Lâmpada eletroluminescente
A lâmpada eletroluminescente , chamada lâmpada LED (abreviatura de English Light-Emitting Diode ) ou lâmpada LED (abreviatura de "light-emitting diode"), é um tipo de lâmpada elétrica que utiliza eletroluminescência , um fenômeno optoeletrônico resultante da tecnologia dos LED .
Histórico
Historicamente, a eletroluminescência permitiu pela primeira vez o desenvolvimento de diodos emissores de luz para constituir luzes indicadoras por causa de sua tensão de alimentação adaptada à eletrônica e sua longa vida útil (standby ou indicadores operacionais). Dispositivos elétricos, sinalização, etc. ). Então, como resultado dos avanços tecnológicos e do aumento da potência, as lâmpadas baseadas nessa tecnologia foram desenvolvidas e produzidas industrialmente.
Na sequência da proibição das lâmpadas incandescentes convencionais na Europa em 2012, depois das lâmpadas incandescentes de halogéneo em 2018, e devido a uma maior longevidade, menor consumo e preços mais baixos, a em locais públicos como o metrô de Paris.
Cronologia
Forças e fraquezas
Benefícios
- Vida útil mais longa do que uma lâmpada incandescente ou fluorescente, o fim da vida sendo declarado por uma queda gradual na eficiência. Após 30.000 horas de operação, a eficiência terá caído em média 30%, desde que os componentes eletrônicos da fonte de alimentação permaneçam funcionais.
- Baixo consumo de energia devido à boa eficiência luminosa . O bom desempenho dos LEDs permite, por exemplo, o funcionamento a partir de uma energia potencial gravitacional baixa como na GravityLight , uma lâmpada sem bateria .
- Segurança operacional em tensão muito baixa para alguns (GU4), diretamente em 230 volts para outros (GU10).
- Baixa produção de calor.
- Sem produção de UV .
- Possibilidade de produzir uma grande variedade de cores adicionando LEDs de diferentes cores (frequentemente vermelho, verde e azul) e variando as correntes que alimentam os diferentes LEDs.
- Ampla escolha de temperatura de cor para LEDs brancos, variando de branco quente a branco frio.
- Possibilidade de ligar / desligar rápido e frequente sem danificar a lâmpada.
- Saída de luz total (geralmente menos de um segundo) após ligar, ao contrário das chamadas lâmpadas fluorescentes compactas de “baixo consumo” que geralmente exibem 60% da saída de luz após 3 a 60 segundos.
- Menor impacto ambiental do que as lâmpadas fluorescentes, principalmente devido à ausência de poluentes como o mercúrio. No entanto, a melhoria da potência dos LEDs baseia-se frequentemente no uso de índio , um metal cujos derivados são perigosos para a saúde dos trabalhadores que o manipulam.
Desvantagens
Índice de reprodução de cor (CRI)
A restituição de cor das lâmpadas eletroluminescentes (como a das lâmpadas fluorescentes compactas) é menos boa do que a das lâmpadas incandescentes (tradicionais e halógenas) cujo CRI é próximo a 100. Na maioria das vezes, os LEDs brancos são azuis, um dos quais é azul. Parte da luz produzida é transformada pela fluorescência em luz amarela: o espectro é menos regular do que o de uma lâmpada de halogênio. Em aplicações mais raras, o branco é reproduzido por três diodos de cores complementares; neste caso, o índice de reprodução de cores é pior , mas a cor se ajusta em uma ampla
gama de efeitos decorativos.
