Soluzioni a Led per un settore brillante

LED & DRIVER –

La possibilità di scelta e le prestazioni dei dispositive Led stanno aumentando rapidamente, seguendo le tendenze del mercato dell’illuminazione, che avanza verso un futuro davvero brillante.

I Led ad alte prestazioni per le applicazioni di illuminazione sono davvero stimolanti per un considerevole numero di utilizzatori, tra cui ingegneri, progettisti, architetti e utenti finali, oltre che per gli enti pubblici che devono affrontare numerose sfide di gestione energetica, diminuzione delle risorse e riduzione dell'impronta di carbonio, un progetto la cui attuazione risulta essere particolarmente ambiziosa. Secondo il recente rapporto "Lighting the Way: Perspectives on the Global Lighting Market" redatto da McKinsey & Company, i profitti provenienti dal mercato dell'illuminazione a Led raggiungeranno 65 miliardi di euro entro il 2020, ossia circa il 60% dell'intero mercato dell'illuminazione.

Applicazioni architetturali
Il settore dell'architettura è stato uno dei primi ad adottare la tecnologia a Led, difatti essi occupano circa il 39% della quota di mercato, e si prevede che raggiungeranno l'85% entro il 2020, così come indicato nel rapporto McKinsey, che cita l'avanguardia tecnologica nella regolazione dei colori quale motivo chiave dell'entusiasmo che ha pervaso il settore. Sicuramente oggi le famiglie dei Led realizzate dai principali produttori del settore offrono un'ampia scelta di soluzioni: ad esempio vi sono Led a luce bianca fredda, bianca calda e bianca neutra. Questi Led possono essere utilizzati per creare diversi tipi di situazioni, in alberghi, uffici o in ambienti domestici. Un'altra recente tendenza prevede lo sviluppo di Led ad alta emissione con consumi estremamente ridotti, che possono essere utilizzati in array multipli nei pannelli a soffitto e nelle strisce luminose: tale configurazione risulta particolarmente utile in ambienti come gli esercizi commerciali. Questa tecnologia comporta l'utilizzo di Led strettamente raggruppati tra loro e l'impiego di un diffusore in grado di garantire una luce uniforme e compatta, senza spazi vuoti e punti luminosi separati. Le aziende che hanno introdotto nuovi prodotti in questo campo sono Cree con la gamma XBD, Avago con la serie Theia e Osram con i dispositivi Duris.

Versatilità cromatica
La regolabilità versatile dei Led apre nuove porte nell'ambito della progettazione, anche se si considera soltanto la possibilità di combinare i colori rosso, verde e blu da fonti di emissione individuali per produrre praticamente qualsiasi colore entro lo spettro visibile. Se si collocano molto vicini tra loro i Led di colore rosso, verde e blu, la regolazione della corrente fornita a ciascun colore consente di combinare insieme questi colori e di ottenere quindi un'ottima gamma cromatica con effetti statici o dinamicamente variabili. Tali effetti possono essere impiegati con eccellenti risultati in ambientazioni domestiche, illuminazioni stravaganti, di emergenza, poster elettronici o pareti per proiezioni video di grandi dimensioni. I brevi tempi di risposta dei Led consentono ai progettisti di ottenere eccezionali effetti variabili o immagini in continuo movimento. I dispositivi a tre colori contenenti chip Led individuali a luce rossa, verde e blu in un unico package, consentono di semplificare le procedure di progettazione e assemblaggio. Inoltre è possibile combinare al meglio i colori, poiché le sorgenti luminose possono essere collocate più vicine le une alle altre rispetto al requisito del settore, che prevede una spaziatura minima di 5 mm per una corretta miscelazione dei colori. Più recentemente sono arrivati sul mercato i Led Rgbw, dotati di un ulteriore chip bianco ad alta luminosità, per una maggiore flessibilità ed effetti migliori.

