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LED di nuova generazione – Cree. Fino a 10 mila lumen.

Cree estende la gamma XLamp CXA dei Led Array integrati con nuove soluzioni dalla potenza luminosa superiore: CXA2540 e CXA3050 Led. 

 

Realizzati per semplificarne l’utilizzo e abbattere i costi di sistema, i nuovi Led CXA garantiscono da 5 mila a 10 mila lumen, consentendo nuove applicazioni quali l’illuminazione stradale, lampade a incasso ad alto rendimento, illuminazione di area urbane e industriali (high bay). 

 

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Il nuovo Led Cree CXA3050 è attualmente il dispositivo più luminoso della famiglia CXA e può essere utilizzato fino a un massimo di 100 watt per la sostituzione delle lampade a ioduri metallici, per illuminazione spot, o fino a 175 watt, per l’illuminazione di aree esterne (pulse-start metal halide). L’introduzione del LED CXA3050 consente ai produttori di illuminazione di espandere rapidamente la propria gamma di prodotti con soluzioni dai lumens superiori. 

Il nuovo Led CX2540 offre fino al 20% di efficacia in più a 5 mila lumen e 3 mila K rispetto ai dispositivi della stessa categoria. Inoltre, i Led CXA2540 sono dotati dello stesso package degli attuali Led CXA2520 e CXA2530, garantendo l’utilizzo degli stessi connettori e soluzioni ottiche disponibili oggi. 

“Siamo molto soddisfatti della facilità d’uso e delle alte prestazioni della famiglia CXA e siamo alla ricerca di versioni dal lumen superiore per approcciare il mercato dell’illuminazione industriale (high bay)” ha detto Jong Hyun Woo, Capo Progetto Ilsung Ltd. “Il Led CXA3050 Array ci garantisce le prestazioni di cui abbiamo bisogno e, al contempo, l’alta affidabilità che contraddistingue Cree”. 

I Led Array CXA2540 e 3050 utilizzano la stessa tecnologia collaudata per i Led CXA1507 (6 mila ore LM-80, TM-21 con più di 130 mila ore alla corrente nominale e più di 85 mila ore alla corrente massima). Questo lungo periodo di durata calcolata, supera molti altri Led Array e altri Led in plastica utilizzati oggi. 

“Cree è l’unico produttore a Led in grado di fornire prestazioni e affidabilità leader del settore in tutti i tipi di soluzioni a Led” ha commentato Paul Thieken, Direttore Marketing, Componenti Led di Cree. “La famiglia CXA Array integrata permette ai produttori di illuminazione il facile utilizzo di un’unica soluzione a Led senza compromettere la resa luminosa, l’efficacia e l’affidabilità a lungo termine”. 

Per aiutare i produttori di illuminazione a progettare con i nuovi Led CXA Array integrati, Cree ha presentato anche tre progetti di riferimento basati su Led CXA: la lampada PAR30, le soluzioni ad incasso da sei pollici e quelle da binario per applicazioni retail. Inoltre, i nuovi Led CXA sono disponibili con temperature di colore EasyWhite, fornendo migliore consistenza di colore del settore Led (per l’utilizzo di un solo chip led). 

 

Fonte: http://www.elettricoplus.it/temi/Tecnologia_Elettrica/news/Illuminazione_I_nuovi_led_integrati_Cree__29042013.aspx

 

By: Giuseppe

Lampadine ad incandescenza: dal 1° settembre addio

La Commissione Europea il 24 Marzo del 2009 ha pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale Europea il Regolamento 244/2009/CE che prevedeva la messa al bando della produzione e relativa vendita di lampade ad incandescenza. Lo scopo è di incrementare il risparmio energetico e contenere le emissioni di CO2, ma anche per limitare il contenuto e le emissioni di mercurio.

 

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Tecnicamente a partire dal 1° settembre del 2009 sono state messe al bando le lampade da 100W, il 1° settembre del 2010 quelle da 75W, nel settembre del 2011 è toccato a quelle da 60W e per ultime, dal 1° settembre dell’anno in corso, toccherà a quelle da 40W e da 25W.

La graduale dismissione è stata voluta dalla Comunità Europea per dare la possibilità ai costruttori di disporre di tempi sufficienti per riprogettare in maniera appropriata i nuovi prodotti da immettere sul mercato in modo da evitare impatti negativi sulla funzionalità. Le nuove tipologie di lampade saranno o fluorescenti o a LED. I costruttori smetteranno di produrne dal 1° di settembre del 2012 e potranno essere vendute soltanto quelle già in possesso dei rivenditori fino ad esaurimento delle scorte.

D’ora in poi si potranno acquistare soltanto le lampade compatte (Alogene o fluorescenti) o a LED, che consumano l’80% in meno, garantiscono minori emissioni di CO2 in ambiente, durano molto di più e non anno costi di manutenzione. In particolare le lampade a LED, che sono le uniche che garantiscono un risparmio pari all’80%, le fluorescenti al massimo arrivano ad un risparmio del 50% e durano meno della metà, saranno quelle più utilizzate anche perché la tecnologia è sempre in evoluzione ed anche l’affidabilità.

