La il·luminació LED és ara la tecnologia d'il·luminació més popular. Gairebé tothom està familiaritzat amb els nombrosos avantatges que ofereixen els aparells LED, especialment el fet que són més eficients energèticament i més duradors que els aparells de llum tradicionals. Tanmateix, la majoria de la gent no té gaire coneixement sobre la tecnologia subjacent darrere de la il·luminació LED. En aquesta publicació, fem un cop d'ull a la tecnologia d'il·luminació LED subjacent per entendre com funcionen les llums LED i on se'n deriven tots els beneficis.
Capítol 1: Què són els LED i com funcionen?
El primer pas per entendre la tecnologia d'il·luminació LED és entendre què són els LED. LED significa díodes emissors de llum. Aquests díodes són de naturalesa semiconductors, el que significa que poden conduir el corrent elèctric. Quan s'aplica corrent elèctric a través d'un díode emissor de llum, el resultat és l'alliberament d'energia en forma de fotons (energia lluminosa).
A causa del fet que els accessoris LED utilitzen un díode semiconductor per produir llum, s'anomenen dispositius de llum d'estat sòlid. Altres llums d'estat sòlid inclouen díodes emissors de llum orgànics i díodes emissors de llum de polímer, que també utilitzen un díode semiconductor.
Capítol 2: color de la llum LED i temperatura de color
La majoria dels aparells LED produeixen llum de color blanc. La llum blanca es classifica en diverses categories segons la calidesa o la frescor de cada aparell (d'aquí la temperatura del color). Aquestes classificacions de temperatura de color inclouen:
Blanc càlid: de 2.700 a 3.000 Kelvins
Blanc neutre: de 3.000 a 4.000 Kelvins
Blanc pur: de 4.000 a 5.000 Kelvins
Day White: de 5.000 a 6.000 Kelvins
Blanc fresc: de 7.000 a 7.500 Kelvins
En blanc càlid, el color produït pels LED té un to groc, semblant al de les làmpades incandescents. A mesura que augmenta la temperatura de color, la llum es torna més blanca d'aspecte, fins que arriba a un color blanc diürn, que és semblant a la llum natural (llum diürna del sol). A mesura que la temperatura de color continua augmentant, el feix de llum comença a tenir una tonalitat blava.
Tanmateix, una cosa que heu de tenir en compte sobre els díodes emissors de llum és que no produeixen llum blanca. Els díodes estan disponibles en els tres colors primaris: vermell, verd i blau. El color blanc que es troba a la majoria dels accessoris LED es produeix barrejant aquests tres colors primaris. Bàsicament, la barreja de colors en LED consisteix a combinar les diferents longituds d'ona de la llum de dos o més díodes. Per tant, mitjançant la barreja de colors, és possible aconseguir qualsevol dels set colors que es troben en l'espectre de la llum visible (els colors de l'arc de Sant Martí), que produeixen un color blanc quan es combinen tots.
Capítol 3: LED i eficiència energètica
Un aspecte important de la tecnologia d'il·luminació LED és la seva eficiència energètica. Com ja s'ha esmentat, gairebé tothom sap que els LED són eficients energèticament. Tanmateix, un bon nombre de persones no s'adonen de com es produeix l'eficiència energètica.
El que fa que el LED sigui més eficient energèticament que altres tecnologies d'il·luminació és el fet que els LED converteixen gairebé tota la potència introduïda (95%) en energia lluminosa. A més, els LED no emeten radiació infraroja (llum invisible), que es gestiona barrejant les longituds d'ona de color dels díodes a cada aparell per aconseguir només la longitud d'ona de color blanc.
D'altra banda, una làmpada incandescent típica converteix només una petita part (al voltant del 5%) de l'energia consumida en llum, i la resta es malgasta a través de la calor (al voltant del 14%) i la radiació infraroja (al voltant del 85%). Per tant, amb les tecnologies d'il·luminació tradicionals, es necessita molta potència per produir una brillantor suficient, amb els LED que necessiten molt menys energia per produir una brillantor similar o més.
Capítol 4: Flux lluminós dels aparells LED
Si heu comprat bombetes incandescents o fluorescents en el passat, esteu familiaritzat amb la potència. Durant molt de temps, la potència va ser la forma acceptada de mesurar la llum produïda per un aparell. Tanmateix, des de l'arribada de l'aparell LED, això ha canviat. La llum produïda pels LED es mesura en flux lluminós, que es defineix com la quantitat d'energia emesa per una font de llum en totes les direccions. La unitat de mesura del flux lluminós són els lúmens.
La raó per canviar la mesura de la brillantor de la potència a la brillantor es deu al fet que els LED són dispositius de baixa potència. Per tant, té més sentit determinar la brillantor utilitzant la sortida lluminosa en lloc de la sortida de potència. A més, diferents aparells LED tenen una eficàcia lluminosa diferent (la capacitat de convertir el corrent elèctric en sortida de llum). Per tant, els aparells que consumeixen la mateixa quantitat d'energia poden tenir una sortida lluminosa molt diferent.
Capítol 5: LED i calor
Una idea errònia comuna sobre els accessoris LED és que no produeixen calor, a causa del fet que són frescos al tacte. Tanmateix, això no és cert. Com ja s'ha esmentat anteriorment, una petita part de la potència alimentada als díodes emissors de llum es converteix en energia tèrmica.
La raó per la qual els accessoris LED són frescos al tacte és que la petita part d'energia convertida en energia tèrmica no és massa. A més d'això, els aparells LED inclouen dissipadors de calor, que dissipen aquesta calor, la qual cosa evita el sobreescalfament dels díodes emissors de llum i dels circuits elèctrics dels aparells LED.
Capítol 6: La vida útil dels aparells LED
A més de ser eficients energèticament, els llums LED també són famosos per la seva eficiència energètica. Alguns aparells LED poden durar entre 50.000 i 70.000 hores, que són unes 5 vegades (o fins i tot més) més en comparació amb alguns aparells incandescents i fluorescents. Aleshores, què fa que les llums LED durin més que altres tipus de llum?
Bé, un dels motius té a veure amb el fet que els LED són llums d'estat sòlid, mentre que les llums incandescents i fluorescents utilitzen filaments elèctrics, plasma o gas per emetre llum. Els filaments elèctrics es cremen fàcilment després d'un curt període de temps a causa de la degradació de la calor, mentre que les carcasses de vidre que allotgen el plasma o el gas són molt susceptibles de patir danys per impactes, vibracions o caigudes. Per tant, aquests accessoris de llum no són duradors i, fins i tot si sobreviuen prou, la seva vida útil és significativament més curta en comparació amb els LED.
Una cosa a tenir en compte sobre els LED i la vida útil és que no es cremen com les bombetes fluorescents o incandescents (tret que els díodes s'escalfin). En canvi, el flux lluminós d'un aparell LED es degrada gradualment amb el temps, fins que arriba al 70% de la sortida lluminosa original.
En aquest punt (que es coneix com a L70), la degradació lluminosa es fa notable per a l'ull humà i la taxa de degradació augmenta, cosa que fa que l'ús continuat dels accessoris LED sigui poc pràctic. Per tant, es considera que els accessoris han arribat al final de la seva vida útil en aquest moment.
Hora de publicació: 27-maig-2021