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Risposta alla F.A.Q.                 







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Il diodo LED (Lighting-Emitting Diode), la cui comparsa risale all'inizio degli anni '60, è un dispositivo a semiconduttore che se attraversato da una corrente attraverso la giunzione PN emette fotoni.
In pratica un LED trasforma l'energia elettrica in energia luminosa.
Il colore (lunghezza d'onda) della luce emessa, l'efficienza nella conversione elettro-ottica e quindi l'intensità luminosa ottenuta dipendono dalla natura e condizione del semiconduttore utilizzato e si estende dall'infrarosso, alla gamma della luce visibile fino in prossimità degli ultravioletti.
E' cosa poco conosciuta che i LED sono dispositivi reversibili, infatti se la giunzione viene esposta direttamente ai raggi solari o ad una forte fonte luminosa sui reofori è possibile rilevare una tensione.
Ai tre scienziati premio Nobel per la fisica 2014, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura il grande merito di aver creato i LED a luce Blu, scoperta fondamentale per poter poi ottenere l'emissione della luce bianca oggi utilizzata per l'illuminazione allo stato solido.




Con il termine Power LED (LED di potenza) ci si riferisce ad una particolare tipologia di diodi LED la cui corrente diretta è di 350 o più mA.
Questa è la tipologia di LED più appropriata all'impiego nell'illuminazione di alto livello, è possibile trovare singoli LED con potenza compresa tra 1 e 100 Watt montati singolarmente o assemblati in formazioni.
Tutti i Power LED necessitano di una adeguata struttura per dissipare il calore prodotto durante il funzionamento con il fine di mantenere bassa la temperatura della giunzione.
Smaltire il calore prodotto dalla giunzione del LED è indispensabile per garantire un corretto e lunghissimo periodo di funzionamento.
In genere si adoperano dissipatori realizzati in alluminio, a volte in alcuni sistemi di elevatissima potenza si ricorre all'uso di dissipatori passivi a pompa di calore "heat-pipe".



La tensione diretta Vf è il valore di tensione necessario affinchè il diodo LED assorba la corrente per cui è stato progettato.
Nei diodi LED basta circa un 10% di tensione Vf in meno perché non si illuminino, mentre superando la tensione Vf è molto facile bruciarli (innalzamento distruttivo della corrente diretta e quindi della temperatura della giunzione).
I LED devono essere fatti funzionare solo con tensione diretta e non devono essere sottoposti a tensioni inverse, soltanto pochi pochi volt potrebbero danneggiarli irreversibilmente.
E' buona norma fare funzionare i Power LED tramite degli alimentatori a corrente costante appropriati, in questo caso la corrente rimarrà stabile nel tempo e la tensione Vf sarà automaticamente allineata alle caratteristiche del LED.
Per i LED o gruppi di LED di piccola potenza è anche possibile ricorrere all'uso di una o più resistenze limitatrici di corrente (è neccessario conoscere la tensione di alimentazione disponibile, la Vf e la corrente nominale del LED).

Lumen il cui simbolo e lm è l'unità di misura assunta del Sistema Internazionale (SI) con cui si misura il flusso luminoso che una sorgente luminosa emette.
A titolo di esempio una lampadina ad incandescenza standard europea da 100 Watt 230 Volt emette circa 1200–1400 lm pari a circa 13.8 lm/W.












Con il termine giunzione ci si riferisce alla zona in cui i due tipi di semiconduttore, tipo N e tipo P, sono saldamente affacciati tra loro.
Il termine temperatura di giunzione Tj si attribuisce alla temperatura misurata sulla giunzione stessa che costituisce anche il nucleo del LED.
Di fatto và precisato che la giunzione PN non è l'unione meccanica di due singoli semiconduttori, ma ha livello costruttivo è determinata dal drogaggio di un singolo semiconduttore, atomi trivalenti (P) su un lato ed atomi pentavalenti (N) sull'altro. La Tj(max) è determinata dal produttore del dispositivo in modo da porre il limite invalicabile per una vita operativa ragionevole del componente.
L'utilizzatore può in pratica intervenire soltanto mantenendola al di sotto del valore indicato con il fine di ottenere una realizzazione ad alta affidabilità.
Aumentare tale temperatura (in pratica fare scaldare troppo il nucleo del LED) corrisponde ad una durata ridotta nel tempo o addirittura la rottura istantanea.



