El principio de funcionamiento y los principales parámetros de las luces LED
La iluminación LED es actualmente la tecnología de iluminación más puntera. Casi todo el mundo está familiarizado con los muchos beneficios que ofrecen las lámparas LED, especialmente el hecho de que son más eficientes energéticamente y duran más que las lámparas tradicionales. Sin embargo, la mayoría de las personas no saben mucho sobre la tecnología detrás de la iluminación LED. En este artículo, veremos los conceptos básicos de la tecnología de iluminación LED para comprender cómo funcionan las luces LED y ayudarlo a comprender y elegir la iluminación LED.
1. ¿Qué son los LED y cómo funcionan?
El primer paso para comprender la tecnología de iluminación LED es comprender qué son los LED. LED significa Diodo Emisor de Luz. Estos diodos son de naturaleza semiconductora, lo que significa que pueden conducir corriente. Cuando se aplica una corriente eléctrica a un diodo emisor de luz, el resultado es la liberación de energía lumínica en forma de fotones (energía lumínica). Dado que los dispositivos LED utilizan diodos semiconductores para generar luz, se denominan dispositivos de luz de estado sólido. Otras lámparas de estado sólido incluyen diodos orgánicos emisores de luz y diodos emisores de luz de polímero, que también utilizan diodos semiconductores.
2. Color de la luz LED y temperatura de color
La mayoría de las lámparas LED son blancas. La luz blanca se divide en diferentes categorías en función de qué tan cálido o frío es cada accesorio (de ahí la temperatura de color). Estas clasificaciones de temperatura de color incluyen:
Luz cálida: 2700 ~ 3000k
Luz neutra: 3000 ~ 4000k
Luz blanca pura: 4000 ~ 5000k
Luz blanca positiva: 5000 ~ 6000k
Luz blanca fría: 7000 ~ 7500k
La baja temperatura de color de las luces LED es luz cálida, y el color producido por los LED es amarillo, similar a las luces incandescentes. A medida que aumenta la temperatura del color, la apariencia de la luz se vuelve más blanca hasta que alcanza un blanco diurno, que es similar a la luz natural (luz diurna del sol). A medida que la temperatura de color continúa aumentando, el haz comienza a tomar un tinte azul.
Sin embargo, una cosa que debe tener en cuenta sobre los LED es que no producen luz blanca. Los diodos tienen tres colores primarios: rojo, verde y azul. El color blanco que se encuentra en la mayoría de los dispositivos LED se logra mezclando estos tres colores primarios. Básicamente, la mezcla de colores en LED implica la combinación de diferentes longitudes de onda de luz de dos o más diodos. Por lo tanto, a través de la mezcla de colores, se puede lograr cualquiera de los siete colores que se encuentran en el espectro de luz visible (los colores del arco iris), y cuando se combinan todos, se produce un color blanco.
3. LED y eficiencia energética
Un aspecto importante de la tecnología de iluminación LED es su eficiencia energética. Como se mencionó, casi todo el mundo sabe que los LED son energéticamente eficientes. Sin embargo, muchas personas no se dan cuenta de cómo se produce la eficiencia energética. Lo que hace que los LED sean más eficientes energéticamente que otras tecnologías de iluminación es que los LED convierten la mayor parte de la potencia de entrada (60%) en energía lumínica. Además de eso, los LED emiten muy poca radiación infrarroja (invisible), que se logra mezclando las longitudes de onda de color de los diodos en cada accesorio para que solo se alcancen longitudes de onda blancas.
Una lámpara incandescente típica, por otro lado, convierte solo una pequeña fracción (alrededor del 5%) de su consumo de energía en luz, y el resto se desperdicia por el calor (aproximadamente el 14%) y la radiación infrarroja (aproximadamente el 85%). Por lo tanto, en la tecnología de iluminación convencional, se requiere una gran cantidad de energía eléctrica para producir suficiente brillo, mientras que los LED requieren mucha menos energía para producir un brillo similar o mayor.
4, el flujo luminoso de las lámparas LED
Si ha comprado bombillas incandescentes o fluorescentes antes, está familiarizado con la potencia (W). El consumo de energía de los electrodomésticos ha sido durante mucho tiempo la forma aceptada de medir la luz producida por los accesorios. Sin embargo, esto ha cambiado desde la introducción de los dispositivos LED. La luz producida por un LED se mide en flujo luminoso, que se define como el flujo luminoso emitido por la fuente de luz en todas las direcciones. El flujo luminoso se mide en lúmenes.
La razón para convertir el brillo de vatios (W) a lúmenes es porque los LED son dispositivos de baja potencia. Por lo tanto, tiene más sentido usar la salida luminosa en lugar de la salida de potencia para determinar el brillo. Además de esto, diferentes dispositivos LED tienen diferentes efectos de iluminación (la capacidad de convertir la corriente eléctrica en salida de luz). Por lo tanto, los accesorios que consumen la misma potencia pueden tener una salida de luz muy diferente.
5. Diodos emisores de luz y calor
Una idea errónea común sobre los accesorios LED es que no generan calor, porque son fríos al tacto. Sin embargo, no lo es. Como se mencionó anteriormente, una pequeña fracción de la entrada de energía en el LED se convierte en energía térmica.
La razón por la que las unidades LED son frías al tacto es que la pequeña fracción de energía convertida en calor no es tanta. Además de eso, hay disipadores de calor en la unidad LED que disipan el calor, evitando así que los LED y los circuitos de la unidad LED se sobrecalienten.
6, la vida útil de las lámparas LED
Además del ahorro de energía, las lámparas LED también son conocidas por su ahorro de energía. Algunos accesorios LED pueden durar de 50,000 a 70,000 horas, que es aproximadamente 5 veces más (o incluso más) que algunos accesorios incandescentes y fluorescentes. Entonces, ¿qué hace que las luces LED duren más que otros tipos de luces?
Una razón es que las luces LED son luces de estado sólido, mientras que las lámparas incandescentes y fluorescentes utilizan filamentos electrónicos, plasma o gas para emitir luz. Los filamentos eléctricos pueden quemarse fácilmente después de un corto período de degradación térmica, mientras que las carcasas de vidrio en plasma o gas pueden dañarse fácilmente por golpes, vibraciones o caídas. Por lo tanto, estas lámparas no son duraderas, e incluso si viven lo suficiente, tienen una vida útil mucho más corta que los LED.
Una cosa a tener en cuenta sobre los LED y la longevidad es que no se queman como lo hacen las bombillas fluorescentes o incandescentes (a menos que el diodo se sobrecaliente). En cambio, el flujo luminoso de los accesorios LED disminuye gradualmente con el tiempo hasta alcanzar el 70% de la salida luminosa inicial.
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