Las luces modernas han adoptado cada vez más la tecnología LED, impulsadas por su impresionante eficiencia y durabilidad. El cambio a la iluminación LED ha sido impulsado por la superior eficiencia de conversión de los LEDs de energía eléctrica a óptica y su vida útil prolongada. Los LEDs convertidos en fósforo ofrecen un potencial de eficacia luminosa de 255 lm/W y una eficacia práctica cercana a los 200 lm/W, superando significativamente a las lámparas tradicionales de halógeno, fluorescentes y haluros metálicos. Cuando se operan en condiciones térmicas y eléctricas óptimas, los LED pueden alcanzar una vida útil L70 de hasta 200.000 horas, lo que representa un salto considerable en rendimiento y fiabilidad.
Principios clave de la tecnología LED:
Electroluminiscencia por inyección:
Los LEDs funcionan mediante la inyección de electroluminiscencia en dispositivos semiconductores. Cuando se aplica un polarizamiento directo a través de las capas dopadas n y dopadas p del diodo, los electrones portadores de la capa dopada n se recombinan con los huecos de la capa dopada p en la región activa. Esta recombinación radiativa libera energía en forma de fotones (luz). Este mecanismo produce emisión de banda estrecha, lo que da lugar a colores específicos como rojo, azul, verde o violeta.
Elección de materiales:
El nitruro de indio galio (InGaN), un semiconductor de banda prohibida directa, se utiliza comúnmente para la fabricación de chips LED de alta eficiencia. Los LEDs azules o violetas basados en InGaN, debido a su distribución espectral estrecha, requieren convertidores de longitud de onda para ampliar su perfil de emisión. Este proceso de conversión produce luz blanca, que es percibida como blanca por el ojo humano. Los LED azules InGaN convertidos por fósforo, a menudo llamados LED de bomba azul, alcanzan una alta eficacia combinando luz de longitud de onda estrecha con fósforos de composiciones variadas para generar diferentes cualidades espectrales de luz blanca.
Distribución espectral de energía (SPD):
La capacidad de ajustar la distribución espectral de potencia (SPD) de la luz LED es una gran ventaja. La DPS describe la cantidad de energía radiante emitida en cada longitud de onda, afectando la representación y apariencia del color. Los LEDs ofrecen flexibilidad para ajustar el SPD, permitiendo que los downlights produzcan luz con un rendimiento de reproducción cromática comparable al de las bombillas incandescentes e incluso a la luz natural a diversas temperaturas correlacionadas de color (CCT). Esta adaptabilidad es crucial para aplicaciones de iluminación interior, ya que influye en cómo se perciben los objetos y los entornos.
Reducción de emisiones UV e IR:
Los LEDs tienen una ventaja notable en que producen radiación ultravioleta (UV) despreciable (<5 μW/lm) y ninguna radiación infrarroja (IR). Las emisiones de UV e IR pueden ser dañinas para materiales fotosensibles, incluidos artefactos de museos, productos minoristas y productos de comestibles. Al minimizar estas emisiones, los LEDs ayudan a preservar la integridad de los objetos sensibles y a mejorar la calidad general de la iluminación en diversos entornos.
En resumen, el avance de la tecnología LED ofrece soluciones de iluminación altamente eficientes, duraderas y personalizables. Su capacidad para producir luz de alta calidad con emisiones mínimas de UV e IR las hace ideales para una amplia gama de aplicaciones, mejorando tanto la funcionalidad como la preservación.
