Lampada a LED
La lampada a LED è un dispositivo di illuminazione basato sull'impiego di diodi ad emissione luminosa. Sostituisce le lampade basate su tecnologie con un inferiore rendimento energico, come le ormai obsolete lampade a incandescenza.
Storia
La tecnologia LED fu sviluppata per la prima volta nel 1962 per opera di Nick Holonyak Jr., sfruttando le proprietà di alcuni materiali semiconduttori in grado di emettere fotoni, e quindi luce, in seguito all'applicazione di un potenziale elettrico.
La prima realizzazione pratica di un LED avvenne nel 1968, con la produzione di dispositivi che emettevano solo in colore rosso.[1] Negli anni successivi vennero realizzati LED in grado di emettere in altre colorazioni visibili, nell'infrarosso e ultravioletto, ma solo dagli anni 2000 furono realizzate lampade con emissione di luce bianca.
Caratteristiche
Le lampade a LED, essendo basate su semiconduttori, presentano una durata di vita molto più lunga e consumi molto più contenuti a parità di emissione luminosa rispetto alle lampade a incandescenza e alle altre tecnologie di lampade usate per l'illuminazione.[2] Le lampade a LED trovano impiego nei sistemi di illuminazione pubblica e nell'ambito dell'illuminazione domestica e automobilistica. Per l'alimentazione direttamente alla tensione di rete alternata, in Italia a 230 V, le lampade a LED contengono al loro interno un circuito elettronico per ridurre e raddrizzare la tensione d'esercizio, che può essere lineare o switching a seconda della potenza da erogare.
Tipologie
LED multipli
La prima tecnologia utilizzata era costituita da semplici LED a montaggio through-hole il cui difetto è però l'eccessiva angolatura stretta del fascio luminoso. L'utilizzo principale era in sostituzione dei faretti alogeni.
LED SMD
Una lampada LED SMD contiene un tipo di modulo che utilizza la tecnologia di montaggio a superficie (SMT) per montare i chip LED sulle schede a circuito stampato (PCB).
Con l'utilizzo di questa tecnologia la luminosità e l'efficienza energetica crebbero notevolmente.
LED COB
I LED COB (Chip On Board) sono chip di LED multipli saldati direttamente su un substrato a formare un modulo unico.
Questa è stata una evoluzione della precedente tecnologia e permette un'efficienza lumen/watt ancora maggiore.
Filamento LED
Queste lampade sono state brevettate nel 2008.
Le lampadine usano la tecnologia COB e i led sono disposti in modo tale da ricreare la forma a filamento, tipica delle lampadine a incandescenza. Sono costituiti da una barretta di vetro o di zaffiro dello spessore di circa 0,5 mm, larga 1 mm e lunga 30 mm, sulla quale sono disposti in serie un certo numero di micro LED blu e rossi. Questa tecnica detta Chip-On-Glass (COG) permette alla luce emessa dai LED di diffondersi uniformemente e senza interferenze su tutta la struttura, la quale è poi rivestita da una resina fluorescente giallo chiara/arancione che conferisce la giusta colorazione alla luce emessa. All'accensione il filamento LED appare come un sottile filo incandescente, e la luce emessa viene irradiata a 360 gradi.
Tubo LED
Un tubo LED è una particolare lampada a LED che ha la stessa forma e attacchi delle lampade fluorescenti lineari e circolari.
Applicazioni
Le lampade a LED sono utilizzate sia per l'illuminazione generale che per quella specializzata.[3] Quando è richiesta una luce colorata, i LED, che inizialmente emettono una luce di un solo colore, non necessitano di filtri per l'assorbimento dell'energia.[4] Le lampade a LED sono tipicamente prodotte come sostituti di lampadine o apparecchi, sostituendo l'intero apparecchio (ad esempio, i pannelli a LED che sostituiscono gli apparecchi fluorescenti, o i faretti a LED che sostituiscono gli analoghi apparecchi alogeni) o le lampadine a incandescenza (ad esempio, i tubi a LED che sostituiscono i tubi fluorescenti all'interno degli apparecchi, o le lampade HID a LED che sostituiscono le lampadine HID all'interno degli apparecchi HID). Le lampade a LED non emettono calore; i LED producono 3,4 btu/ora rispetto agli 85 delle lampadine a incandescenza.[5][6] Le lampadine a incandescenza tradizionali si surriscaldano e contribuiscono all'accumulo di calore nell'ambiente.
I LED che utilizzano il principio della miscelazione dei colori possono emettere un'ampia gamma di colori modificando le proporzioni di luce generate da ciascun colore primario.[7] Ciò consente una completa miscelazione dei colori nelle lampade con LED di colori diversi.[8] A differenza di altre tecnologie di illuminazione, l'emissione dei LED tende a essere direzionale (o almeno lambertiana), il che può essere vantaggioso o svantaggioso a seconda delle esigenze. Per le applicazioni in cui è richiesta una luce non direzionale, si utilizza un diffusore o più emettitori LED singoli per emettere in direzioni diverse.
Note
- ^ (EN) Monsanto MV1 - The First Successful Red LED, su lamptech.co.uk. URL consultato il 17 febbraio 2024 (archiviato il 6 gennaio 2012).
- ^ (EN) How Energy-Efficient Light Bulbs Compare with Traditional Incandescents, su Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti d'America. URL consultato il 17 febbraio 2024 (archiviato dall'url originale il 4 febbraio 2018).
- ^ LED lamp (PDF), su www.idc-online.com. URL consultato il 4 novembre 2023.
- ^ LED lampApplication, su www.ligitek.com. URL consultato il 4 novembre 2023.
- ^ Energy Saving Light Bulbs: CFL & LED Bulbs, su www.articlesfactory.com. URL consultato il 4 novembre 2023.
- ^ Spruce Up Your Space With LED Party Bulbs!, su 7pandas.com. URL consultato il 4 novembre 2023.
- ^ LED Colors & Materials, su ceruleanled.com. URL consultato il 4 novembre 2023.
- ^ Color distribution from multicolor LED arrays, su opg.optica.org. URL consultato il 4 novembre 2023.
Voci correlate
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