L'uso dei LED nella vita è molto ampio, che si tratti di arredamento domestico, forniture per ufficio o eventi pubblici, possiamo sempre avere a che fare con i LED, che inevitabilmente entreranno in contatto con il Sistema di illuminazione a LED.
La tecnologia LED è presente in ogni aspetto della vita, quindi come progettare un sistema di illuminazione a LED adatto? Scopriamolo insieme in questo articolo.
Le basi del sistema di illuminazione a LED
Il LED, ovvero il diodo a emissione luminosa, è collegato all'alimentazione in modo che la corrente passi nel semiconduttore; gli elettroni nel composto semiconduttore si spostino per produrre fotoni, in modo da raggiungere lo scopo di emissione luminosa.
Il sistema di illuminazione a LED è un sistema di conversione elettro-ottica, che contiene più parti, quali alimentazione, conversione di corrente, rilevamento e controllo, driver, gestione termica, LED e la sua miscelazione, diffusione ed estrazione ottica.
In circostanze normali, l'efficienza luminosa del sistema di illuminazione a LED è circa 90% superiore a quella del sistema di illuminazione a incandescenza e la durata delle lampade a LED è più di 5 volte superiore a quella delle normali lampade a incandescenza, pertanto il sistema di illuminazione a LED è ampiamente interessato e utilizzato.
Fasi di progettazione per il sistema di illuminazione a LED
Per progettare un sistema di illuminazione a LED ideale, è necessario seguire approssimativamente i seguenti passaggi:
Determinare le esigenze
Il primo è ovviamente determinare il nostro utilizzo della domanda: progettiamo un sistema di illuminazione a LED da utilizzare in quale scena? Deve svolgere quale ruolo di illuminazione? Ad esempio, le luci a LED per interni ed esterni hanno esigenze di luminosità diverse.
È evidente che le nostre esigenze di illuminazione, per la successiva progettazione del sistema di illuminazione a LED, devono comprendere correttamente le caratteristiche dei componenti rilevanti.
Stima dell'efficienza dei sistemi ottici, termici ed elettrici
Il numero di LED influisce direttamente sull'emissione luminosa, sul consumo energetico e sui costi; se si interroga direttamente il flusso luminoso dei LED durante l'introduzione del prodotto, ovviamente si ignorerà parte del processo di emissione della luce dei LED, ovvero la perdita di energia; un calcolo errato del flusso luminoso potrebbe portare a un sistema di illuminazione a LED che non riesce a soddisfare le esigenze di illuminazione.
Per calcolare il flusso luminoso corretto, dobbiamo calcolare in anticipo la perdita di energia del sistema ottico, del sistema termico e del sistema elettrico.
Efficienza del sistema ottico
Esistono due tipi principali di perdita della sorgente luminosa: la perdita della sorgente luminosa causata da ottiche secondarie, come lenti o diffusori che non fanno parte del LED stesso, che causeranno una perdita della sorgente luminosa da 10% a 15%; inoltre, a seconda delle prestazioni dell'ottica secondaria, anche la perdita di energia luminosa è diversa.
Il secondo tipo di perdita di luce è la perdita di luce all'interno di lampade e lanterne: quando la sorgente luminosa si diffonde attraverso il paralume, si verifica una perdita di luce: una parte della luce viene assorbita dal paralume, un'altra parte viene riflessa verso le lampade e le lanterne. Il grado di queste perdite di luce si basa sulla forma del materiale utilizzato per le lampade e le lanterne.
Efficienza del sistema termico
La perdita di energia termica dei LED avviene generalmente in due casi: uno è nell'alimentazione elettrica attraverso il semiconduttore, che trasforma i fotoni in un processo che produce energia termica; questa parte di energia termica è responsabile di circa 10% di perdita; l'altro è nella lampada LED di vari componenti, i connettori attraverso la corrente producono anch'essi una piccola quantità di calore, con conseguente perdita di energia termica.
Efficienza elettrica
La normale emissione luminosa del LED, necessaria per pilotare il processore, viene convertita in una corrente adatta al funzionamento del LED. In questo processo di conversione, si verificano delle perdite di energia. Generalmente, i LED in questo processo utilizzano componenti elettrici di circa 80% ~ 90%.
Calcolo del numero di LED
Numero di LED = flusso luminoso effettivamente richiesto / flusso luminoso per LED
Flusso luminoso effettivo richiesto = flusso luminoso target / (efficienza ottica × efficienza termica × efficienza elettrica)
Programma di progettazione del sistema di illuminazione a LED
In base al calcolo dei dati richiesti di cui sopra, possiamo iniziare la progettazione del sistema di illuminazione a LED, solitamente in base alle esigenze e alle preferenze per completare una serie di progetti e, infine, mettere insieme tutte le opzioni di progettazione, per poi scegliere il progetto migliore.
