Determinare la Temperatura di Giunzione di un LED

 

R termica rebelGli effetti della temperatura sui LED

I LED sono attualmente la sorgente di luce con la maggiore durata, superando in alcuni casi le 50000 ore di utilizzo (vedi articolo sulla durata di un LED). Tuttavia presentano una graduale riduzione del flusso luminoso durante il loro funzionamento. L’aumento della corrente ai capi del LED o della temperatura di giunzione influenza negativamente l’efficienza luminosa ed accelera il degrado del flusso luminoso (Figura 1). E’ importante quindi avere una corretta gestione del calore. Ma se la corrente e la tensione sono determinabili facilmente, la temperatura di giunzione non può essere misurata direttamente, occorre calcolarla. Questo articolo spiega un metodo analitico per stimarla.

Figura 1, Vita di un LED Rebel InGaP in funzione della temperatura di giunzione e della corrente di alimentazione. Fonte: AB33 Luxeon

Figura 1, Vita di un LED Rebel InGaP in funzione della temperatura di giunzione e della corrente di alimentazione. Fonte: AB33 Luxeon

Il termine “giunzione” si riferisce alla giunzione pn nel circuito integrato del semiconduttore. E’ questa la zona del chip dove avvengono la generazione e l’emissione dei fotoni. Le schede tecniche dei vari LED forniscono grafici con l’andamento del flusso luminoso in funzione della temperatura di giunzione (Figura 2).

Figura 2. Flusso luminoso per Rebel ES, nei colori dal rosso al giallo, in funzione della temperatura di giunzione. Fonte: DS68 Luxeon

Figura 2. Flusso luminoso per Rebel ES, nei colori dal rosso al giallo, in funzione della temperatura di giunzione. Fonte: DS68 Luxeon

La resistenza termica

Una delle principali grandezze matematiche usate nella progettazione della gestione termica è la resistenza termica, RΘ (qui indicata anche semplicemente con R) definita come la variazione di temperatura per unità di calore trasmesso (Watt) tra due punti e si esprime in °C/W o K/W. La formula della resistenza termica per un LED è la seguente:

Formula R termica nei LEDDove:

  • J-Ref = Resistenza termica tra la giunzione ed il punto di riferimento (°C/W).
  • ΔTJ-Ref = Differenza di temperatura tra la giunzione ed il punto di riferimento (°C).
  • PD = Potenza dissipata dal LED, vedi oltre (W).

Riscrivendola per la temperatura di giunzione diventa:

Formula temperatura giunzione LEDLa temperatura  è quella misurata, la potenza dissipata  è data dalla corrente per la tensione ai capi del LED. L’incognita rimasta è la resistenza termica tra la giunzione ed il punto di riferimento in cui si misura la temperatura.

Figura 3. Sezione di un LED montato su circuito stampato (PCB) e dissipatore. Fonte: AB05 Luxeon

Figura 3. Sezione di un LED montato su circuito stampato (PCB) e dissipatore. Fonte: AB05 Luxeon

Tra giunzione e dissipatore ci sono vari strati di materiale, come si vede in Figura 3: nucleo del LED, circuito stampato, indicato spesso con l’acronimo PCB (Printed Circuit Board), filler (pasta o biadesivo conduttivo per un migliore contatto termico tra il PCB ed il dissipatore) e dissipatore. Ognuno di questi strati ha una resistenza termica, come si vede in Figura 4, e la somma di tutti gli strati posti tra la giunzione ed il punto di misura della temperatura di riferimento da la resistenza totale RΘJ-Ref :

Formula R totaleDove

  • RLED = Resistenza tra giunzione e base del LED
  • RPCB = Resistenza ai capi della scheda PCB
  • Rfiller = Resistenza della pasta o adesivo termoconduttivo
  • Rdissipatore = Resistenza tra la piastra e la superficie dissipativa del dissipatore

Vediamo come determinare i valori di resistenza termica dei vari strati.

Figura 4. Resistenze termiche di un LED su dissipatore.

Figura 4. Resistenze termiche di un LED su dissipatore.

Resistenza termica tra giunzione e thermal pad del LED

I valori di resistenza tra la giunzione del LED e la piazzola posta alla base per la trasmissione del calore (chiamata in inglese thermal pad, vedi Figura 5),RLED, sono indicati nei relativi datasheet. Alcuni valori per LED Cree sono indicati in Tabella 1, è difficile determinare questa resistenza termica senza i dati forniti dal costruttore.

