EO_Lighting-490

XXVI Lighting LIGHTING 24 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2020 LED attraverso un programma di riduzione delle tasse e delle tariffe per i produttori locali. I LED, d’altra parte, garantiscono numerosi vantaggi ri- spetto alle lampadine a incandescenza: essi durano più a lungo, generano meno calore e richiedono una potenza inferiore, con conseguente diminuzione dei costi nell’arco della loro vita operativa. Senza peraltro dimenticare che il minor consumo di elettricit à è perfettamente in linea con l’esigenza, sempre più avvertita, di ridurre l’impatto sull’ambiente. Rispetto alla maggior parte delle lampade fluorescenti, i LED consumano meno elettricit à e hanno il vantaggio di raggiungere la massima emissione luminosa non appena vengono accessi. Per un mondo sempre più “verde” L’illuminazione contribuisce con una quota significativa, stimata pari a circa il 15% dalla Commissione Europea, al consumo globale di elettricit à . Negli Stati Uniti l’illumina- zione nei settori residenziale e industriale/commerciale utilizza il 7% dell’energia (non solo quindi elettricit à ) con- sumata nel Paese. A causa della crisi climatica in atto, è indispensabile ridurre il consumo di potenza ascrivibile ai sistemi di illuminazione e i “tagli” devono essere piuttosto drastici se i Paesi firma- tari degli accordi di Parigi sul clima vorranno raggiungere gli ambiziosi obiettivi legati alla riduzione dei gas a effet- to serra (che quindi trattengono il calore nell’atmosfera) che si sono impegnati a perseguire. In tale contesto, i LED possono fornire un valido contributo: le luci a LED per ap- plicazioni residenziali sono tipicamente caratterizzate da li- velli di efficienza superiori a 90 lm/W (quindi producono un flusso luminoso maggiore di 90 lumen per ogni Watt di potenza consumata), mentre alcuni produttori dichiarano, per alcuni dei loro nuovi modelli, efficienze uguali o supe- riori a 200 lm/W. In confronto, una lampadina tradizio- nale potrebbe raggiungere livelli di efficienza attorno a 15 lm/W, valore che sale a 25 lm/W per una lampada alogena e raggiungere i 55-60 lm/W per un bulbo fluorescente a “risparmio energetico”. In ambito aziendale, la sorgente luminosa più diffusa era rappresentata molto spesso dall’il- luminazione fluorescente, caratterizzata da discreti livelli di efficienza che si attestavano attorno ai 100 lm/W. La luce prodotta risultava però relativamente “dura” (ovvero forte e diretta con contrasti alti e ombre molto marcate), al contrario di quella, più “morbida” (quindi con una mag- giore sfumatura di contrasti e ombre) emessa dai LED, che per questo veniva preferita dalla maggior parte delle per- sone. Se a ciò si aggiunge il fatto che i LED più recenti for- niscono la medesima quantit à di luce a fronte di una ridu- zione del 50% dei consumi rispetto a un tubo fluorescente, appare chiaro che nessun ostacolo possa più frapporsi alla diffusione dell’illuminazione a LED. Senza dimenticare che i bassi consumi di potenza contri- buiscono a creare nuove opportunit à , portando l’illumi- nazione elettrica laddove prima non era disponibile. In altre parole, risulta possibile alimentare le luci mediante l’energia fotovoltaica in tutte quelle situazioni in cui non è presente la tradizionale rete di distribuzione dell’energia elettrica. Ad esempio, tra il 2010 e il 2017 sono state instal- late 130 milioni di luci alimentate tramite energia fotovol- taica, principalmente in Asia e in Africa. Grazie a un’illuminazione nitida e sicura disponibile dopo il tramonto, è stato possibile migliorare la qualit à della vita di una moltitudine di persone e permettere ai loro figli di studiare a casa. Le normative emanate da molti governi hanno contribuito ad accelerare il passaggio alle luci a LED in parecchie re- gioni del globo. Nell’Unione Europea, ad esempio, sono stati fissati standard di efficienza minimi per le luci a LED mentre è stata vietata la vendita di lampadine caratterizzate da bassi livelli di efficienza. Migliorare l’efficienza Nel caso dell’illuminazione per applicazione residenziali e commerciali è necessario alimentare i LED a partire dalla corrente alternata (AC) ad alta tensione fornita dalla rete. I LED, dal canto loro, richiedono una corrente continua (DC) e valori di tensione molto più bassi. Per convertire la corrente da alternata a continua alla tensione corretta è necessario ricorrere a idonei circuiti di pilotaggio (driver) e ad altri componenti per la gestione della potenza, la cui presenza inevitabilmente introduce un certo grado di inef- ficienza che è ovviamente necessario minimizzare. In funzione della corrente e del colore, la tensione diretta (forward voltage) di un LED può variare da valori inferio- ri a 2 V fino ad arrivare a 4,5 V. Aziende come ON Semi- conductor hanno contribuito in maniera determinante all’adozione dei LED, sfruttando l’esperienza matura nel settore dei dispositivi per la gestione della potenza per svi- luppare i dispositivi necessari per pilotare i LED in manie- ra affidabile ed efficiente. NCL30082 di ON Semiconductor (di cui è visibile l’archi- tettura interna in figura 1), per esempio, è un circuito per il pilotaggio di LED progettato per l’utilizzo con una po- tenza di ingresso in AC. Il dispositivo integra un controllore PWM operante in modalit à corrente (current mode) che garantisce un’elevata efficienza e sfrutta una metodologia di controllo innovativa che permette di ridurre il nume- ro di componenti esterni richiesto. Questo driver, inoltre, supporta la variazione dell’intensit à luminosa (dimming) del LED. ON Semiconductor rende anche disponibili un rettificatore a ponte di ingresso e un MOSFET a super- giunzione che vanno a completare il circuito di conversio- ne della potenza necessario per il pilotaggio del LED.