Basti pensare che avendo una vita di almeno 50.000 ore una lampada a LED può durare anche oltre 15 anni, durata che dipende dal numero di ore di accensione. Facendo un rapido calcolo se la lampada sta accesa 8 ore al giorno per 300 giorni l’anno, in un anno rimarrà accesa 2400 ore. La vita di questa lampada sarà di oltre 20 anni.

In particolare le lampade a LED saranno di vitale importanza per tutte le aziende che hanno un consumo di energia elettrica per l’illuminazione molto elevato che si traduce nel tenere accese le lampade per almeno 8 ore al giorno per 300 giorni l’anno. Più tempo saranno accese più rapido sarà il payback. Mediamente nell’arco di 2/3 anni l’imprenditore rientrerà del costo del nuovo impianto di illuminazione con un risparmio che poi sarà dell’70/80%. Consideriamo che dal 3° anno in poi e per i successivi 15-20 anni non si avranno più costi di manutenzione ma soltanto risparmio.

Per dare un riscontro a quanto detto, secondo dati elaborati dallo studio Lighting the Clean Revolution e presentati da The Climate Group e Philips, i LED possono generare un risparmio energetico dell’85% rispetto alle soluzioni tradizionali. Un risparmio che non è da sottovalutare soprattutto nel campo dell’illuminazione stradale che oggi, secondo lo studio è responsabile del consumo del 19% dell’elettricità utilizzata nel mondo e del 6% delle emissioni di gas serra. Lo studio rivela anche che il LED richiede bassi interventi di manutenzione: il tasso di guasti è infatti dell’1% ogni 6.000 ore di utilizzo contro il 10% delle fonti di illuminazione tradizionale.

Per avere una valutazione sugli eventuali risparmi e costi di riqualificazione del vecchio impianto di illuminazione con uno a LED non esitate a contattarmi alla mail: g.larocca@medambiente.com.

Giuseppe

Corrente di pilotaggio

Siamo arrivati al secondo argomento sulla scelta di un buon LED. Parliamo adesso di “corrente di pilotaggio” e come scegliere un alimentatore corretto per i nostri LED.

 

I LED (Light Emitting Diode) sono dei diodi la cui capacità di base è quella di emettere luce quando sono percorsi da una corrente che scorre dalla regione P verso quella N.

 

Ad ogni ricombinazione tra protoni di carica nella regione di giunzione PN si genera l’emissione di un fotone, e la quantità totale di fotoni emessa, e quindi l’intensità luminosa, è proporzionale all’intensità di corrente che li attraversa.

 

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La luce emessa ha uno spettro ben definito a seconda dei materiali utilizzati nella realizzazione della giunzione PN del diodo anche se parzialmente dipendente dall’intensità della corrente e dalla temperatura di giunzione.

I materiali più comunemente usati nella realizzazione di LED sono quelli del III e V gruppo della tavola periodica degli elementi:

1)      Arseniuro di Gallio (GaAs)

2)      Arseniuro di fosfuro di Gallio (GaAsP)

3)      Fosfuro di Gallio (GaP)

4)      Nitruro di Gallio (GaN)

5)      Nitruro di Indio e Gallio (InGaN)

I LED a luce bianca vengono realizzati sia attraverso la combinazione di LED nei tre colori fondamentali RGB sia utilizzando LED blu ricoperti da uno strato semitrasparente di fosfori ad emissione gialla.

A questo punto è comprensibile capire che se la corrente necessaria  far emettere al diodo luce non è corretta, lo stesso potrebbe non funzionare correttamente o addirittura bruciarsi immediatamente.

Senza entrare in tecnicismi, che per adesso non rientrano nelle specifiche di questo blog, ci limiteremo a dire che i LED hanno un comportamento molto simile a quello dei diodi normali e presentano una caduta di tensione diretta VF associata alla corrente diretta IF.

La tensione diretta dipende fondamentalmente dalla tecnologia di realizzazione del LED, ma la variabilità all’interno di uno stesso dispositivo è estremamente ampia. Ad esempio con una corrente diretta di 20mA la caduta di tensione varia tra 3,2 volt e 4 volt.

Come già sappiamo, l’intensità luminosa emessa da un LED è proporzionale alla corrente diretta che lo attraversa ed è quindi su questa che si deve dimensionare il circuito di pilotaggio.

Per LED di potenze ad alta luminosità, le correnti possono variare da 100mA a 1500mA, con un valore tipico di 350mA.

Diamo adesso delle specifiche riguardo al tipo di alimentatore da scegliere per poter pilotare un LED:

1)      Decidere il livello di potenza con un margine di sicurezza

2)      Verificare il design del circuito del driver LED: comandato direttamente dall’alimentatore, scegliere una corrente costante oppure aggiungere un driver LED per avere un livello di corrente costante preciso

3)      Verificare se l’applicazione ha bisogno del PFC (Fattore di correzione di potenza)

4)      Verificare il luogo di assemblaggio ed il livello di protezione richiesto dall’alimentatore contro polveri ed umidità

5)      Verificare le certificazioni di sicurezza richieste

6)      Verificare se ha bisogno della regolazione del voltaggio in uscita e/o corrente o ha bisogno della funzione dimming.