Efeito da "
luz azul "
O espectro de radiação das lâmpadas eletroluminescentes é composto por uma linha fina azul e um conjunto amarelo-laranja distribuídos em uma ampla faixa obtida por
fluorescência . Este princípio permite obter uma
temperatura de cor de
2700 K , semelhante à de uma
lâmpada incandescente , até
6500 K , semelhante à luz do dia. Têm a vantagem de iluminar as cores e têm tido algum sucesso. Mas, por um lado, a iluminação semelhante à luz do dia em todos os momentos do dia e da noite tem efeitos sobre o
ritmo circadiano e, por outro lado, o poder da radiação azul em uma faixa estreita, ao contrário de fontes onde esse poder é distribuído em uma faixa mais ampla, pode ter, segundo alguns
oftalmologistas , efeitos nocivos na
retina . A
Agência Nacional de Segurança Alimentar, Ambiental e de Saúde Ocupacional (ANSES, França)
“recomenda limitar o uso de lâmpadas eletroluminescentes mais ricas em luz azul” , ou seja, aquelas que mais se aproximam da luz do dia (
“branco frio” ). Este conselho coincide com os resultados de pesquisas antigas, de Arie Andries Kruithof
(en), que descobriu que luzes baixas são mais agradáveis com temperaturas de cor relativamente baixas (
"branco quente" ).
O físico
Sébastien Point questiona a metodologia dos artigos selecionados para confirmar a toxicidade dos LEDs. Ele considera que o trabalho para uma melhor compreensão dos efeitos dos LEDs na saúde deve continuar, mas que no estado atual do conhecimento, o risco está
"bem enquadrado pelos padrões fotobiológicos" , exceto em caso de controle insuficiente dos parâmetros de exposição, por exemplo, no caso de lanternas ou brinquedos infantis (o olho da criança capta mais luz do que o olho do adulto), ou no contexto de certas pseudo-terapias, como a
cromoterapia . A afirmação de que o espectro das lâmpadas LED é mais perigoso para as crianças do que os espectros de tecnologias mais antigas (lâmpadas de filamento e fluorescentes), que são mais ricas em
raios ultravioleta , também é discutida. Além disso, sendo o brilho das lâmpadas LED superior ao das outras lâmpadas, é mais desagradável olhar diretamente para elas, o que segundo Serge Picaud
“provavelmente limita a sua toxicidade” .
Lâmpadas eletroluminescentes de alta potência devem ser resfriadas
As
junções semicondutoras operam a uma temperatura máxima de
120 a
130 ° C , além da qual podem ser destruídas, caso não haja disjuntor envolvido. Cerca de metade da energia é dissipada como calor, em comparação com
9 × 10 para
lâmpadas incandescentes . Uma lâmpada de 10 W , aproximadamente equivalente a 80 W como uma lâmpada incandescente, deve, portanto, evacuar cerca de 5 W , sem que o próprio diodo exceda o limite de temperatura. Um gabinete bem projetado pode fazer isso para baixas potências, mas para altas potências um radiador volumoso e ventilação forçada podem ser necessários.
A
compatibilidade eletromagnética (EMC)
Diodos emissores de luz operam em tensão muito baixa. Os circuitos das lâmpadas reduzem a tensão de alimentação por
corte . Algumas lâmpadas "low-end" permitem que essas comutações de alta frequência interfiram com outros dispositivos, apesar da Diretiva 2004/108 / EC sobre
compatibilidade eletromagnética , em particular aqueles que operam por
linhas de energia , receptores de rádio, etc.
Tecnologias
Notas e referências
Notas
-
Diretor de pesquisa do Instituto Nacional de Saúde e Pesquisa Médica , doutor em neurociências, membro do Instituto de Visão e do Comitê Científico da Federação de Cegos e Deficientes Visuais da França .
Referências
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Quando eu ligo minhas lâmpadas LED, o CPL (transportadora de linha de força) não funciona mais! , em deled.pro
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Lâmpadas LED e interferências de rádio , em sonelec-musique.com
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Apêndices
Artigos relacionados
links externos
Bibliografia
-
Sébastien Point , luz azul: a iluminação e os ecrãs LED ameaçam a nossa saúde? , Bookebook, col. "Uma vela na escuridão",junho de 2019.
-
Laurent Massol , LEDs para iluminação , Dunod , coll. "Técnica e engenharia",outubro 2015.