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E’ possibile convertire i lumens in watt?

Come posso convertire il flusso luminoso in lumen (lm) in potenza elettrica watt (W).

Dal momento che lumen e watt rappresentano entità differenti non è possibile convertire i lumen in watt ma è possibile calcolare i watt dai lumen e dalla efficacia luminosa.

Ecco la formula:

La Potenza in watt (W) è uguale al flusso luminoso in lumen ΦV (lm) diviso l’efficienza luminosa η in lumen per watt(lm/W):

P(W) = ΦV(lm)/ η(lm/W)

Così

watt = lumens / (lumens per watt)

oppure  

W = lm / (lm/W)

Esempio:

Qual è il consumo energetico di una lampada che ha un flusso luminoso di 1200 lumen ed efficienza luminosa di 20 lumen per watt?

P = 1200lm / 20lm/W = 60W

By. Giuseppe

Cosa serve per poter progettare una lampada LED?

La progettazione e la produzione di apparecchi di illuminazione a LED richiede specifiche conoscenze e competenze. Illustriamo adesso, a grandi linee, gli aspetti più rilevanti da prendere in considerazione da parte di produttori di semilavorati e da produttori di apparecchi di illuminazione.

 

Valutando il livello di illuminazione necessario, è possibile determinare il numero di LED necessari e la combinazione dei flussi luminosi in uscita che i LED devono fornire.

 




 

Per questo scopo è importante tenere conto sia degli effetti dovuti all’uso di ottiche secondarie, sia delle perdite di flusso dei LED:

   1)  Il flusso dei LED è normalmente espresso in Lumen (lm).

  2) Un LED da 100 lumen, senza un’ ottica secondaria, fornisce un effetto luminoso molto differente dallo stesso LED dotato di un’ottica secondaria.

 

Diamo uno sguardo a quelle che possono essere le perdite di luminosità:

 

   1) Qualche produttore di LED indica i valori in lumen, ottenuti tramite prove “flash” nella fase finale di produzione. La prova flash si svolge per una frazione di secondo a una temperatura nominale, spesso indicata come temperatura di giunzione (Tj), di 25°C. Per il calcolo dell’emissione di luce dell’apparecchio, deve essere invece utilizzato il flusso al valore atteso della temperatura di giunzione (disponibile nelle informazioni fornite dal produttore).

 

   2) Perdite termiche dovute all’effetto Joule: il LED nel suo funzionamento ordinario raggiunge una sua temperatura di giunzione (Tj). Mantenere il più possibile bassa la Tj, progettando una gestione ottimale del calore (minimizzazione della resistenza termica, utilizzo di dissipatori, etc.), consente di ridurre le perdite. Il contenimento delle temperature, infatti, ha un impatto sia sulle perdite termiche dovute all’effetto Joule per il passaggio di corrente, sia sulle perdite di flusso dovute all’aumento della temperatura di giunzione.

 

  3) Perdite del driver: l’efficienza del driver, o dell’unità di alimentazione, gioca un ruolo importante nell’efficacia complessiva del sistema.

 

  4) Perdite ottiche: le ottiche secondare, che siano lenti, diffusori o riflettori hanno un valore di efficienza. Ottiche secondarie ben progettate e applicate correttamente, minimizzano le perdite e incrementano la performance dell’apparecchio per l’applicazione specifica.

 

La corrente fornita dal driver, o unità di alimentazione, gioca un ruolo importante in questa fase in quanto, all’aumentare della corrente, aumenta l’emissione luminosa del LED ma di contro aumenta anche la temperatura di giunzione, con la conseguente diminuzione dell’efficacia luminosa (lm/W).

 

TEMPERATURA DI COLORE – CCT

 

Selezionare la temperatura di colore appropriata per ogni applicazione è un aspetto fondamentale per la progettazione degli apparecchi.E’ importante tenere in considerazione, a questo scopo, sia la capacità del fornitore di procurare LED con caratteristiche omogenee ed economicamente sostenibili, sia la garanzia di mantenere le caratteristiche dei LED forniti per tutta la vita commerciale del prodotto. In caso contrario si corre il rischio di avere, nello stesso prodotto, dei LED con diversi colori o lo stesso apparecchio che presenta temperature di colore diverse, a seconda di quando è stato prodotto.

 

E’ importante considerare che la Temperatura di Colore (CCT – Correlated Color Temperature) può impattare sulla quantità di flusso luminoso.


Per quanto riguarda la costanza della temperatura di colore dei LED acquistati, è importante verificare la capacità del fornitore di LED di approvvigionare forniture di LED nel range di CCT o BIN (area di coordinate cromatiche) scelto e di continuare a mantenere i volumi di fornitura per tutta la vita dell’apparecchio.


Resta infine da considerare che l’Indice di resa cromatica (CRI) può avere un impatto sulla Temperatura di colore (CCT). In alcuni casi, più caldo è il bianco, maggiore è l’indice, ma è necessario valutare caso per caso, basandosi sui dati forniti dal produttore. Inoltre, la consistenza del colore sull’angolo di visione non è costante. E’ importante quindi conoscere la variazione della CCT, in base all’angolo di osservazione e come questo può influenzare l’applicazione. Va considerato che la sensibilità dell’occhio umano è diversa a diversi CCT. L’applicazione di un’ ottica secondaria può inoltre incrementare la variazione di CCT.

 

Variazione di CCT e BIN

 

Esistono due modi per produrre LED a luce bianca ad alta intensità: uno è quello di utilizzare singoli LED che emettono colori primari (es. rosso, blu e verde) e poi miscelare i colori in quantità tali da ottenere una luce bianca. L’altro metodo è quello di utilizzare dei fosfori per convertire la luce monocromatica, da un LED blu o ultravioletto, in una luce bianca ad ampio spettro. Ulteriori effetti possono essere ottenuti mescolando LED bianchi (convertiti da fosfori) con LED a colori primari.


I processi produttivi potrebbero comportare delle variazioni, anche significative, nella CCT del prodotto finito. I LED prodotti sono testati ed assegnati a particolari intervalli della CCT, una maglia intorno alla linea del corpo nero sia sopra che sotto. Minore è la dimensione di queste maglie (BIN), minore è la variazione di CCT dei LED assegnati a quella maglia. Quando si ordinano dei LED, è necessario specificare il BIN relativo alla CCT desiderata. Minore è la dimensione del BIN, minore è la variazione di CCT tra i vari LED ma, ovviamente, maggiore sarà il prezzo.

 

Molto del lavoro di sviluppo e ricerca, attualmente portato avanti dai produttori di LED è focalizzato, appunto, nel migliorare la certezza sul CCT dei LED prodotti.

Un produttore di apparecchi di illuminazione dovrebbe chiedersi se:

   1)  L’applicazione necessita di una luce bianca con una temperatura di colore omogenea.

   2)  O richiede, invece, una temperatura di colore modificabile, per creare differenti effetti.


By TuttoLED