LIGHTING 3 - SETTEMBRE 2013
XI
LED: informazioni di base
Indubbiamente la tecnologia LED ha
fatto passi da gigante negli ultimi due
anni. Caratteristiche come livelli di
luminosità più elevati, maggiore effi-
cienza, cicli di vita più lunghi e costi
ridotti sono il risultati dei numerosi
progressi fatti in termini di dissipazio-
ne di calore, package e produzione.
A differenza delle lampade a incan-
descenza, i LED non hanno un fila-
mento che brucia e rimangono freddi
quando sono accesi.
L’emissione luminosa di un LED ad
alta potenza o alta luminosità ha già
oltrepassato la soglia dei 100 lm/W e
alcuni produttori sostengono addirit-
tura di aver superato i 230 lm/W in la-
boratorio. Un altro vantaggio dei LED
è la durata. In base a come viene eseguito il calcolo, una
lampada a LED bianchi ha una durata di almeno 50.000
ore, mentre una lampada a incandescenza si ferma a cir-
ca 1000-2000 ore. Lo sviluppo dell’illuminazione a LED
è dovuto principalmente alla riduzione del consumo
energetico che questi impianti offrono rispetto a quelli
tradizionali. Rispetto all’illuminazione a incandescenza,
i LED consumano il 20% in meno di elettricità per for-
nire lo stesso livello di luce (espresso in lumen). Come
si può vedere nella tabella 1, l’illuminazione a LED com-
porta tutta una serie di vantaggi, ma anche qualche pro-
blema. Tra i vantaggi figurano un ciclo di vita più lungo
di quello delle lampade a incandescenza, un aspetto che
contribuisce a ridurre in modo significativo i costi di so-
stituzione. Un altro importante vantaggio è la capacità
di oscurare i LED usando la base già installata di dimmer
TRIAC, soprattutto per quanto riguarda le applicazioni
domestiche in retrofit. L’accensione istantanea elimi-
na il periodo di riscaldamento, necessario per le CFL,
inoltre i LED non sono sensibili al power cycling come
le CFL. Infine gli impianti di illuminazione a LED non
contengono materiali tossici da gestire o da smaltire,
mentre le CFL contengono vapori di mercurio tossici.
Nella tabella 1 vengono riportate le caratteristiche prin-
cipali fra le tre tecnologie di illuminazione.
LED e relativi driver
Il LED è l’equivalente elettrico del diodo e, in quanto
tale, è un dispositivo che funziona
in
corrente. Per otte-
nere l’emissione luminosa specifica del LED in lumen
per watt occorre applicare la quantità giusta di corrente,
altrimenti non si riesce ad avere tutta la luminosità che il
dispositivo è in grado di fornire. Se il LED è un solo, non
è un gran problema; ma se i LED che non ricevono una
quantità sufficiente di corrente sono tanti, l’emissione
luminosa varia e si vede.
Un altro problema da affrontare è la caduta di tensione
diretta che varia in base al tipo di LED e alla configu-
razione dei supporti. Nel caso di un LED bianco, tale
caduta è di solito pari a 3,5V circa, ma può anche essere
leggermente più alta in presenza di temperature eleva-
te. Quindi, in base al tipo di alimentazione, occorre una
vasta gamma di topologie di conversione. Un’ulteriore
complicazione può derivare dalle diverse configurazioni
delle stringhe di LED che possono essere in serie (cadu-
ta tensione diretta LED additiva), in parallelo (corrente
LED additiva) o una serie di stringhe parallele (tensione
diretta e corrente LED additive).
LED EVOLUTION
Tabella 1 - Confronto tra LED, CFL e lampade a incandescenza
Proprietà/fonte luminosa
LED
CFL
Incandescenza
Efficienza (lumen/watt)
Da 80 a 180
In futuro >200
Da 40 a 70
Da 10 a 15
Watt di elettricità usati
(equiv. a lampada da 60W)
8-10
13-15
60
Durata (ore)
>50K
Da 2000 a 10000
Da 1000 a 2000
Alimentazione
DC
AC
Offline AC
Dimmerabile con TRIAC
Sì
No
Sì
Accensione istantanea
Sì
No
Sì
Fattore di potenza
0,5 senza PFC
>0,90 con PFC
0,5
1
Sensibile a power cycling
No
Sì
Sì
Contiene mercurio tossico
No
Sì
No
Modalità di guasto
Nessuna
Può prendere fuoco, emettere
fumo o odore
Alcune
Costo lampada da 60W (o equiv.)
$17
$3
$1