Figura 5. Vista superiore (sinistra) ed inferiore (destra) di un LED Cree

Figura 5. Vista superiore (sinistra) ed inferiore (destra) di un LED Cree

Tabella 1. Resistenza termica giunzione – thermal pad per alcuni LED Cree:
XTE XPC XPE XPG XML
5 °C/W 12 °C/W 9 °C/W 6 °C/W 2,5 °C/W

Resistenza termica del PCB

La resistenza del PCB (RPCB ) dipende dal materiale del circuito stampato, dalla presenza o meno di fori (vias), dallo spessore della scheda, dello strato di materiale isolante (dielettrico) tra la base e le piste, se presente, e dallo spessore delle piste, solitamente in rame. In Tabella 2 sono indicati i valori di resistenza termica per alcuni tipi di PCB.

Tabella 2. Valori di resistenza termica per PCB dello spessore di 1,6 mm e superficie di 270 mm2, considerando una sorgente di calore di 3,3 x 3,3 mm tipica di un LED.
Materiale  PCB Spessore Dielettrico Spessore piste RPCB
FR4  Non presente  70 μm  30 °C/W
FR4 con vias in rame  Non presente   70 μm  12 °C/W
Alluminio  100 μm   70 μm  5,3 °C/W
Rame  100 μm   70 μm  3,2 °C/W

Resistenza termica del filler

Il filler è un prodotto utilizzato tra il PCB ed il dissipatore per eliminare eventuali zone d’aria ed aumentare lo scambio di calore. Può essere una pasta, un collante o un adesivo, in alcuni casi ha anche la funzione di fissare meccanicamente il PCB. La resistenza termica del filler, Rfiller , dipende dalla conducibilità termica, k, del prodotto utilizzato, dallo spessore, s, e dall’area di scambio del calore, A (Figura 6), e si può calcolare con la formula seguente:

Formula R fillerIn Tabella 3 sono elencati i valori di conducibilità e resistenza termica per alcuni prodotti filler con area di scambio, A, di 28 mm2.

Figura 6. Flusso di calore attraverso un materiale di spessore, s e superficia, A.

Figura 6. Flusso di calore attraverso un materiale di spessore, s e superficia, A.

Tabella 3. Valori di resistenza termica per vari filler, per una superficie di scambio termico di 28 mm2.

Filler Conducibilità, k (W/m*°C)
Spessore, s (mm) Rfiller
Pasta wp 235 0.70 0.25 13 °C/W
Colla Amicon E3503-1 1.86 0.25 4.8 °C/W
Adesivo Bond ply 105 0.64 0.13 14 °C/W
Adesivo Bondline 200 0.31 0.21 24 °C/W

Resistenza termica del dissipatore

La resistenza termica di un dissipatore dipende dal materiale, dalla geometria e dal tipo di lavorazione superficiale. La Figura 7 mostra il profilo ed il grafico con il valore di resistenza in funzione della lunghezza per due dissipatori in alluminio 6060. Si vede dalla Figura 7 che anche profili molto simili possono avere resistenze termiche diverse.

Figura 7. Due esempi di dissipatori con profilo e resistenza termica in funzione della lunghezza.

Figura 7. Due esempi di dissipatori con profilo e resistenza termica in funzione della lunghezza.

I valori di Figura 7 sono per la resistenza termica tra la base e le punte del dissipatore. Se la temperatura di riferimento misurata è quella ambiente, il valore di resistenza termica varia di molto poiché va considerata la convezione tra il dissipatore e lo strato d’aria vicino. La resistenza termica in questo caso varia a seconda delle posizioni delle alette del dissipatore, se presenti, del regime se laminare o turbolento e della moto dell’aria, se naturale o forzato.

Figura 8. Dissipatore per LED con alette orizzontali (A), verticali (B), senza alette posto in orizzontale (C) e verticale (D).

Figura 8. Dissipatore per LED con alette orizzontali (A), verticali (B), senza alette posto in orizzontale (C) e verticale (D).

Nella Tabella 4 sono indicati i valori di resistenza termica per due dissipatori in alluminio con base quadrata di lato 20 mm e spessore 2 mm, senza o con 4 alette di lunghezza 5 mm, come da Figura 8. I valori sono ottenuti da simulazioni teoriche per una potenza dissipata di 1 W e temperatura ambiente di 20 °C. Nel caso, ad esempio, di figura 8A, la piastra del dissipatore raggiunge i 140 °C (120+20).