Test di simulazione del programma
Dopo aver selezionato il miglior programma per il sistema di illuminazione a LED, possiamo iniziare a preparare il layout del circuito stampato, la costruzione del prototipo e quindi testare l'attrezzatura prototipo per vedere se riesce a raggiungere gli obiettivi desiderati.
Se non è possibile raggiungere gli obiettivi desiderati, è necessario scrivere relazioni di osservazione e migliorare il processo finché il programma non soddisfa pienamente gli obiettivi desiderati, per poi finalizzare il programma per implementarlo sul campo.
Vantaggi dei sistemi di illuminazione a LED
Texture della luce
Le luci a LED possono essere luminose o morbide e calde, a seconda delle diverse scelte per diversi ambienti. Rispetto alla ruvidità delle luci ordinarie, i LED hanno una migliore consistenza della luce e saranno più gentili con gli occhi.
Alta precisione
Possiamo regolare liberamente le sfere luminose a LED in base alle nostre esigenze, in modo che la luce si concentri nel punto desiderato.
Minore consumo di energia
Oggigiorno, i lampioni stradali sono fondamentalmente lampade a LED, questo perché le lampade a LED consentono un notevole risparmio energetico; il consumo energetico delle lampade a LED è solo una piccola parte di quello delle lampade tradizionali; l'uso di lampade a LED per i lampioni è in linea con il concetto di tutela ambientale e risparmio energetico.
Adattabile all'ambiente
Anche in caso di maltempo, forti piogge, forti nevicate, luce solare diretta, ecc., il sistema di illuminazione a LED può funzionare normalmente, perché il LED ha impermeabile, protezione UV e caratteristiche di elevata luminosità.
Colore eccezionale
I LED contengono perle di tre colori RGB, il che consente di ottenere un'ampia varietà di colori attraverso la combinazione di più colori.
Rispettoso dell'ambiente
A differenza delle normali lampade CFL, nella cui progettazione è stato aggiunto mercurio, le lampade LED sono realizzate con materiali ecocompatibili che non inquinano l'ambiente, oltre ad avere proprietà di risparmio energetico.
Applicazione del sistema di illuminazione a LED
I sistemi di illuminazione a LED e le relative apparecchiature sono molto flessibili, sia come funzione di illuminazione generale di lampade e lanterne, di tutti i tipi di lampade per mobili, luci per esterni; sia come schermi di visualizzazione, utilizzati per cartelloni pubblicitari, espositori per conferenze, spettacoli teatrali, ecc., sono in grado di completare la funzione corrispondente dell'operazione.
E con l'arrivo dell'era intelligente, combinando il sistema intelligente e il sistema di illuminazione a LED, è possibile manipolare da remoto e liberamente il sistema di illuminazione a LED, accendere o spegnere il sistema, regolare il Luminosità LED, oppure accenderlo a intervalli regolari in base alla richiesta, le possibilità per il sistema di illuminazione a LED sono infinite, e dipendono totalmente dalla vostra immaginazione.
Le scelte associate ai sistemi di illuminazione a LED
Data l'ampia gamma di specifiche e tipologie di LED, incontrerete sicuramente delle difficoltà nella scelta, per cui è necessaria un'adeguata pianificazione preventiva per poter effettuare una scelta razionale.
Solitamente dobbiamo scegliere un sistema di illuminazione a LED considerando i seguenti aspetti:
Materie prime: Le buone materie prime utilizzate nella produzione di apparecchiature elettroniche garantiranno prestazioni migliori, non c'è dubbio. Se le materie prime sono di scarsa qualità, anche il sistema di illuminazione a LED più perfetto al mondo non riuscirà a produrre l'effetto desiderato.
Costo: Naturalmente, qualsiasi scelta deve essere fatta tenendo conto delle nostre possibilità economiche; superare il budget ci renderebbe la vita molto difficile.
Installazione: Un'installazione corretta e ragionevole aiuterà la luce delle luci LED a produrre un effetto migliore, ma contribuirà anche a prolungare la durata del LED.
Rete: La combinazione di un sistema di illuminazione a LED e di una rete può renderlo più intelligente e comodo, liberandoti le mani.
Applicazioni: Le app migliori conterranno più funzioni e potranno creare più modalità di illuminazione LED.
Conclusione
Oggigiorno, i LED rappresentano la scelta principale per le persone, grazie ai loro numerosi vantaggi e caratteristiche; trovare il giusto sistema di illuminazione a LED può aiutarci a utilizzare al meglio i LED e a impiegarli in modo più efficiente.
Un sistema di illuminazione a LED adeguato può anche aumentare l'efficienza dell'uso dei LED e migliorarne l'estetica.
