Lampadine a LED per 220 V: caratteristiche, dispositivo, parametri di base

I filamenti di tungsteno stanno gradualmente scomparendo nell'oblio, sostituiti da metodi di illuminazione più avanzati ed efficienti. Le lampadine a LED per 220 V stanno diventando notevolmente popolari, che fino a poco tempo fa fungevano da elementi decorativi o semplicemente come fonti di luce aggiuntive. Il prezzo di questi dispositivi è diventato accessibile, il che ha permesso di utilizzarli al posto di quelli tradizionali.

Principio di funzionamento e dispositivo

Una lampada a diodi emettitori di luce (LED) è un dispositivo a semiconduttore elettronico a pacchetto basato sulla tecnologia LED, progettato per emettere luce sotto l'influenza di una corrente elettrica. I primi LED pratici sono comparsi negli anni '60 e hanno generato radiazioni nello spettro rosso delle onde elettromagnetiche visibili all'occhio umano. Ricerche più recenti hanno portato alla creazione di LED arancioni, gialli e blu. Una sfida tecnologica particolarmente difficile è stata quella di aumentare la quantità di luce proveniente da questi dispositivi.

Il LED stesso è costituito da un cristallo semiconduttore sotto una copertura in polimero trasparente e due contatti. Come un diodo convenzionale, fa passare una corrente elettrica in una sola direzione, durante il cui passaggio gli elettroni nel cristallo cedono l'energia in eccesso sotto forma di luce.

Ciascuno di questi dispositivi non emette luce bianca, familiare all'occhio umano, e funziona a corrente continua, mentre in la rete elettrica domestica scorre una corrente alternata con una tensione molto più elevata di quella necessaria per il funzionamento semiconduttori. Pertanto, una lampada a LED da 220 volt è un dispositivo complesso costituito dai seguenti componenti:

• uno o più LED;
• convertitore di tensione;
• custodie con zoccolo;
• parte ottica.

La base per la maggior parte delle lampade moderne è una scheda LED blu combinata con un fosforo bianco. A causa del fenomeno della fotoluminescenza, quest'ultima converte la luce assorbita in radiazione con un dato spettro. Questa unità è coperta da un coperchio in plastica trasparente, il cui compito è diffondere la luce e ridurre al minimo l'abbagliamento. Se è necessario creare un raggio diretto, lenti e riflettori sono montati nel coperchio.

Il blocco dell'elettronica contiene moduli per convertire la tensione CA in CC e monitorare la conversione. Tutti questi elementi, insieme alla base, sono uniti dal case, che funge allo stesso tempo da dissipatore di calore.

parametri principali

La compatibilità delle lampade a LED da 220 V con i dispositivi di illuminazione a cui sono destinate è determinata principalmente dalla base e dalla geometria dell'alloggiamento con la lampadina. La qualità delle prestazioni dei dispositivi LED è descritta da parametri leggermente diversi dalle tradizionali lampade ad incandescenza.

Potenza e flusso luminoso

In precedenza, si credeva che per capire quanto fosse intensa la luce di una lampadina, fossero sufficienti informazioni sulla sua potenza. Questa logica non si applica all'illuminazione a LED. L'indicatore di alimentazione per i dispositivi LED determina solo il consumo di corrente e non è significativo.

Poiché la tecnologia è in costante miglioramento, la corrispondenza tra il consumo di energia e la quantità di luce emessa varia da modello a modello. A seconda della tecnologia utilizzata, i dispositivi LED della stessa potenza possono variare notevolmente in luminosità. La misurazione del loro flusso luminoso in lumen viene utilizzata come parametro accurato per determinare l'efficienza dei dispositivi LED. Per una comprensione comparativa della luminosità delle lampade realizzate con altre tecnologie, puoi fare affidamento sul seguente elenco:

• Lampade ad incandescenza tradizionali - 6-14 lm/W.
• Lampade ad incandescenza ad alta potenza - 16 lm/W.
• Lampade alogene - 14-19 lm / W.
• Lampade fluorescenti - 50 lm/W.

Nel caso dei dispositivi a LED si può convenzionalmente considerare che 1 W di potenza assorbita per i LED è equivalente a una lampada ad incandescenza da 10 watt in termini di efficienza luminosa. Ma questo rapporto sarà efficace solo fino a 5 watt. Al di sopra di questo valore, gli indicatori della potenza assegnata per le lampade a LED diminuiscono:

• 4 W - circa 40 W di una lampada convenzionale;
• 6W - Il LED corrisponde a una lampada standard da 50W;
• 7 W - circa 60 W;
• 8 W - non più di 66 W;
• 10 W - corrisponde a 70 W di una lampadina tradizionale;
• 12 W - paragonabile a 75 W a incandescenza;
• 18 W - sostituisce una lampadina classica da 100 W.