In un LED l'angolo di emissione 2Q½ si riferisce a come è diffusa l'emissione luminosa.
Questo angolo viene determinato misurando l'angolo diretto in asse e l'angolo in cui la luminosità si riduce al 50% e moltiplicando il valore della differenza tra i due angoli x2.
La scelta dell'angolo di emissione luminosa influisce sul risultato dell'intensità luminosa finale.
A parità di intensità effettiva del LED maggiore è l'angolo di emissione meglio si distribuisce la luce emessa, ma per contro peggiora l'intensità luminosa.
Nei Power LED di frequente si utilizzano delle lenti appositamente progettate con il fine di concentrare il fascio luminoso così da aumentarne considerevolmente l'intensità luminosa.






Il Correlated Color Temperature (CCT) è una caratteristica della luce visibile che ha notevole importanza nelle applicazioni dell' illuminazione, in illuminotecnica è un termine utilizzato per quantificare la tonalità della luce.
La temperatura del colore di una sorgente luminosa è determinata confrontando le sue tonalità con quelle emesse da un corpo nero teorico riscaldato, di certo una sorgente reale differisce da un corpo nero ideale ma l'analogia rimane valida.
L'unità di misura della Temperatura di colore è il grado Kelvin (°K).
Quando comunemente si dice che una luce è calda, nella realtà questa corrisponde ad una temperatura di colore bassa, diversamente un temperatura maggiore produce una luce definita comunemente fredda.

Xled.it - LED F.A.Q. Temperatura del colore


Il CRI (Color Rendering Index) è la misura quantitava della capacità di una sorgente
luminosa di riprodurre fedelmente i colori di vari oggetti nei confronti di una luce ideale o sorgente di luce naturale.
Fonti di luce con un elevato CRI sono opportune in applicazioni critiche per la naturalezza dei colori come ad esempio nella fotografia e nella cinematografia.
L'indice fornisce un numero fino a 100, valore di riferimento per la luce ideale.
TIPO DI SORGENTE LUMINOSA CCT(K) CRI
Sodio a bassa pressione (LPS/SOX) 1800 ~5
Vapori di mercurio 6410 17
Quarzo alogenuri metallici 4200 85
Power Led "High CRI" 2700~10000 90
Lampada incandescente/alogena 3200 100

La luce come insieme di radiazioni luminose può essere suddivisa in diversi colori disposti in una gamma o spettro, la luce visibile dall'occhio umano spazia tra circa 400 e 720 nm.
A lunghezze d'onda direttamente inferiori (frequenze più alte) corrispondono gli utravioletti, mentre a lunghezze d'onda superiori (frequenze più basse) si affacciano gli infrarossi.
L'occhio umano percepisce le emissioni dello dello spettro visibile, con lievi variazioni che differiscono da soggetto a soggetto.
L'occhio umano è più sensibile alla parte centrale dello spettro luminoso, agli estremi occorrerà più luminosità (più potenza) per avere la stessa percezione di luce.

Xled.it - LED F.A.Q. Spettro visibile


Illuminazione allo stato solido (SSL - Solid State Lighting) fa riferimento all'utilizzo dei LED come fonte di luce piuttosto dei sistemi ad incandescenza o a gas.
Si usa il termine stato solido in virtù del fatto che la luce del LED e generata da un oggetto solido composto da uno o più semiconduttori piuttosto che da un'ampolla di vetro con filamento o tubo di vetro riempito di gas come avviene nelle tradizionali fonti di luce.









Le motivazioni sono numerose, ecco alcuni esempi:

• Lunga durata di vita operativa
• Altamente efficiente sotto il profilo dei consumi energetici
• Ecocompatibili - nessun materiale pericoloso (tipo mercurio)
• Costi di manutenzione pressoché inesistenti per lunghi periodi
• Nessuna emissione di infrarossi o ultravioletti nella luce emessa
• Accensione istantanea con il freddo fino a -40°C
• Colori vivaci e saturi senza la necessità di utilizzare dei filtri
• Ingombri decisamente molto contenuti ed etrema flessibilità di progettazione
• Resistenza meccanica superiore alle fonti luminose convenzionali
• Maggiore sicurezza grazie alle basse tensioni di esercizio
• Assenza di sfarfallio percepibile dall'occhio umano "effetto flicker"



• Illuminazione d'architettura
• Illuminazione da intrattenimento
• Illuminazione commerciale
• Illuminazione residenziale
• Illuminazione di emergenza
• Illuminazione stradale
• Illuminazione di parcheggi interni ed esterni
• Illuminazione pubblicitaria e di insegne
• Illuminazione di refrigerazione
• Illuminazione di veicoli, camper e natanti
• Illuminazione di oggetti sensibili ad infrarossi ed ultravioletti
• Illuminazione di segnalazione in genere






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