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Torce a LED alla massima potenza!

28 luglio 2009 2 commenti

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La tradizionale torcia tascabile a pile è diventata uno strumento ad alta tecnologia, grazie all’invenzione del LED a luce bianca. Il termine LED (Light Emetting Diode, diodo ad emissione di luce) indica un semiconduttore a stato solido che emette fotoni (luce) quando viene attraversato dalla corrente elettrica. A differenza delle normali lampadine ad incandescenza i LED non scottano (emettono pochissimo calore), consumano poca energia rispetto alla luce che producono, hanno una luce simile a quella solare (quindi non falsano i colori degli oggetti), durano a lungo (fino a centomila ore, cioè 11 anni!) senza degradare le loro caratteristiche e senza rompersi.

Ma qualche difetto lo hanno? Purtroppo si. Il maggiore difetto è il prezzo elevato, dovuto alla costruzione hi-tech (vedi il riquadro sotto); la loro dimensione è limitata a pochi millimetri e questo li rende poco adatti ad illuminare grandi ambienti; la luce emessa è direttiva, concentrata su una zona e non diffusa in tutte le direzioni.

Questi difetti rendono difficile l’uso dei LED come sostituto delle lampade a risparmio energetico, ma passano in secondo piano se si vuole realizzare una torcia portatile a lunga autonomia.

Focus tecnologico:

Il LED bianco è in realtà un LED Blu sovrastato da uno schermo di sostanza fosforescente speciale. L’emissione blu eccita le molecole del fosforo ed il risultato è una luce bianca, analogamente a quanto avviene nei tubi al neon (in cui il gas ionizzato eccita lo strato di sostanza fluorescente sulle pareti del tubo). L’invenzione del LED a luce blu e del complesso sistema per ottenere la luce bianca si deve a Shuji Nakamura, un geniale ricercatore giapponese. Assieme ai LED rossi e verdi, i LED blu consentono di realizzare sistemi luminosi RGB (Red Green Blue, rosso verde blu) in grado di riprodurre tutti i colori per sintesi additiva, come avviene nel televisore.

Il LED Luxeon

Prodotto negli USA da Lumileds (http://lumileds.com)è il più usato nei sistemi di illuminazione e nelle torce tascabili. Possiede una potenza elevata, emette una luce bianca solare (sono disponibili anche altri colori) ed è facile da montare grazie ai due modelli “emitter” (il più compatto) e “star” (a forma di stella, per realizzare pannelli di LED).

Di seguito le caratteristiche di base del Luxeon I
Quantità di luce:
circa 25 lumen
Tensione operativa:
circa 3,5 volt
Durata:
fino a 100000 ore
Emissione di calore:
quasi assente
Tempo di accensione:
istantaneo
Emissione di raggi UV:
assente
Corrente assorbita:
circa 350 mA
Potenza di lavoro:
1 W
Temperatura di colore:
5000 °K
Focus sulle misure:

Il lumen indica la quantita di luce emessa dalle sorgenti di luce. Una normale lampada da 150 W emette 2000 lumen, quindi ha un’efficienza di 2000:150= 13 lumen per watt. Il nostro Luxeon ha un’efficienza di 25:1= 25 lumen per watt. In pratica il LED è il doppio più efficiente.

La temperatura di colore è una misura che indica la qualità del bianco emesso in gradi Kelvin. A temperature più basse di 5000 °K corrisponde una colorazione rossastra, a temperature più alte la luce si colora di blu. Una lampada normale ha una temperatura di colore di circa 3000 °K.

Accanto al modello I (da 1 Watt) esistono Luxeon III (3 Watt) e Luxeon V (5 watt). Al crescere della potenza aumenta la luce prodotta ma anche l’assorbimento di corrente, e a queste potenze anche il calore prodotto diventa rilevante.

Ma vediamo da vicino una di queste nuove torce hi-tech…

TORCIA A LED “LED LENSER V6 POWER CHIP”

Uno strumento di illuminazione portatile che usa il LED Luxeon e possiede caratteristiche uniche. Fabbricata in Europa dall’azienda tedesca Zweibrüder Optoelectronics ( http://www.zweibrueder.com/) e distribuita in Italia da Master S.p.A. ( http://www.masterspa.it/) si può definire “la Mercedes delle torce tascabili” per l’estrema cura nel design e nella costruzione.

La confezione mette in risalto la struttura in acciaio inossidabile della torcia che risulta solida e robusta. Ecco le caratteristiche di base.

Fonte di luce: Luxeon white LED da 1,25 W
Alimentazione: 3 pile AAA
Lunghezza 10,3 cm / Diametro 2,5 cm / Peso 150 g
Interruttore a pulsante con contatti in oro
Durata delle pile: fino a 70 ore
Durata del LED: circa 100000 ore
Accessori forniti: tasca in nylon e moschettone
Tipo di fascio luminoso: misto spot-flood
Corpo in acciaio inossidabile liscio, impermeabile
La luce emessa dalla V6 è talmente brillante da costituire un rischio se guardata da vicino. Per questo sul corpo di metallo è riportato il simbolo di luce ad alta intensità, come avviene per i laser.La forma del fascio di luce è una combinazione spot-flood (concentrato-ampio) ottenuta grazie ad una particolare lente, studiata per esaltare le caratteristiche del LED. La luce è ben visibile al centro (spot) e degrada in un’ampia zona circolare (flood). Nelle illustrazioni seguenti si può vedere la forma del fascio proiettato e la
lente anteriore.

Le pile durano fino a 70 ore con una graduale diminuzione di luminosità. L’interruttore offre un piacevole feedback al tatto senza rischi di accensione accidentale.

Altre applicazioni

Sono sicuro che le tecnologia della luce a stato solido porterà notevoli vantaggi nei sistemi di illuminazione. Qualche esempio…

- Nel settore automobilistico si costruiranno fari a LED (vedi il prototipo di Audi Nuvolari 4: http://www.newstreet.it/Home/Articolo_Id_403.html)

- In interni si potrà godere della purezza del colore dei LED sotto forma di lampade o pannelli di illuminazione (http://www.epsilonelectronic.com/).

- Nel multimedia saranno realizzati display a LED ultraluminosi con maggiore purezza cromatica (http://www.lumileds.com/solutions/solution.cfm?id=2).

- In esterni si useranno lampioni e semafori a LED che necessitano di pochissima manutenzione. (http://www.scae.net/lanterne_led.htm)

Ai più curiosi un link per vedere cosa già oggi è disponibile negli Stati Uniti(http://www.ledtronics.com/)

Cosa ne pensate?

Sulla luce a stato solido ci sarebbe moltissimo da scrivere: ottiche speciali, circuiti elettronici che aumentano la luce emessa, torce tattiche usate dai militari, LED ultravioletti, ecc. Questo articolo sarà arricchito da altre prove e approfondimenti sulla base del vostro interesse all’argomento.

Dopo aver provato una torcia a LED si rimane colpiti dalla quantità di luce che si sprigiona da un oggetto così compatto, una torcia alla massima potenza!

 

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