Questi valori saranno validi a condizione che i dispositivi LED siano realizzati con componenti di alta qualità.

Temperatura e larghezza del raggio

Una lampada a incandescenza è essenzialmente un dispositivo di riscaldamento. Converte solo il 2% dell'elettricità in luce, che dà anche una sensazione di calore. In questo senso, è molto più comodo di quello generato dai dispositivi LED: la loro luce è un po' più fredda. L'indicatore della temperatura del colore (misurata in Kelvin) aiuta a visualizzare alcuni confronti. Ad esempio, una candela di cera è 2000 K e una lampada a incandescenza è 2800 K. Purtroppo si tratta di valori quasi irraggiungibili per i LED, che raramente operano nel range inferiore a 3000 K.

Per un migliore orientamento, sarà utile un tale elenco di temperature di colore.:

• 2500 K - luce molto calda;
• 2500-3500 K - leggermente più freddo delle lampade ad incandescenza;
• 3500-4500 K - neutro (ad esempio, luce di una lampada fluorescente in un laboratorio);
• 4500-5000 K - fresco;
• 5000-6500 K è freddo e sgradevole.

L'indicatore della temperatura del colore non riflette sempre completamente le caratteristiche spettrali dell'illuminazione. La luce di lampade con la stessa temperatura, diretta verso lo stesso oggetto, può causare varie distorsioni nei riflessi, ad es. il colore dell'oggetto illuminato sarà percepito come irregolare. Il grado di corrispondenza del colore dell'oggetto illuminato al riferimento è chiamato indice di resa cromatica Ra, che determina tale corrispondenza nell'intervallo da 0 a 100.

L'occhio umano è a suo agio con sorgenti luminose con Ra da 80 a 100. Questo non significa che devi stare lontano dai lampioni con Ra inferiore a 80, ma indica l'inappropriatezza dell'uso di tali fonti in casa.

La larghezza del fascio è un'altra metrica importante per i LED, ma non essenziale per le lampadine tradizionali. Per la maggior parte dei dispositivi basati sul riscaldamento del filamento di tungsteno, si avvicina praticamente a 360 gradi e per LED: questo è un indicatore stabilito in modo costruttivo che raramente supera 180°. La dipendenza è tale che maggiore è l'angolo, più la luce del raggio viene dispersa.

Altri indicatori

Secondo lo standard dei codici IP internazionali, il grado di protezione è determinato da due valori: contro oggetti solidi (0-6) e contro sostanze liquide (0-8). Nel caso delle lampadine a LED, le seguenti classi sono le più popolari:

• IP20 - protezione minima, uso interno comune;
• IP44 - progettato per funzionare in apparecchi di illuminazione per esterni;
• IP65: le lampade sono in grado di funzionare all'aperto senza ulteriore riparo;
• IP66 - resistente anche alle condizioni atmosferiche, ma tollera meglio l'umidità, capace di ripetute immersioni in acqua;
• IP67 - grado di protezione molto elevato, può funzionare sott'acqua;
• IP68: la più alta ermeticità, le lampade di questa classe possono funzionare a grandi profondità.

Le lampade a LED sono prima di tutto una questione di durata, pari a oltre 50mila ore. Affinché i LED durino così a lungo, è necessario seguire le raccomandazioni del produttore. Possono indicare il rispetto di un determinato regime di temperatura, la distruttività del vicinato con intense fonti di calore e umidità radianti o l'inammissibilità di interrompere la ventilazione della lampada. Un parametro molto importante che influenza la durata di un LED è la sua resistenza a frequenti accensioni e spegnimenti. Ciò dipende in gran parte dalla qualità del dispositivo: buone lampade di produttori rinomati possono resistere fino a 100 mila cicli.

La possibilità di accoppiarsi con un dimmer è anche un indicatore importante per il LED. Le lampade ad incandescenza non hanno restrizioni all'installazione in dispositivi con funzione di regolazione dell'intensità luminosa, ma tra LED, solo alcuni modelli hanno questa capacità e spesso sono in grado di funzionare solo con uno specifico dispositivo. D'altra parte, i produttori di LED offrono set di lampade con controllo intelligente tramite smartphone, che consentono di modificare il colore, l'intensità dell'illuminazione delle singole lampade e creare scene di luce complesse.

La tecnologia LED è tutt'altro che nuova oggi. Ma il loro uso ovunque al posto dei metodi di illuminazione alogena, fluorescente e tradizionale è solo all'inizio. È probabile che nei prossimi anni le lampadine a LED sostituiranno la maggior parte delle altre forme di illuminazione negli edifici residenziali e commerciali. Questi apparecchi non solo riducono i costi energetici e operativi, ma offrono anche nuove opportunità per i produttori di illuminazione.