesi con le blu residue, appaiono ai nostri occhi di colore bianco
LED - LIGHT EMITTING DIODE
I LED sono uno speciale tipo di diodi a giunzione p-n, 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 elettroottica e quindi l'intensità luminosa in uscita.
I LED convenzionali sono composti da vari materiali inorganici che producono i seguenti colori:
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
AlGaAs - rosso ed infrarosso
GaAlP - verde
GaAsP - rosso, rosso-arancione, arancione, e giallo
GaN - verde e blu
GaP - rosso, giallo e verde
ZnSe - blu
InGaN - blu-verde, blu
InGaAlP - rosso-arancione, arancione, giallo e verde
SiC come substrato - blu
Diamante (C) - ultravioletto
Silicio (Si) come substrato - blu (in sviluppo)
Zaffiro (Al2 O3) come substrato - blu
Inoltre, la caduta di tensione dei LED è relazionata al colore della luce emessa, come riportato nella seguente tabella:
Tipologia LED
Caduta di tensione Vi (Voltcc)
Colore infrarosso
1,3
Colore rosso
1,8
Colore giallo
1,9
Colore verde
2,0
Colore arancio
2,0
Flash blu/bianco
3,0
Colore blu
Colore ultravioletto
3,5V
4÷ 4.5V