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1 JORNADAS TÉCNICAS DE ELECTROTECNIA UALG – ISE – DEE O LED NA ILUMINAÇÃO PÚBLICA José Livramento-2013 José Livramento

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O LED NA ILUMINAÇÃO PÚBLICA

José Livramento-2013José Livramento

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2 - CARACTERÍSTICAS FOTOMÉTRICAS

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1 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

3 - CARACTERÍSTICAS LUMINOTÉCNICAS

O LED NA ILUMINAÇÃO PÚBLICA

José Livramento

O LED

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1 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

O LED

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CONSTITUIÇÃO:

Um led é constituído por uma junção PN de

Ânodo (A) e o Cátodo (K).

A cor da luz emitida pelo led depende do material semicondutor que o constitui.

Símbolo:

(GaAs) ou o fosfeto de gálio (GaP), o número de fotões de luz emitido é suficiente para constituir fontes de luz

O Led GaAs emite radiações infravermelhas. Dopando­se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou

amarela, de acordo com a concentração. No GaP com dopagem de nitrogênio, a luz emitida

pode ser verde ou amarela. Com o uso de outros materiais, consegue­se fabricar Leds que emitem luz azul, violeta e até ultra­violeta.

O Leds brancos são geralmente leds emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do

mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca.

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Energia

Banda de valência

Banda proibida

Banda de condução

Luz

Electrão

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O led está inversamente polarizado, e não emite luz, quando o ânodo está negativo em relação ao cátodo.

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televisores e outros equipamentos,

sinalizando se o aparelho estava

ligado ou não.

Fim dos anos 60 Led de cor amarela

Dezenas de milicandela1975 Led de cor verde

Anos 80 Leds da cor vermelha e

âmbar

Maior intensidade luminosa

com a introdução da

tecnologia Al ln GaP

Substituição de lâmpadas,

principalmente na indústria

automóvel.

Início dos anos 90 Leds de cores azul,

verde, cyan e branco

Com o surgimento da

tecnologia InGaN Substituição de alguns tipos de

lâmpadas em várias aplicações de

iluminação. No final do anos 90 Leds que cobrem todo

o espectro de cores

Fluxo luminoso da ordem de

30 a 40 lúmen e com um

ângulo de emissão de 110

graus.

Hoje em dia, temos leds que atingem o fluxo luminoso de 140 lúmen, uma potência de 1, 3 e 5 watt, estando disponíveis em várias cores, e sendo responsáveis pelo aumento considerável na substituição de alguns tipos de lâmpadas em várias aplicações de iluminação.

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­composição química do material semicondutor. Os leds mais comuns são feitos de ligas de:

Gálio (Ga);

Arsénio (As);

Alumínio (Al);

Índio (In);

Nitride (N);

Fósforo (P).

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LED

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Evolução da Eficiência das Fontes de Luz

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0

50

100

150

1920 1940 1960 1980 2000 2020Year

Lamps

Fluorescent

Incandescents Tungsten­Halogen

Conventional Incandescent

Metal Halide

Mercury Vapor

­Pressure Sodium

Best LED

White LEDs

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COMPARADAS

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Suporte SMTLED radial

Power TOPLEDLED radial

(3mm/5mm)

Características:

­ Vários ângulos de radiação ­ tipo de lentes epoxy utilizadas­ Max. current 20­30 mA

Características:

­ Óptima dissipação de calor ­ Corrente max.~100 mA­ Fluxo luminoso: 4 lm

LED alto fluxo

Características:

­ Óptima dissipação de calor­ Corrente máx. >400 mA­ Fluxo luminoso: 30 lm

Características:

­ Óptima dissipação de calor­ Corrente máx. 1A­ Fluxo luminoso: >100lm ­ Lentes secundárias

Chip-on-board

Fonte compacta

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Rendimento fontes luminosas

José Livramento 15

� Vida útil

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Standardbrilhantevermelho

30mA 2.0V 2.5V 5V 80mcd @ 10mA 60° 625nm

Standard Amarelo 30mA 2.1V 2.5V 5V 32mcd @ 10mA 60° 590nm

Standard Verde 25mA 2.2V 2.5V 5V 32mcd @ 10mA 60° 565nm

Alta intensidade Azul 30mA 4.5V 5.5V 5V 60mcd @ 20mA 50° 430nm

Super brilho Vermelho 30mA 1.85V 2.5V 5V 500mcd @ 20mA 60° 660nm

Baixa corrente Vermelho 30mA 1.7V 2.0V 5V 5mcd @ 2mA 60° 625nm

IF max. Corrente máxima com o led ligado correctamente.