Tipo dissipatore Posizione
Rdissipatore piastra-aria
Piano Orizzontale 211 °C/W
Piano Verticale 97 °C/W
Alettato Orizzontale 120 °C/W
Alettato Orizzontale ventilato* 22 °C/W
Alettato Verticale 55 °C/W

*Velocità dell’aria: 1 m/s.

Potenza dissipata, PD

PD = PE * α = ID * VD * α

Il LED assorbe una potenza elettrica (PE ) uguale al prodotto di corrente (ID ) e tensione (VD ) ai suoi capi. Parte di questa energia viene trasformata in luce ed il resto in calore (PD ), il parametro αindica la frazione di potenza trasformata in calore. Questo parametro dipende dall’efficienza del LED e dal suo spettro di emissione. Per LED di potenza ad alta efficienza come i Luxeon, Cree o Osram, α vale 0,5 – 0,6 per LED blu, 0.6 – 0.7 per il bianco freddo e 0,7 – 0,8 per il bianco caldo. Se volete semplificare i calcoli e sovrastimare la temperatura per avere un margine di sicurezza ponetelo a 1.

La temperatura di giunzione

Per calcolare la temperatura di giunzione di un LED a partire dalla temperatura del dissipatore o del PCB è sufficiente determinare la potenza dissipata e la resistenza termica totale tra il punto di misura e la giunzione come spiegato ed applicare la formula di T<span style=”font-size: xx-small;”>J </span>. Se si vuole stimare la temperatura di giunzione per il dimensionamento del dissipatore, quindi a partire dalla temperatura ambiente allora bisogna appoggiarsi a software per l’analisi termica o effettuare il calcolo del coefficiente di trasferimento del calore.

Esempio di calcolo di Tj

Consideriamo il caso di un LED Cree XPE alimentato a 350 mA (V=3.05 V), montato su un PCB in alluminio, e fissato con adesivo Bondline 200 su un dissipatore con profilo come da figura 7B con lunghezza 34 mm. Calcoliamo la temperatura di giunzione avendo misurato la temperatura di riferimento dal dissipatore: 50 °C.

Riprendiamo la formula:

Formula temperatura giunzione LEDTRef = 50 °C

PD = V*I (con α =1) = 3.05*0.35 = 1.0675 W

La resistenza è data da:

Formula R totaleLa RLED da Tabella 1 è 9°C/W, la RPCB da Tabella 2 è 5,3 °C/W, la Rfiller si calcola dalla formula con i valori della Tabella 3 ed è 0.7°C/W e la Rdissipatore presa dalla figura 7B è 5 °C/W. La RJ-Ref è 20 °C/W. Messa nella formula troviamo: TJ = 50 +

20 * 1.0675 = 71.3 °C. In Figura 9 sono illustrati i valori di temperatura per i vari strati.

Figura 9. Esempio di trasferimento del calore di un LEd montato su PCB e dissipatore.

 

 

 

 

Riparazione LED e Driver

I tecnici di Vero LED, grazie alla dotazione dei propri laboratori con utensili e strumentazioni all’avanguardia, possono riparare la maggior parte dei dispositivi di illuminazione a LED per privati e per aziende.

Offriamo alle aziende che commercializzano prodotti per l’illuminazione LED un servizio personalizzabile di Centro di Assistenza completo, ovvero ci occupiamo per conto dell’azienda di:

  1. Ricezione dal cliente finale del dispositivo difettoso;
  2. Analisi e comunicazione all’azienda cliente del risultato;
  3. Riparazione e spedizione al cliente finale;
  4. Suggerimenti per ridurre le rotture;

La nostra organizzazione è in grado di soddisfare tutte le necessità tecniche e burocratiche di chi produce o importa materiali ed apparecchiature per l’illuminazione LED.

Per poter soddisfare tutte le richieste ci avvaliamo di partners qualificati e dei servizi forniti dai principali produttori di chip led e driver.