Giuseppe

Temperatura di giunzione

Per una approfondita valutazione nella scelta di un corpo illuminante a LED che corrisponda a quanto detto dal produttore, bisogna analizzare alcuni parametri fondamentali quali:

·         la temperatura di giunzione

·         la corrente di pilotaggio

·         il flusso luminoso

·         la vita utile

·         la temperatura di colore e la costante di colore

·         l’indicatore di resa cromatica (CRI)

·         gli alimentatori e le caratteristiche dei sistemi di dissipazione

·         le caratteristiche fotometriche

·         le caratteristiche del gruppo ottico,

·        ecc…

 

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In questo post parleremo di cose’ la “temperatura di giunzione”.

 

La temperatura di giunzione risulta essere un parametro fondamentale per determinare un buon funzionamento di un led. Con questo termine viene indicata la temperatura della giunzione che costituisce il nucleo del LED. La temperatura massima è determinata dal produttore del dispositivo in modo da porre un limite invalicabile per una vita operativa ragionevole del componente.

 

Questa temperatura è strettamente collegata al flusso luminoso emesso e alla durata: maggiore è la temperatura, maggiore la riduzione del flusso luminoso e minore è la durata della sorgente LED.

Un diodo LED deve pertanto poter resistere alle alte temperature e i dispositivi di  dissipazione a corredo devono essere dimensionati con cura. Ad oggi non è possibile misurarla direttamente e le indicazioni dei vari produttori si riferiscono  quindi a formule sperimentali che cercano per quanto possibile di riprodurre il comportamento della giunzione.

 

E’ facile capire che una misura non diretta può portare facilmente ad errori sperimentali che si accumulano fino a rendere molto incerto il risultato finale. I dati inoltre si riferiscono a misura fatte in laboratorio, in condizioni al contorno stabili, che non tengono conto delle reali oscillazioni nei valori di temperatura e corrente presenti in un impianto reale. Un dato di massima per definire la temperatura di giunzione può essere fornito dalla temperatura della piastra su cui il LED è saldato, poiché appare ovvio che la temperatura di giunzione sarà comunque superiore ad essa.

 

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Nelle installazioni su strada, in base a queste evidenze sperimentali, si registrano temperature di giunzione costantemente sopra i valori indicati dai produttori che possono variare anche di molti gradi a secondo delle stagioni.

 

In definitiva risulta fondamentale l’apparato dissipativo posto a corredo dell’apparecchio di illuminazione: l’indicazione generale è quella di non considerare i dati forniti dal produttore come definitivi e di verificare con attenzione il metodo utilizzato nelle saldature dei diodi e la superficie e il materiale dei dispositivi di dissipazione.

Perchè il LED?

Gli installatori normalmente preferiscono il Led per durata e risparmio, ma sono restii alla sostituzione delle lampade tradizionali con sorgenti luminose Led, poichè erroneamente pensano che il Led non abbia ancora sufficiente flusso luminoso, diffidando della qualità della luce, ad esempio è ancora poco utilizzato per illuminare oggetti quali indumenti, calzature, alimenti ed in qualsiasi altra situazione dove il colore debba essere messo in risalto anche da grande distanza.

 

Invece, i vantaggi del LED sono oramai consolidati, il risparmio e la lunga durata, si pensi alle 25.000 ore contro le 1.000/2.000 ore delle sorgenti tradizionali, e l’assenza di manutenzione, il Led

è indispensabile nel Retail nel Food o nella Grande Distribuzione laddove sia necessario avere un’accentuazione della gamma di colore percepito dall’occhio umano per rendere più vivaci e appetibili i prodotti, oltre all’aspetto puramente estetico e “high tech” di questa nuova sorgente luminosa, il LED è la nuova generazione e sarà sempre più presente nella nostra vita e nel futuro.

 

La resa cromatica?

Index (CRI), di una sorgente luminosa è una misura di quanto naturali appaiano i colori degli oggetti da essa illuminati a seconda della temperatura colore della sorgente.

Questo parametro, oggi indispensabile per il mercato del Lighting, indica la fedeltà della resa del colore dell’oggetto illuminato. Le lampade con CRI massimo CRI = 100 sono tipicamente quelle a

filamento (alogene o incandescenti), ma a causa della loro bassa efficienza e breve durata non sono ecologiche.

 

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Spettro di emissione del sole.

Lo spettro di emissione del sole rende tutta la gamma del visibile in modo ottimale.

Contrariamente a quanto si pensi le sorgenti Led hanno raggiunto CRI elevati con valori attorno a 80/85 e grazie al continuo sviluppo tecnologico delle sorgenti luminose a Led, queste possono essere utilizzate anche per l’illuminazione di grandi ambienti.

 

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Spettro di emissione lampada LED

La lampada Led ha un buon rendimento su tutta la gamma, con una leggera fl essione nella zona viola/azzurro intorno ai 480-490 nm (nanometri). Nell’insieme comunque questa sorgente luminosa copre l’intera gamma dei colori visibili all’occhio umano ed è un’ottimo compromesso tra tutte le sorgenti di vecchia generazione.