VF typ. Voltagem tipica, VL .É aproximadamente 2V, excepto para os leds azuis que é 4V.

VF max. Tensão máxima.

VR max. Tensão máxima inversa. Este valor pode­se ignorar se o led estiver ligado correctamente.

Intensidade luminosa Brilho do led com a corrente normal de funcionamento, mcd = millicandela.

Angulo de projecção de luz Standard LEDs têm um angulo de 60°.

Comprimento de onda O pico de comprimento de onda visual determina a cor da luz enviada pelo LED. nm = nanometre.

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• Até 100.000 hrs• Redução nos custos de manutenção• 15 anos sem manutenção• Eficiência energética• Muito mais eficientes que lâmpadas incandescentes e halógenas• Melhor controle ótico• Rendimento de até 95%• Variedade de cores• Sem perda de fluxo luminosos com filtros• Ambientalmente correto• Não emprega metais pesados na fabricação• Alta flexibilidade• Cabe em qualquer lugar

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2 - CARACTERÍSTICAS FOTOMÉTRICAS

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O LED

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A = 0°

(2D)

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José Livramento19

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José Livramento20

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José Livramento 22TIPO DE ÓPTICAS

TIPO DE LENTES

FOTOMETRIAS

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Workshop – Eficiência na Iluminação Pública com Tecnologia LedAIA – 6, 7, 8 Julho de 2012

•5068� Iluminação tipo IP ­ urbana

WID ­ extensiva

•5093� Iluminação tipo IP ­ luminâncias

MED ­ iluminação “confort” – TI reduzido

•5102� Iluminação tipo IP ­ luminâncias

EXT ­ Extensiva

•5098� Iluminação tipo IP ­ iluminâncias

NAR ­ viária / urbana

84,7%

85,8%

88,2%

88%

José Livramento23

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Diagrama de Isoiluminância

ou Diagrama Isolux

24José Livramento

Luminária Experimental

Diagrama Isocandela

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Diagrama Polar da

Intensidade em

Semi­Planos ­ C

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WW – Branco quente (3220K / 3710K) 6A, 6B, 6C, 6D 103lm

NW – Branco Neutro (3800K / 4500K) SO, SN, TO, TN 130lm

CW – Branco Frio (5000K / 6300K) VO, VN, WO, WN 135lm

José Livramento

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Temperatura de côr BIN Fluxo

WW – Branco quente (3250K / 3750K) 00BE6 93,9lm

NW – Branco Neutro (4000K / 4500K) 00CF5 100lm

CW – Branco Frio (5300K / 6300K) 00DO9 107lm

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HID + filtro azul

Eficácia: +/-90 lm/W

Transmissão do filtro max. 10 %

���� 9 lm/W

LEDs - AZUL

Eficácia: 30,6 lm/W +

Cores saturadas

LEDs - VERDE

Eficácia: 93,9 lm/W +

Cores saturadas

LEDs - VERMELHO

Eficácia: 56,8 lm/W +

Cores saturadas

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LUMINÁRIAS LED

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3 - CARACTERÍSTICAS LUMINOTÉCNICAS

O LED

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ESPECTROS DE LUZ ARTIFICIAL

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JORNADAS TÉCNICAS DE ELECTROTECNIA UALG – ISE – DEE

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33José Livramento

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Temperatura de Cor é a grandeza que expressa a aparência de cor da luz, sendo sua unidade o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor , mais branca é a cor da luz.A luz quente é que tem aparência de cor Amarelada e a temperatura de cor baixa: (menor que 3000 K).A luz fria, ao contrário, tem aparência azul ­ violeta, com temperatura de cor elevada: (6000 K ou mais). A luz branca natural é aquela emitida pelo sol em céuaberto ao meio dia, cuja temperatura de cor é 5800 K.

José Livramento

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TEMPERATURA DE COR ­ TONALIDADES DA MESMA COR

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FIM

GRATO PELA ATENÇÃO

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