 

 

Ascesa dei Moduli LED con chip su scheda (Chip On Board – “COB”)

L’ascesa dei moduli LED con chip su scheda

Fino a tempi recenti, i progettisti di sistemi di illuminazione che desideravano sfruttare per le proprie creazioni il rendimento, la durata e la robustezza dei LED dovevano affrontare alcune sfide di rilievo.Fra queste ultime, la più complessa era rappresentata dalla necessità di stabilire quanti LED discreti fossero necessari per ottenere la “densità di lumen” (emissione luminosa per unità di superficie) desiderata del prodotto, quindi di progettare un circuito stampato che tenesse conto dei requisiti termici e di alimentazione della stringa in questione, senza occupare troppo spazio all’interno della lampada. Per soddisfare le attese del cliente, il progettista doveva poi accertarsi che tutti i LED del gruppo producessero luce del medesimo colore.

Oggi è disponibile una soluzione più semplice. I produttori di LED hanno introdotto un nuovo formato di packaging dei loro dispositivi ad alta potenza, vale a dire la stringa di LED con chip su scheda (COB). Fornendo tali unità, i produttori di LED hanno svolto sia il lavoro di abbinamento dei singoli LED, sia quello di progettazione di un substrato adatto a sostenere il “motore di illuminazione.” Ancora più importante è tuttavia il fatto che le stringhe di LED COB consentono ai produttori di LED di sfruttare le tecniche di potenziamento dell’efficienza come quella a “fosforo remoto”.

Questo articolo esamina gli esempi di stringhe di LED COB disponibili in commercio, illustrando inoltre l’evoluzione del settore in un prossimo futuro.

Svantaggi delle stringhe di LED discreti

Nonostante le prestazioni dei LED siano migliorate notevolmente, i singoli dispositivi non producono ancora un’emissione sufficiente per le applicazioni di illuminazione mainstream. Una singola lampadina a incandescenza a 120 V da 100 W produce 1.700 lumen (con un’efficienza pari a circa 17 lm/W). A titolo di confronto, un LED molto diffuso come il modello OSRAMOSLON SSL 150 genera 136 lm (350 mA, 3,1 V, 125 lm/W). Per fornire un’emissione approssimativamente uguale a quella di una lampadina a incandescenza, ai progettisti di sistemi di illuminazione occorrerebbero decine di tali dispositivi OSRAM.

Questa situazione presenta qualche problema a causa dello spazio fisico occupato dai LED (tipicamente alcuni centimetri quadrati). Raggruppando i LED in stringhe, sorgono inoltre varie sfide dal punto di vista ottico, dell’illuminazione e della produzione.

È difficile ottimizzare la qualità della luce proveniente da una stringa di LED. I produttori di LED suddividono questi ultimi in ‘classi’ circa della medesima luminosità e temperatura di colore correlata (CCT, Color Correlated Temperature), ma realizzare uno stretto abbinamento dei singoli dispositivi in modo che i consumatori non notino alcuna differenza diventa costoso e laborioso.

Un secondo problema delle grandi stringhe di LED consiste nel fatto che i dispositivi invecchiano a velocità diverse. Nelle apparecchiature, è possibile che numerosi LED abbiano ancora una lunga vita utile, mentre la luminosità di altri è ridotta, ma ciò fa sì che i consumatori gettano l’intera unità. L’assemblaggio delle stringhe formate da molti LED è inoltre difficile e dispendioso in termini di tempo, con un ulteriore aumento dei costi. (Vedere l’articolo TechZone “LED Packaging and Efficacy Advances Boost Lumen Density.” (Il packaging dei LED e i progressi dell’efficacia potenziano la densità di lumen))

Eliminazione dell’assemblaggio

Per risolvere i problemi di progettazione e assemblaggio delle stringhe di LED, i produttori offrono ora una soluzione modulare consistente in una stringa di LED COB. Tali dispositivi offrono sia un contenitore ceramico, sia un alto livello di integrazione.

Le stringhe di LED COB evitano ai produttori di sistemi di illuminazione di dover disporre i singoli LED su una scheda di circuiti stampati (PCB, Printed Circuit Board), o di dover affidare ad altri tale compito. Un altro vantaggio in grado di agevolare il processo di produzione consiste nel fatto che i package COB sono adatti per l’assemblaggio manuale. È infatti possibile fissare il COB al dissipatore di calore incollandolo con una sostanza epossidica o innestandolo meccanicamente, senza un grande dispendio di risorse ingegneristiche. (Vedere l’articolo TechZone dal titolo “Consider Packaging for Performance Improvements, Cost Reduction.” (Valutazione del packaging per il miglioramento delle prestazioni e la riduzione dei costi))

Molex offre una gamma di supporti per stringhe di LED COB per i prodotti Bridgelux e Cree descritti di seguito (figura 1).

