Tesina sul LED

Indice

• LED....................................................2
• LED nell’illuminazione..................................4
• Vantaggi dei LED........................................4
• Svantaggi dei LED.......................................8
• LED nell’infrarosso.....................................9
• Infrarossi come mezzo di trasmissione dati..............12
• Società per azioni (S.P.A.).............................15
• LED (Light Emitting Diode)..............................18 pag. 1

LED

LED (diodo ad emissione luminosa).

LED è l'acronimo di Light Emitting Diode

(Optoelettronica: settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce).

Si tratta di un dispositivo optoelettronico che sfrutta le proprietà chimiche di alcuni materiali semiconduttori per produrre fotoni attraverso la ricombinazione di coppie elettrone-lacuna.

Funzionamento: pn

Il “LED” è costituito da una giunzione realizzata drogando particolari materiali semiconduttori con elementi di tipo p e n, e la zona p costituisce l’anodo (+) e la zona n il catodo (-).

Polarizzando direttamente la giunzione con una tensione si crea il passaggio di una corrente che scorre dall’anodo al catodo, questa corrente è costituita da elettroni che si spostano attraverso la giunzione dalla zona n alla zona p e da lacune che si muovono in senso contrario.

Questa combinazione elettrone-lacuna genera l’emissione di fotoni ovvero energia luminosa.

Può essere visto quindi anche come un trasduttore elettro-ottico. pag. 2

Storia del LED

Il primo LED è stato sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak Jr.

Inizialmente i L.E.D. erano disponibili solo nel colore rosso. Venivano utilizzati come indicatori nei circuiti elettronici e nei display a sette segmenti.

Successivamente vennero sviluppati LED che emettevano luce gialla e verde e vennero realizzati dispositivi che integravano due LED, generalmente uno rosso e uno verde, nello stesso contenitore permettendo di visualizzare quattro stati (spento, verde, rosso, verde+rosso=giallo) con lo stesso dispositivo.

Negli anni novanta vennero realizzati LED con efficienza sempre più alta e in una gamma di colori sempre maggiore fino a quando con la realizzazione di LED a luce blu fu possibile realizzare dispositivi che, integrando tre LED (uno rosso, uno verde e uno blu), potevano generare qualsiasi colore.

Attualmente i LED consentono innovative e creative soluzioni di utilizzo che integrano la luce nelle nostre case, nelle automobili, nei negozi e nelle città.

LED nell’illuminazione

La tecnologia LED rappresenta l'evoluzione dell'illuminazione allo stato solido, in cui la generazione della luce è ottenuta mediante semiconduttori anziché utilizzando un filamento o un gas.

L'illuminazione LED è più efficiente dal punto di vista energetico, ha una durata maggiore ed è più sostenibile.

I LED sono destinati, nel tempo, a sostituire le lampade tradizionali ad incandescenza e le lampade a fluorescenza. pag. 3

I vantaggi del LED

Risparmio energetico

Confrontato con fonti di illuminazione tradizionali il risparmio ottenuto utilizzando l'illuminazione a LED è di circa il:

• 90% rispetto alle lampade ad incandescenza ed alogene
• 65% rispetto alle lampade fluorescenti.
• 35% rispetto alle lampade a scarica

Nel peggior confronto possibile, ossia con le lampade a scarica (quelle usate per le illuminazioni pubbliche e negli impianti sportivi), essendo ancora lampade efficienti a fronte di un consumo ipotetico di 100W, a parità di illuminazione, il LED consumerà 65W.

Confrontato con le lampade a filamento il rapporto sale a 1/10, ossia a fronte di un consumo ipotetico di 100W il LED consumerà solo 10W.

Durata

La durata del LED è molto legata alla temperatura ambientale di esercizio ed alla corretta dissipazione.

Il LED non emettendo calore nella direzione luminosa, ma verso il lato posteriore, ha bisogno di un dissipatore in grado di garantire la durata prestabilita.

Ad esempio una lampada a LED utilizzata a 25°C ambientali la sua durata, con un corretto dissipatore è stimata a 50.000 ore, considerando una temperatura ambientale di 0°C la durata aumenta notevolmente fino anche a 100.00 ore di utilizzo.

I LED mantengono il 70% dell’emissione luminosa iniziale ancora dopo 50.000 ore.

Con ciò non è detto che bisogna necessariamente sostituirli dopo tale periodo, se tale riduzione non crea eccessivi fastidi si possono tranquillamente utilizzare fino alla completa perdita di luminosità.

Confrontando la durata dei LED rispetto alle lampade tradizionali si nota che:

La vita media:

• Di una lampadina ad incandescenza / alogena è di circa 1000/1500 ore pag. 4
• Di una lampada a scarica e fluorescente è di 10.000 ore circa