iluminación con tecnología de led´s
Post on 03-Jul-2015
707 Views
Preview:
TRANSCRIPT
“Iluminación con tecnología de LED´s”
Presenta: Ing. Luis G. Euresty Uribe Profesor Titular
Ingeniería electrónica del Instituto Tecnológico de Celaya.
Instituto Tecnológico de Celaya
Introducción
Conocer los principios y la evolución de la iluminación.
Asimilar la tecnología actual en el campo de diodos emisores de luz (LED’s) de alta brillantez y características.
Evolución de la iluminación. Iluminación natural.
Iluminación por vela (principio de la iluminación artificial).
Iluminación incandescente y halógena.
Iluminación fluorescente.
Iluminación con Neón
Iluminación de alta intensidad (gas de sodio,vapor de mercurio y halógenuros metalicos).
Consumo de energía en la sociedad mexicana.
Consumo por sector
9%
23%
8%60%
Público y Agrícola Doméstico
Comercial Industrial
Fuente:Fideicomiso para el ahorro de energía (FIDE 2005).
Consumo en hogares mexicanos.
41%
16%
43%
iluminación
Refrigerador y AireAcondicionadoElectrodomesticosy otros
Fuente:Fideicomiso para el ahorro de energía (FIDE 2005).
Qué es un LED?
Es un diodo emisor de luz por sus siglas en inglés (Light Emitting Diodes).
Su construcción es basada en materiales semiconductores.
Un LED es un dispositivo electro óptico cuyo componente fundamental es un chip semiconductor que emite luz cuando se le aplica una corriente eléctrica.
Componentes de un LED.
Diodos emisores de luz (LED).
En cualquier unión p-n polarizada de modo directo existe en la zona de unión una recombinación de huecos y electrones.En los diodos de silicio y germanio la energía emitida en la recombinación es mayoritariamente en forma de calor.En los de GaAsP y GaP es, de modo significativo, en forma de luz visible: electroluminiscencia.
P N
BANDA DE CONDUCCIÓN
FOTÓN
BANDA DE VALENCIA
Familias de materiales semiconductores:
AlGaAs ( Aluminio,Galio,Arsénico). Producen el rojo.
InGaAlP ( Indio,Galio,Aluminio,Fósforo). Producen el amarillo y verde.
InGaN ( Indio,Galio,Nitrógeno). Producen el verde, azul y blanco.
Existen otras combinaciones entre los mismos elementos.
Color de la luz emitida por LED.
GaAs dopado con Zn
InGa dopado con N
GaP dopado con Zn
SiC, ZnSe
GaAs0.6P0.4
GaAs0.35P0.65
GaAs0.15P0.85
IR
GaP dopado con N
Trazado de rayos en el LED.
Principios de la iluminación con led´s.
El primer diodo que emitía en el espectro visible fue desarrollado por General Electric en 1962.
El voltaje de operación va desde 1.5 a 2.2Volts y la corriente de 20 a 40 mA.
Los inicios de utilizar led´s como medio de iluminación fueron en 1986.
El primer producto de led´s comercializado fue en el año 1987 en aplicaciones automotrices.
En el año de 1999 se introdujeron led´s de potencia hasta de 1 W y en el 2002 se comercializaron diodos de 5 W con eficiencias de 60 lm/W.
Hoy en día existen varios fabricantes de iluminación con led´s de los mas importantes es Toyoda, Osram, Philips y General electric etc.
Mercado de Aplicación de los led´s.
Fuente: Compañía de sistemas de iluminación GELcore.
Aplicación de los LED´s
31%
27%22%
3%15% 2%
Señalamientos Backlights
Automóviles Señales de tráfico
Equipo electrónico Iluminación
Ventajas de la iluminación con LED´s.
Bajo consumo de voltaje. Larga vida útil aproximadamente 10 años. Es menor su fragilidad. Es menor la disipación de energía. Es menor el costo de mantenimiento. No contamina el medio ambiente.
Partes que forman un sistema de iluminación con led´s.
Conversión CA/CD
Impulsor&
Control
ArregloDe
Led´s
DifusorOptico
AlimentaciónCA
Datos
Iluminación
Conversión de CA/CD.
Convertidor
CA/CD
Eficiencia
$ por watt
Especificaciones de iluminación
Ambiente
Interconexión
Topología
Efectos de la línea
(THD, Factor de potencia)
Estándars
(UL,CE,ISO)
Impulsor y control.
Impulsor&
Control
Tipo de fallas
Eficiencia
Costo
Estándars
(UL,CE,ISO)
Interconectividad
con protocolos externos
Confiabilidad
Topología
Función de operación
Arreglo de LED´s.
ArregloDe
Led’s
Confiabilidad
Espectro
Interconexión del arreglo
Provisión Térmica (Tj)
Forma del arreglo
Calidad de iluminación
$$$$$
Estándars Fotométricos
Difusor óptico.
Difusor
Óptico
Panel óptico
Micro copias ópticas
Capa óptica Distribución
Óptica
Eficiencia
Parámetros Fotométricos
Estándars Fotométricos
Forma Óptica
Integración de componentes.
Conversión AC/DC
Drive&
Control
ArregloDe
Led´s
DifusorÖptico
AlimentaciónAC
Datos
Iluminación
ConfiabilidadEstándars
industrialesInterface Térmica
Configuración Estándars de calidad
$$$$$$$
Aplicaciones
Señalamientos. Señales de trafico. Automovilistico.
Interiores. Exteriores.
Display Backlighting. Full colors display Iluminación.
Señalamientos y señales de tráfico.
Display Backlighting.
Iluminación en automóviles.
Interiores
Exteriores
Full colors display
Iluminación comercial y doméstica .
Comparación:
Tipo de
Lámpara
Potencia
(Watts)
Flujo
Luminoso
(Lúmenes)
Vida
Util
(Horas)
Incandescente 40 350 1,000
Fluorescente 40 2,500 10,000
Arreglo 81 led´s (25mm)
19 3,100 >>50,000
Conclusiones
La iluminación con led´s presenta un nivel bajo de consumo de potencia.
Alto desarrollo tecnológico en nuestro país.
Con altas posibilidades de desarrollo comercial.
Abre una nueva gama de posibilidades en la iluminación.
Larga vida de uso.
Instituto Tecnólogico De Celaya
“Gracias....”
top related