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Durata dei LED

DURATA DI VITA DEL LED

E´ opinione comune che i LED abbiano una durata di oltre 100.000 ore. Considerando che 100.000 ore corrispondono a più di 11 anni (24 ore su 24, 7 giorni su 7), ma purtroppo non è sempre cosi!

 

Durata

Uno dei fattori critici del LED è la temperatura: l´emissione luminosa si riduce con l´aumento della temperatura.

Un LED che raggiunge i 105°C (Tc) durerebbe al massimo 20.000 ore(CREE XTE), mentre se raggiungesse solo 45°C (Tc) Durerebbe oltre i 100.000 ore.

La massima temperatura di funzionamento (nel punto di Giunzione) è normalmente di 150° (CREE XTE) e non deve essere superata: il calore generato viene dissipato da un circuito stampato secondo la sequeza: giunzione, corpo metallico, scheda circuito stampato, dissipatore, ambiente.

Utilizziamo termocamera a infrarossi FLIR per determinare la temperatura di giunzione, i nostri prodotti LED da noi assemblati arrivano a un massimo di 70°C Tj vs 30° Ta.

 

La durata di vita dei LED quindi DIPENDE da un corretta progettazione termica dell´apparecchio illuminante. Il calore generato dal LED deve essere smaltito in modo tale da garantire il mantenimento del flusso di luce.

Altrettanto determinante per la durata di vita dei LED è il DRIVER (o alimentatore): una corretta alimentazione a Corrente Costante garantisce una lunga durata dei LED.
Come detto i led, in quanto semiconduttori, sono dotati di una vita lunghissima anche se nel tempo intervengono alcuni fattori che contribuiscono ad accorciarla; alcuni dei componenti che maggiormente concorrono all´invecchiamento del led è costituito dalla gelatina al silicone utilizzata per il riempimento degli spazi intorno al chip. La lente e la gelatina con il tempo si opacizzano e tendono ad ingiallire alterando il colore della luce e di conseguenza diminuiscono il rendimento del led.
Questi fenomeni sono accelerati dai continui surriscaldamenti, dalle correnti di lavoro troppo elevate e dai numerosi cicli di accensione/spegnimento.
I tempi di deterioramento comunque restano sempre molto lunghi, mediamente nell´ordine delle 50.000 ore, neppure paragonabile alle 1.000 ore di una lampada ad incandescenza.

 

RACCOMANDAZIONI SULL’INSTALLAZIONE

 

Poiché l’impiego di alimentatori a Corrente Costante assicura che la corrente sia sempre erogata in modo ottimale, una particolare cura deve essere posta nella definizione del montaggio del LED perché la vita dei LED è garantita da una temperatura di lavoro ottimale.

Il modesto calore generato dai LED, viene dissipato dal supporto in alluminio dove questi vengono saldati: un impiego gravoso o la mancanza di circolazione dell’aria non permettono un naturale scambio di calore e possono fare salire la temperatura a valori pericolosi (85 – 100 C°). Per questo è importante una corretta installazione dei LED di potenza, in ambienti aerati, lontani da fonti di calore  nque con una temperatura ambiente (Ta) non superiore ai 30°.

Un eventuale spegnimento dei LED dopo qualche ora di funzionamento e la successiva riaccensione, indica l’intervento della protezione termica del convertitore e, quindi, denota che l’installazione non é stata ben fatta (probabilmente, in un ambiente non sufficientemente aerato).

La lunghezza e la sezione dei cavi non sono parametri critici perché, come indicato, la corrente è costante e ha in generale valori molto bassi dell’ordine dei 350 ÷ 700 mA).

L’uscita degli alimentatori è in corrente continua stabilizzata quindi, non esiste alcuna emissione elettromagnetica: per questo i cavi possono essere di lunghezze considerevoli, fino anche 20 ÷ 30 m. Eventuali perdite lungo la linea vengono automaticamente compensate dall’alimentatore.

Anche per gli alimentatori, che comunque sono da considerarsi materiale di consumo, una durata di vita molto lunga viene assicurata da una corretta installazione in un ambiente ben aerato per preservare la vita dei suoi componenti sensibili al calore come, per esempio, i condensatori elettrolitici.

