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XVII TECNOLOGIA LED LIGHTING 26 - GIUGNO/LUGLIO 2021 so ai LED di spopolare nel mondo dell’illuminazione è senz’altro la possibilità di sfruttare la tecnica della mo- dulazione PWM (Pulse Width Modulation) per realizza- re il dimming, ovvero alzare o abbassare la corrente che fluisce nel LED (quindi controllare il suo flusso lumino- so). Questa tecnica consiste nell’applicare un segnale di controllo avente onda quadra con duty cycle variabile: la corrente utilizzata sarà quindi proporzionale al tempo Ton dell’onda applicata, permettendo così il controllo elettronico della luminosità del LED. Chiaramente la tecnica PWM, estremamente semplice da applicare, può risultare poco efficace se c’è bisogno di un controllo preciso della luminosità; ricordiamo in- fatti che, essendo il LED un diodo a tutti gli effetti, la sua caratteristica tensione/corrente è non lineare, quindi le variazioni della corrente ottenute mediante modifica del duty cycle risultano anch’esse non lineari. Per ovviare a questo inconveniente, è necessario impie- gare dei driver per LED appositamente realizzati per for- nire corrente costante a fronte di un segnale in tensione proporzionale. Questa soluzione evita i continui cicli di accensione e spegnimento dei componenti lumino- si, migliorando sia la durata dei dispositivi, ma anche la qualità della luce emessa, in quanto priva di flickering. Applicazioni comuni dei LED Come già accennato precedentemente, i LED sono dispositivi molto versatili, anche perché ne esistono di svariate ti- pologie. Classificandoli in base alla potenza dissipata (quindi al flusso luminoso prodotto), possiamo sostanzialmente trovare tre tipi di LED: i LED a bassa potenza, i LED ad alta luminosità, e i power LED. I LED a bassa potenza hanno corrente di forward tipica sui 15 mA, e sono utilizzati come indicatori di stato nei dispo- sitivi elettronici (spia di power on, stato di connessione, in- dicatore di comunicazione tra dispositivi e così via). Il loro utilizzo è quello più classico e antico, e solitamente i packa- ge sono sia PTH che SMD. Per questo tipo di dispositivo non è fondamentale l’angolo di illuminazione. I LED ad alta luminosità hanno corrente di forward tipica che va dai 30 mA ai 100 mA, e possono essere utilizzati come elementi di illuminazione debole (es: indicatori di percorsi pedona- li), anche se il maggiore utilizzo è quello come backlight nei display a segmenti e nei pannelli LCD. Quest’ultimo set- tore in particolare ha dato una spinta notevole alla diffusio- ne dei LED, in quanto la maggior parte dei pannelli LCD dei moderni TV adottano la retroilluminazione a LED. I power LED hanno corrente di forward che va dai 100 mA in su. Com’è facile immaginare, questo tipo di dispositivo ha un costo nettamente superiore alle altre due categorie viste sopra, e le sue caratteristiche termiche sono tali da richie- dere la progettazione attenta di metodi di raffreddamento del dispositivo. L’applicazione tipica dei LED di potenza è senz’altro quello dell’illuminazione funzionale e da atmo- sfera; un singolo dispositivo di questo tipo può emettere anche più di 350 lumen, e combinando più LED è possibile ottenere dei veri e propri lampioni, tant’è che non è più raro trovare corpi illuminanti dotati di questa tecnologia ai bordi delle strade delle nostre città; a dire il vero, l’illu- minazione pubblica con lampioni LED è uno dei capisaldi delle smart city, in quanto permettono la riduzione dei costi mediante il dimming durante le ore in cui le norme conce- dono la possibilità di abbassare la luminosità prevista. Le nuove frontiere dei LED Negli ultimi anni si è affacciata sul mercato una tecnologia che fa uso di componenti organici (per la precisione poli- meri conduttivi plastici) e che sfrutta l’elettroluminescen- za di tali materiali. Si tratta della tecnologia denominata OLED (Organic LED), impiegata nella costruzione di di- splay, e avente la caratteristica di permettere la realizzazione di dispositivi sottili, quindi flessibili, particolarmente adatti nel wearable e nel mondo mobile. A differenza dell’utilizzo dei LED come backlight per LCD, gli OLED costituiscono la matrice attiva del display stesso! A oggi non esistono ancora economie di scala in grado di rendere economicamente com- petitiva questa tecnologia, ma la ricerca si è spinta avanti e sono stati realizzati numerosi processi produttivi (AMOLED, PHOLED, PLED, SM-OLED, SOLED, TOLED), il che fa immaginare che è solo una questione di tempo prima che l’elet- tronica consumer sia permeata di oggetti con display organici OLED. Funzionamento PWM (Fonte: PubNub) Dispositivo power LED (Fonte: Mouser)