La Storia dei LED - Led luce

I LED sono sempre più utilizzati in ambito illuminotecnico in sostituzione di alcune sorgenti di luce tradizionali. Il loro utilizzo nell'illuminazione domestica, quindi in sostituzione di lampade ad incandescenza, alogene o fluorescenti compatte (comunemente chiamate a risparmio energetico in quanto hanno una resa superiore), è oggi possibile con notevoli risultati, raggiunti grazie alle tecniche innovative sviluppate nel campo.

All'inizio della ricerca l'efficienza luminosa quantità di luce/consumo (lm/W), era stato calcolato nel rapporto minimo di 3 a 1, successivamente è migliorato moltissimo. Il limite dei primi dispositivi adatti ad essere impiegati in questo tipo di applicazione era l'insufficiente quantità di luce emessa (flusso luminoso espresso in lumen). Questo problema è stato superato con i modelli di ultima generazione, abbinando l'incremento di efficienza alla tecnica di disporre matrici di die nello stesso package collegati tra loro in serie e parallelo o realizzando la matrice direttamente nel substrato del dispositivo. L'efficienza dei dispositivi attuali per uso professionale e civile si attesta oltre i 120 lm/W che però scendono attorno ai 80 lm/W in dispositivi a luce più calda. Per esempio il dispositivo Cree CXA3050 ha Ra>90 e 2700K. Una lampada a incandescenza da 60 W alimentata a 220V, emette un flusso luminoso di circa 650 lumen.

Come termine di paragone basti pensare che una lampada ad incandescenza ha un'efficienza luminosa di circa 10-19 lm/W, mentre una lampada ad alogeni circa 12-20 lm/W ed una fluorescente lineare circa 50-110 lm/W. Una minore facilità d'impiego nell'illuminazione funzionale rispetto alle lampade tradizionali è costituita dalle caratteristiche di alimentazione e dissipazione, che influiscono fortemente su emissione luminosa e durata nel tempo. Diventa comunque difficile individuare rapporti diretti tra le varie grandezze, tra le quali entra in gioco anche un ulteriore parametro, ovvero l'angolo di emissione del fascio di luce, che può variare in un intervallo compreso tra circa 4 gradi e oltre 120, modificabile comunque tramite appropriate lenti poste frontalmente.

Occorre dire che i produttori di LED sono equiparabili ai produttori di semiconduttori, sono fabbriche di silicio, le lampadine vengono prevalentemente prodotte da altri fabbricanti, pertanto vi è un certo ritardo tra la data di immissione sul mercato di un nuovo dispositivo LED e la disponibilità sul mercato di una lampadina che lo utilizzi.
Led ad alta luminosità in tecnologia SMT

Concludendo, i vantaggi dei LED dal punto di vista illuminotecnico sono:

durata di funzionamento (i LED ad alta emissione arrivano a circa 50.000 ore con una perdita del flusso luminoso del 10% max);
costi di manutenzione-sostituzione ridotti;
elevato rendimento (se paragonato a lampade ad incandescenza e alogene);
luce pulita perché priva di componenti IR e UV;
facilità di realizzazione di ottiche efficienti di plastica;
flessibilità di installazione del punto luce;
possibilità di un forte effetto spot (sorgente quasi puntiforme);
funzionamento in sicurezza perché a bassissima tensione (normalmente tra i 3 e i 24 Vdc);
accensione a freddo (fino a -40 °C) senza problemi;
insensibilità a umidità;
assenza di mercurio;
possibilità di creare apparecchi illuminanti di nuova foggia per via dell'impatto dimensionale ridotto;
possibilità di regolare l'intesità luminosa (solo su alcuni modelli);
minor calore generato nell'ambiente rispetto ad altre tecnologie per l'illuminazione.