 

ABC della Luce a LED

L’illuminazione a LED è nota per l’efficienza energetica e la lunga durata, ma come funziona e come può essere utilizzata al meglio?

L’illuminazione a LED spesso non è molto apprezzata dall’utente generico: considerata troppo rigida, fredda e di scarsa qualità. È diventata invece la fonte luminosa più di moda per la progettazione dell’illuminazione residenziale, grazie alla sua efficienza, alla lunga durata e alla capacità di offrire straordinaria luminosità (se gestita nel modo giusto). Ecco una guida per principianti che vi aiuterà a destreggiarvi nel mondo dell’illuminazione a LED.

Efficienza energetica Qualsiasi nuova costruzione o ristrutturazione importante che richieda un’approvazione edilizia è soggetta alla conformità delle normative edilizie. Parte di queste normative riguardano l’utilizzo dell’energia in modo efficiente nelle proprietà residenziali. Le luci a LED sono efficienti perché sono generano un tipo di luce che non dipende dal calore, a differenza delle lampadine tradizionali a incandescenza o alogene, le quali verranno progressivamente eliminate dal commercio, che ne producono una significativa quantità. Tra le altre fonti efficienti dal punto di vista energetico ci sono le luci fluorescenti, ma il LED è più attraente e versatile per i progetti residenziali e può durare decenni.

Qualità La prima cosa da capire sull’illuminazione a LED è che esiste una differenza significativa tra apparecchi di illuminazione di scarsa qualità e quelli di buona qualità. Si tratta di uno di quei mercati in cui non ci sono soluzioni economiche. Se pagate poco, probabilmente ci sarà un motivo. La qualità delle luci a LED può variare molto in termini di energia prodotta, efficienza, colore della luce e capacità riflettente sui colori, quindi è molto importante analizzarla bene. Una luce a LED di bassa qualità può sembrare gialla, sporca o eccessivamente fredda. Sarebbe opportuno acquistare le luci a LED da un fornitore affidabile, che ci può aiutare a capire cosa stiamo È bene essere disponibili a pagare di più rispetto a una luce al tungsteno/alogena: nella prospettiva a lungo termine, fare un buon acquisto subito vi farà risparmiare parecchi soldi dopo e vi permetterà di godere di più il vostro acquisto.

Confronto tra Chip LED integrate e lampadine LED classiche Esistono due tipi di illuminazione LED: con lampada integrata o con lampadina classica. Un sistema LED integrato è quello in cui la gestione termica e la fonte luminosa sono entrambi integrati nel sistema, quindi non è sufficiente cambiare una lampadina (come si potrebbe fare per il sistema con le lampadine classiche), ma sarà necessario cambiare l’intera struttura. Una lampadina a LED classica, invece, ha lo stesso aspetto di una a incandescenza e viene inserita nella struttura allo stesso modo. Non è integrata e può essere facilmente sostituita.

Scopi diversi, luci diverse Come capire se è meglio utilizzare una luce a LED integrata o una lampadina a LED? Spesso i tipi di illuminazione più decorativi, ad esempio le luci pendenti, sono più adatti per le lampadine a LED tradizionali. I designer di questi tipi spesso pensano più all’estetica che alla gestione termica, quindi le progettano con design tradizionali. In questo caso la strada migliore è quella di scegliere una lampadina classica (di alta qualità). Per le strutture architettoniche per l’illuminazione, ad esempio le luci basse, alte o d’accento, un tipo di LED integrato di alta qualità è la scelta migliore. Mentre la modifica dell’intera struttura sembra comportare più lavoro e l’intervento di un elettricista, le luci a LED integrate spesso possono offrire una qualità della luce superiore.

Durata Una lampadina a LED in stile tradizionale cerca di includere tutto nelle dimensioni di una lampadina classica, mentre il tipo integrato può usufruire di tutta la struttura per la gestione termica. Ciò significa che la potenziale qualità della luce e la durata rendono di più rispetto alla soluzione integrata. Una lampada a LED tradizionale di alta qualità ha un ciclo di vita che va dalle 15 mila alle 30 mila ore, rispetto alle 50-80 mila ore della soluzione LED integrata. Poiché è integrata, e quindi richiede l’intervento di un elettricista per l’installazione, l’affidabilità risulta un punto essenziale, ma i produttori rispettabili offrono garanzie che vanno dai 2 ai 5 anni. Ricordate di dare sempre priorità alla qualità: una lampadina a LED molto buona è meglio di una soluzione integrata di bassa qualità.