Progressi nel packaging
I Led Rgbw e Rgb ad alta luminosità per le applicazioni di illuminazione impiegano le più efficienti tecnologie di packaging a livello termico, per preservare le caratteristiche di affidabilità a lungo termine, inoltre le lenti utilizzate hanno un'eccellente stabilità termica che previene il degrado delle prestazioni ottiche. Infatti, generalmente il successo dei Led nelle applicazioni di illuminazione dipende dai progressi nel packaging, grazie al quale è stato possibile arrivare a una considerevole dissipazione di calore e un'elevata corrente di pilotaggio continua, al fine di prevenire eventuali danni termici al chip del Led. Il controllo della temperatura di giunzione dei Led è fondamentale per mantenere il livello di illuminazione costante nel tempo e garantire che ciascun elemento di illuminazione mantenga la durata utile prevista. I package utilizzati nelle famiglie di dispositivi ad alte prestazioni quali gli array di Led rettangolari RS & ES di Bridgelux e la serie Dragon di Osram impiegano materiali ad elevata conduttività termica quali la ceramica, l'alluminio e il rame, per fornire una base di montaggio per la piastra Led e creare un collegamento termico efficiente alla scheda madre. Di norma, il substrato del chip-carrier ha un collegamento termico efficiente sul pad presente sul retro del package, il quale è saldato su un pad corrispondente in rame di grandi dimensioni sulla scheda madre, che funge da dissipatore di calore. I Led a luce bianca e alta luminosità con questo packaging sono in grado di supportare una corrente continua diretta sino a 2000 mA circa.
I produttori quali Cree, con i Led multi chip XLamp MC-E e Avago con i dispositivi Moonstone impiegano le tecnologie di packaging più efficienti su diverse famiglie di Led a luce bianca ad alta luminosità e Rgb o Rgbw per applicazioni di composizione dei colori. Altre particolari caratteristiche dei package multi-chip e ad alta luminosità ottimizzate per un'elevata efficienza termica includono un design ultra sottile e un lead-frame realizzato con materiale ad alta conduttività termica come il rame. Inoltre, le plastiche altamente performanti quali la poliftalamide vengono scelte sia per l'alloggiamento del package sia per il riflettore. Questa classe di materiali può essere utilizzata in condizioni di temperature elevate e potenti raggi UV, ed è in grado di mantenere nel contempo un ottimo potere riflettente sulle superfici per periodi di tempo prolungati, raggiunge difatti prestazioni ben diverse da quelle che si ottengono con plastiche di livello inferiore, le quali, dopo l'esposizione ad alte temperature, mostrano un evidente ingiallimento delle superfici con una conseguente diminuzione della rifrazione della luce e quindi della qualità dell'illuminazione, dopo un periodo di tempo relativamente breve.

Led organici per l’illuminazione
Come ottima alternativa ai Led multi-chip per le applicazioni di composizione dei colori, grazie all'accordo con Verbatim, Farnell element14 è stato il primo distributore a vendere Led organici con funzionalità di regolazione dei colori. Gli Oled (Organic Light Emitting Diodes) sfruttano il fenomeno dell'elettroluminescenza organica e sono comunemente utilizzati per realizzare monitor ultra piatti e Tv a schermo piatto. I nuovi materiali e tecnologie di produzione oggi consentono di utilizzare gli OLed nelle applicazioni di illuminazione. Gli OLed con frame Velve di Verbatim permettono ai progettisti di realizzare soluzioni di illuminazione estremamente sottili e leggere, con caratteristiche di regolazione Rgb, di luce bianca, elevata luminosità, pannelli di grandi dimensioni sino a 150 cm2 e con flusso e oscuramento costanti dei colori. Farnell element14 è anche il primo distributore a offrire il kit di valutazione degli Oled Velve, il quale può essere collegato a qualsiasi Pc tramite porta Usb e contiene tutto ciò che serve per iniziare a progettare una soluzione Oled.

Risorse web per i Led
Attualmente sul sito di Farnell element14 sono disponibili Led Rgb ed Rgbw a luce bianca e ad alta luminosità, oltre ai nuovi OLed con funzionalità di regolazione dei colori dei principali produttori del settore. La varietà di scelta e le prestazioni dei prodotti stanno aumentando rapidamente, e seguono così le tendenze del mercato dell'illuminazione, che avanza verso un futuro davvero brillante. Inoltre, anche i nuovi componenti e i materiali ottici, i progetti di riferimento di composizione dei colori e i prodotti di supporto quali moduli, interconnessioni e dissipatori di calore si stanno evolvendo con eccezionale velocità. I progettisti possono rimanere aggiornati sui nuovi sviluppi grazie alle nostre risorse Web, quali il microsito dedicato al settore dell'illuminazione a Led di Farnell element14.

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