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Comprender la tecnología LED: ¿cómo funcionan los LED?

La iluminación LED es ahora la tecnología de iluminación más popular.Casi todo el mundo está familiarizado con los numerosos beneficios que ofrecen las luminarias LED, especialmente el hecho de que son más eficientes energéticamente y más duraderos que las luminarias tradicionales.Sin embargo, la mayoría de las personas no tienen mucho conocimiento sobre la tecnología subyacente detrás de la iluminación LED.En esta publicación, echamos un vistazo a la tecnología de iluminación LED subyacente para comprender cómo funcionan las luces LED y de dónde provienen todos los beneficios.

Capítulo 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 diodos emisores de luz.Estos diodos son de naturaleza semiconductora, lo que significa que pueden conducir corriente eléctrica.Cuando se aplica corriente eléctrica a través de un diodo emisor de luz, el resultado es la liberación de energía en forma de fotones (energía luminosa).

Debido al hecho de que las luminarias LED usan un diodo semiconductor para producir luz, se les conoce como dispositivos de luz de estado sólido.Otras luces de estado sólido incluyen diodos emisores de luz orgánicos y diodos emisores de luz de polímero, que también utilizan un diodo semiconductor.

Capítulo 2: Color de la luz LED y temperatura de color

La mayoría de las luminarias LED producen luz de color blanco.La luz blanca se clasifica en varias categorías dependiendo de la calidez o frialdad de cada luminaria (de ahí la temperatura de color).Estas clasificaciones de temperatura de color incluyen:

Blanco cálido: de 2700 a 3000 Kelvin
Blanco neutro: de 3000 a 4000 Kelvin
Blanco puro: de 4000 a 5000 Kelvin
Día blanco: de 5000 a 6000 Kelvin
Blanco frío: de 7000 a 7500 Kelvin
En blanco cálido, el color que producen los LED tiene una tonalidad amarilla, similar a la de las lámparas incandescentes.A medida que aumenta la temperatura del color, la luz se vuelve más blanca en apariencia, hasta que alcanza el color blanco diurno, que es similar a la luz natural (la luz diurna del sol).A medida que la temperatura del color continúa aumentando, el haz de luz comienza a tener un tono azulado.

Sin embargo, una cosa que debe tener en cuenta acerca de los diodos emisores de luz es que no producen luz blanca.Los diodos están disponibles en los tres colores primarios: rojo, verde y azul.El color blanco que se encuentra en la mayoría de los dispositivos LED se produce al mezclar estos tres colores primarios.Básicamente, la mezcla de colores en los LED implica combinar las diferentes longitudes de onda de luz de dos o más diodos.Por lo tanto, a través de la mezcla de colores, es posible lograr cualquiera de los siete colores que se encuentran en el espectro de luz visible (los colores del arco iris), que producen un color blanco cuando se combinan todos.

Capítulo 3: LED y eficiencia energética

Un aspecto importante de la tecnología de iluminación LED es su eficiencia energética.Como ya se mencionó, casi todo el mundo sabe que los LED son energéticamente eficientes.Sin embargo, un buen número de 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 el hecho de que los LED convierten casi toda la potencia de entrada (95 %) en energía luminosa.Además, los LED no emiten radiación infrarroja (luz invisible), que se gestiona mezclando las longitudes de onda de los colores de los diodos en cada dispositivo para lograr solo la longitud de onda del color blanco.

Por otro lado, una lámpara incandescente típica convierte solo una pequeña porción (alrededor del 5%) de la energía consumida en luz, y el resto se desperdicia a través del calor (alrededor del 14%) y la radiación infrarroja (alrededor del 85%).Por lo tanto, con las tecnologías de iluminación tradicionales, se necesita mucha energía para producir suficiente brillo, y los LED necesitan mucha menos energía para producir un brillo similar o mayor.

Capítulo 4: Flujo luminoso de luminarias LED

Si ha comprado bombillas incandescentes o fluorescentes en el pasado, está familiarizado con la potencia.Durante mucho tiempo, el vataje fue la forma aceptada de medir la luz producida por un dispositivo.Sin embargo, desde la llegada de los dispositivos LED, esto ha cambiado.La luz producida por los LED se mide en flujo luminoso, que se define como la cantidad de energía emitida por una fuente de luz en todas las direcciones.La unidad de medida del flujo luminoso son los lúmenes.

La razón para cambiar la medida de brillo de vataje a brillo se debe al hecho de que los LED son dispositivos de bajo consumo.Por lo tanto, tiene más sentido determinar el brillo usando la salida luminosa en lugar de la salida de potencia.Además de eso, diferentes dispositivos LED tienen diferente eficacia luminosa (la capacidad de convertir la corriente eléctrica en salida de luz).Por lo tanto, las luminarias que consumen la misma cantidad de energía pueden tener una salida luminosa muy diferente.

Capítulo 5: LED y calor

Un concepto erróneo común acerca de las luminarias LED es que no producen calor debido al hecho de que están fríos al tacto.Sin embargo, eso no es verdad.Como ya se mencionó anteriormente, una pequeña parte de la energía alimentada a los diodos emisores de luz se convierte en energía térmica.

La razón por la cual las luminarias LED son frías al tacto es que la pequeña porción de energía convertida en energía térmica no es demasiada.Además de eso, las luminarias LED vendrán con disipadores de calor, que disipan este calor, lo que evita el sobrecalentamiento de los diodos emisores de luz y los circuitos eléctricos de las luminarias LED.

Capítulo 6: La vida útil de las luminarias LED

Además de ser energéticamente eficientes, las lámparas LED también son famosas por su eficiencia energética.Algunas luminarias LED pueden durar entre 50 000 y 70 000 horas, que es aproximadamente 5 veces (o incluso más) más en comparación con algunas luminarias incandescentes y fluorescentes.Entonces, ¿qué hace que las luces LED duren más que otros tipos de luces?

Bueno, una de las razones tiene que ver con el hecho de que los LED son luces de estado sólido, mientras que las luces incandescentes y fluorescentes usan filamentos eléctricos, plasma o gas para emitir luz.Los filamentos eléctricos se queman fácilmente después de un breve período debido a la degradación por calor, mientras que las cubiertas de vidrio que albergan el plasma o el gas son muy susceptibles de sufrir daños debido a impactos, vibraciones o caídas.Por lo tanto, estas luminarias no son duraderas e incluso si sobreviven lo suficiente, su vida útil es significativamente más corta en comparación con los LED.

Una cosa a tener en cuenta sobre los LED y su vida útil es que no se queman como las bombillas fluorescentes o incandescentes (a menos que los diodos se sobrecalienten).En cambio, el flujo luminoso de un dispositivo LED se degrada gradualmente con el tiempo, hasta que alcanza el 70 % de la salida luminosa original.

En este punto (que se conoce como L70), la degradación luminosa se vuelve perceptible para el ojo humano y la tasa de degradación aumenta, lo que hace que el uso continuado de las luminarias LED no sea práctico.Por lo tanto, se considera que los accesorios han llegado al final de su vida útil en este punto.

 


Hora de publicación: 27-may-2021