Driver Un driver sta a una luce a LED come un trasformatore sta a una luce alogena tradizionale. Questo vuol dire che un driver riduce la potenza di ingresso dell’illuminazione. I driver sono integrati nelle lampadine a LED classiche, ma devono essere inseriti nella parete per quelli integrati. A seconda dell’output delle strutture dell’illuminazione possono richiedere un driver per struttura o essere in grado di condividerne uno se si tratta di sistemi di illuminazione d’accento più piccoli. Studiate prima il numero dei cavi da far passare in una data area. I driver devono essere nascosti, in un posto discreto ma accessibile, di solito entro 10-20 metri dall’ultima lampadina. Meglio controllare comunque le istruzioni specifiche. I driver sono di diverse versioni, a seconda della volontà di accendere o diffondere la luce e del metodo di diffusione che si desidera utilizzare. È meglio sentire il parere di un esperto sulla compatibilità tra i sistemi di illuminazione e i driver per assicurarsi del corretto funzionamento.

Dimmer Bisogna stare attenti al dimmerare i LED perché risulta più complicata rispetto a quelle delle fonti di luce tradizionali. Sarebbe meglio optare per una combinazione già testata di accessori, driver e controllo per evitare ad esempio il lampeggio intermittente e a singhiozzi. Esistono diversi “standard di dimmerizzazione”. Per attenuare armoniosa dell’illuminazione a LED si utilizza solitamente 0-10 V. Lo standard DALI viene utilizzato per soluzioni nel commercio, ma sta diventando comune anche nelle proprietà residenziali perché offre maggiore flessibilità e può semplificare lo schema di cablaggio. Lo standard DMX riguarda solo il colore e consente di controllare singolarmente diversi chip di un sistema in cui è possibile modificarne i colori (rosso, verde, blu e a volte bianco). Ciascun metodo di attenuazione richiede un cablaggio leggermente diverso, quindi è importante decidere prima quale utilizzare. Ascoltate il parere degli esperti sullo standard di attenuazione che fa al caso vostro.

Temperatura Il problema della temperatura (da calda a fredda) della luce è uno dei più comuni sul LED. La temperatura viene misurata in Kelvin e il LED viene offerto in un’ampia gamma, da 1850 K (il colore del tramonto) a più di 8 mila K. Le temperature che superano i 5 mila K sono fredde, tonificanti e aiutano a concentrarsi. La temperatura da 2700 K a 3 mila K è quella che le persone associano con l’intimità. Pensate allo spazio: come verrà utilizzato e come vorrete sentirvi al suo interno. Questo soffitto sospeso è illuminato con un energizzante bianco freddo, ideale per la piscina contemporanea. Ma, mentre qui sembra perfetto, potrebbe non essere adatto a un salotto o a un camera da letto.

Fascio di luce Le luci a LED, sia integrate che tradizionali, vengono prodotti con diverse lenti che variano l’angolazione del fascio di luce. Si può pensare a questo fascio come alla dimensione del cono di luce che viene prodotto. La più piccola, ad esempio 3 gradi, è perfetta per mettere in evidenza un punto focale. Circa 20-30 gradi sono perfetti per i faretti nei soffitti più alti (4-5 metri), mentre 80-120 gradi forniscono una luce più diffusa, adatta per i soffitti più bassi e le nicchie.

Illuminazione integrata Il LED può essere integrato nella struttura di un corpo d’alluminio, anche in modi innovativi, creando effetti impressionanti. È importante che le soluzioni integrate siano di alta qualità. Ricordate di effettuare la manutenzione e di verificare i requisiti di accesso al momento della progettazione. Anche se i LED hanno una durata molto superiore rispetto ad altre scelte di illuminazione, non durano se fate un acquisto errato.

Colore Il LED offre la possibilità di optare per soluzioni divertenti. Le strutture rosse, verdi e blu o rosse, blu e bianche uniscono chip di colori diversi che possono essere programmati su qualsiasi colore desiderato. È anche possibile controllare le combinazioni da un tablet o smartphone: un’esperienza unica per gli appassionati di luci.