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LED

LED è l'acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad emissione luminosa). Il primo LED è stato sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak Jr.[1][2] Il dispositivo sfrutta le proprietà ottiche di alcuni materiali semiconduttori per produrre fotoni a partire dalla ricombinazione di coppie elettrone,lacuna.

Gli elettroni e le lacune vengono iniettati in una zona di ricombinazione attraverso due regioni del diodo drogate con impurità di tipo diverso, e cioè di tipo n per gli elettroni e p per le lacune. Il colore della radiazione emessa è definito dalla distanza in energia tra i livelli energetici di elettroni e lacune e corrisponde tipicamente al valore della banda proibita del semiconduttore in questione. I LED sono uno speciale tipo di diodi a giunzione p-n,formati da un sottile strato di materiale semiconduttore drogato.

Quando sono sottoposti ad una tensione diretta per ridurre la barriera di potenziale della giunzione, gli elettroni della banda di conduzione del semiconduttore si ricombinano con le lacune della banda di valenza rilasciando energia sufficiente da produrre fotoni. A causa dello spessore ridotto del chip un ragionevole numero di questi fotoni può abbandonarlo ed essere emesso come luce. I LED sono formati da GaAs (arseniuro di gallio), GaP (fosfuro di gallio), GaAsP (fosfuro arseniuro di gallio), SiC (carburo di silicio) e GaInN (nitruro di gallio e indio). L'esatta scelta dei semiconduttori determina la lunghezza d'onda dell'emissione di picco dei fotoni, l'efficienza nella conversione elettro-ottica e quindi l'intensità luminosa in uscita.

Ricerche

Una ricerca di LRC Lighting Research Center

Analisi sul rendimento della regolazione delle lampade a LED

Nel momento in cui una nuova tecnologia di sorgente di luce diventa economicamente redditizia per l'illuminazione generale e le sue soluzioni di prodotto iniziano a far girare i numeri del mercato, i produttori si trovano costretti a fare i conti con i molti aspetti connessi all’illuminazione generale che il consumatore dà per scontati, come la regolazione attraverso dimmer standard a parete. Uno dei requisiti per le lampade a LED integrate che entrano sul mercato residenziale dell’illuminazione è la compatibilità con i dimmer progettati per le lampade ad incandescenza. Il compito di progettare lampade LED per retrofit compatibili con i comuni interruttori dimmer per il residenziale viene complicata dal fatto che il dimmer può variare considerevolmente le sue prestazioni, anche con la stessa lampada ad incandescenza. Questo fatto crea delle difficoltà ai produttori che tentano di progettare lampade per la sostituzione che siano compatibili con un’ampia gamma di dimmer. A nome di ASSIST – Alliance for Solid State Illumination Systems and Technologies, i ricercatori dell’LRC Lighting Research Center di Troy, New York hanno studiato le prestazioni dei sistemi di regolazione per le lampade LED per retrofit disponibili in commercio e le variazioni di prestazioni tra i diversi dimmer esistenti per le applicazioni nel residenziale. Sono state esaminate le minime e le massime rese luminose lungo il campo di regolazione per una serie di dimmer e di tecnologie di sorgenti luminose (LED, CFL e ad incandescenza), e misurate le corrente di spunto e i picchi di corrente ripetitivi. In generale, si è potuto riscontrare che le prestazioni di una lampada con un dimmer non permettono di prevedere le sue prestazioni con un altro, e che la curva di regolazione di una singola lampada ad incandescenza può variare notevolmente dall’utilizzo con un dimmer a quello successivo.

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