I LED QUESTI SCONOSCIUTI

I diodi LED sono comparsi sulle apparecchiature nei primi anni 70 sostituendo le lampadine spia che spesso si fulminavano.

LED significa: Light Emitter Diode ovvero diodo emettitore di luce. All’ inizio erano disponibili nei colori rosso, verde, arancio, giallo ed infrarossi. In seguito sono comparsi sul mercato display a segmenti di LED che hannoaffiancato o sostituito i visori nixie. Negli ultimi anni sono stati introdotti anche LED di colore blu e bianco .

I LED ad alta luminosità in alcuni casi hanno sostituito le lampadine di piccola potenza.

Un LED ( come tutti i diodi ) ha due terminali che si chiamano Anodo e Catodo. Se applichiamo a questi due terminali una tensione compresa tra 2 e 3,5 Volt (a seconda del tipo) il dispositivoconduce la corrente ed emette luminosità. Normalmente questa corrente per i classici LED è dell’ordine di 20 milliampere cioè 0,020 A.

Se desideriamo alimentare un LED con una tensione maggiore dobbiamo applicare in serie ad esso una resistenza di limitazione che va calcolata in modo molto semplice utilizzando la prima  legge di Ohm.

R =  V / I     

V        sarà la differenza tra la tensione che vogliamo utilizzare  e quella del LED

R = (Vcc – Vled) / I

Se vogliamo utilizzare una pila da 4,5 Volt ?

R = ( 4,5-2) / 0.020         cioè 125 Ohm

Supponiamo invece di voler alimentare un diodo LED  con la batteria dell’auto da 12 Volt

R = ( 12- 2 ) / 0,020        cioè 500 Ohm   

La resistenza dissipa sotto forma di calore la potenza eccedente fornita dalla pila in modo che il  LED venga alimentato sempre a 2 Volt (la tensione in più cade sulla resistenza).   

La somma delle due potenze (luminosa e dissipata) è quella fornita dalla pila.

Per chi volesse approfondire: 

La potenza può essere espressa in diversi modi a seconda dei termini noti 

P= V*I 

P= V^2/R

P= R*I^2

Una precisazione: i LED avendo una polarità, se inseriti al contrario non si accendono.

Devono essere sempre utilizzati con una resistenza di limitazione. Se venisse collegato direttamente alla batteria o se il valore della resistenza è più basso del necessario nel LED scorrerà una corrente elevata, che lo danneggerà a causa dell’effetto valanga.

Con il trascorrere degli anni i LED sono evoluti in efficienza e quindi potenza.

Attualmente sul mercato ci sono LED da  1Watt   3 Watt  5 Watt  10 Watt  e inoltre ….di tutti i colori.  

In certe condizioni i LED possono sostituire le normali lampade a incandescenza….ma il confronto con altre tecnologie non li vede ancora vincitori. Prima di saltare alle conclusioni vi invito a costruire un semplice circuito che farà accendere un diodo LED di potenza da 3 Watt.

ATTENZIONE :

SIA IL LED CHE LA RESISTENZA DI LIMITAZIONE PRODUCONO INTENSO

CALORE QUINDI ATTENZIONE A NON SCOTTARVI   

GUARDARE A LUNGO DIRETTAMENTE IL LED DI POTENZA, PUO’DANNEGGIARE

LA VISTA

Diodo LED da 3Watt bianco        funziona con   3,7 Volt    assorbe  0,7 A

Se alimentate questo circuito con 3 pile alcaline da 1,5 V  in serie cioè a 3x 1,5V  = 4,5 V

Dovrete inserire una resistenza

R = ( 4,5 – 3,7 ) / 0,7    =  1,2 Ohm

P =  1,2 x 0,7^2            =  0,58 Watt  

 Procuratevi   una resistenza da 1,2 Ohm -1 Watt

Se alimentate questo circuito con la batteria dell’auto cioè 12 Volt

Dovrete inserire una resistenza

R = (12 – 3,7 ) / 0,7      11,86 Ohm

P = 11,86 x 0,7^2           5,81 Watt

Procuratevi una resistenza da 12 Ohm -10 Watt

Conclusioni per limitare perdite di potenza occorre collegare più diodi led in serie in modo da inserire resistenze più basse possibili.

 In  pratica un Diodo LED da 10 Watt fa la stessa luce di una lampada fluorescente da 12 Watt oppure di una incandescente di 60 Watt.

Per dissipare il suo calore Il LED di potenza va fissato su un dissipatore di alluminio oppure avrà vita breve.

E’ una delle limitazioni maggiori. Una lampadina ad incandescenza da 60 Watt dissipa in calore circa 55 Watt della potenza assorbita ed è in grado di farlo attraverso il vetro senza soffrire.

Il diodo LED da 10 Watt che fa la stessa luce, dissipa 5 Watt in calore, e se non viene raffreddato si danneggia dopo pochi minuti.  

Il  LED emettono una luce molto concentrata quindi sonoadatti per creareeffetti luminosi (spot) o nei proiettori .

Il diodo Led  ha un costo ancora molto elevato.

Nell’ uso comune i LED di Potenza sono pilotati da speciali alimentatori che trasformano la tensione di rete alternata di 220 Volt in  una tensione continua di basso valore a correntecostante .

Gianluca Puglielli

service engineer   Technolab

WWW.assistenza-riparazioni.it