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3 Mitos que te impedem economizar energia de verdade

By | Curiosidade, PREÇO X QUALIDADE: LED não é tudo igual! | No Comments

3 Mitos que te impedem economizar energia de verdade

Olá!

Aqui é a Mayrah,

Eu sei que trocando as lâmpadas fluorescentes pelas LEDs você já conseguiu redução da fatura de energia. O problema é que essa economia não é real.

O que leva o consumidor a pensar que é?

# Mito nº 1: “O produto mais barato faz a mesma coisa”

Não faz não! Os similares mais em conta no mercado não seguem os padrões de qualidade e segurança estabelecidos pelos órgãos regulamentadores governamentais (INMETRO). Isso significa que a muitos dos produtos ofertados no mercado nacional não chega nem perto da qualidade real que a iluminação LED realmente oferece.

Não é normal lâmpada LED queimar com frequência!

# Mito nº 2: “Não preciso de tanta qualidade!”

Se você quer realmente economizar, precisa sim. A qualidade garante que cada centavo do dinheiro que você investiu não seja desperdiçado com manutenção, troca de material defeituoso porque vai durar muito mais e o LED barato aproveita muito menos a energia elétrica que consome.

Além da chatice que é ter que ficar ligando para o fornecedor para pedir troca, a enrolação da empresa para entregar o produto novo, mais o incômodo de ter uma lâmpada apagada.

Você economiza menos, acaba gastando tudo o que economizou, e nem vê…

O pior de tudo é que a lâmpada de baixa qualidade é um risco para a saúde humana. Harvard comprovou que a exposição excessiva do indivíduo à luz azul desses dispositivos (televisores, smartphones e telas de computador também) pode causar desordens físicas e psicológicas como alteração do humor, insônia, arritmia cardíaca e contribuir para o surgimento de diabetes e de câncer (não o de pele) e obesidade. Leia o artigo aqui.

 # Mito nº 3: “Todos os produtos são iguais, o que aumenta o preço é a marca.”

Absolutamente, não. Na ânsia de ganhar mercado brasileiro, que não acredita no poder do custo/benefício, o posicionamento de muitas empresas é atender o cliente a qualquer custo sacrificando principalmente o processo produtivo; usam materiais mais baratos e de baixa qualidade na fabricação do produto.

Por essa causa, você consumidor, perde a alta durabilidade, qualidade e segurança da tecnologia e o mercado está completamente vulnerável ao contrabando e produtos falsificados.

O material usado na fabricação do LED para o Brasil é diferente e muito mais barato do usado para o mercado internacional. As empresas aqui que não pensam assim geralmente praticam preço de mercado maior por causa do valor agregado ao produto e seu alto desempenho.

Você só consegue economizar de verdade investindo em custo/benefício

O benefício do da iluminação LED vai muito além da redução da conta de energia. Para você que é empreendedor ou para você que é dona de casa é muito importante gerenciar seu dinheiro pensando no retorno a médio e longo prazo, ou seja, quanto tempo o produto te beneficiará.

No caso do LED, os benefícios são iluminação de qualidade, economia energética, de tempo, durabilidade, baixa frequência de manutenção entre outros.

 

Gastar mais pela qualidade não é desperdício, é investimento!

 

Até a próxima!

 

Um grande abraço,

Mayrah F. Moraes

LED barato é um baita problema!!!

By | 4 simples alterações que destruíram a qualidade do LED branco e viciaram o mercado., Curiosidade, Novidades, Sem classificação | One Comment

Olá, tudo bem com você?

Aqui é Mayrah,

No Brasil, toda tecnologia que abre espaço de mercado começa com bons produtos mas em pouco tempo, sofre com concorrência desleal (sim, desleal) com os similares que, embora muito mais baratos, são muito inferiores e não estão nem perto de desempenhar a função proposta. Isso acontece a todos os produtos comercializados no país.

Você sabia que esses produtos te atrapalham mais que ajudam?

No caso da iluminação LED mais ainda! Produtos baratos – lâmpadas, fitas, refletores, módulos – fazem você perder o custo benefício, a longa durabilidade e a economia tanto no investimento quanto no consumo de energia.

Sabe como?

Uma lâmpada LED barata com vida útil de 30.000 horas declarada pelo fabricante na embalagem não passa na prática de 10.000 horas de funcionamento em alguns casos. É verdade sim! Quantas pessoas você já ouviu reclamando ter comprado uma lâmpada com essa vida útil e queimou em 6 meses?

Isso porque, considerando 6 horas de funcionamento por dia, 30 dias no mês, 12 meses por ano, temos apenas 6 horas x 30 dias x 12 meses = 2.160 horas de funcionamento em apenas 1 ano. Supondo 30.000 horas de vida, essa mesma lâmpada teria que durar 30.000 horas/ 2.160 horas (ano) = 13,88 anos!!!

E tem mais..

A eficiência desse tipo de material é em torno de 65 lm/W (lumen por Watt). Isso significa que cada Watt (W) energia consumida produz só 65 lm (luz) enquanto o LED bom gera 100 lm ou mais por Watt, ou seja, você continua desperdiçando a energia elétrica que vem cobrada na sua fatura. Perdeu dinheiro e desperdiçou energia elétrica!

Com 100 lm de luz você pode inclusive diminuir a quantidade de lâmpadas do ambiente e economizar ainda mais!

Ainda não acabou…

Ao invés de economizar na fatura de energia por 30.000 horas com apenas uma lâmpada de qualidade superior, terá que comprar 3 lâmpadas ruins que podem falhar por qualquer outro motivo, seja queima, enfraquecimento, efeito pisca ou amarelamento em menos (muito menos) de 10.000 horas.

LED barato é um baita problema!!!

O que vale mais para você: resolver um problema agora e criar um mais monte deles daqui a pouco, ou resolver o problema de uma vez?

QUER SABER MAIS? CLIQUE AQUI E LEIA O ARTIGO.

Se você tiver dúvidas ou curioso, pode perguntar! Só responda esse e-mail e te retornarei, ok?!

Um grande abraço.
Mayrah F. Moraes

Dicas Febralux: Tecnologia LED

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O nosso maravilhoso consultor Flávio de Paula dá explicações simples e fáceis sobre o nosso produto e a vantagem sobre as lâmpadas fluorescentes. Mantenha sua meia seca! Descubra o por quê!!!

Gostou? Deixe seu cometário. Ficou curioso ou com dúvida? Envie sua pergunta para e-mail vendas@febralux.com.br!

Abraço.

Mayrah F. Moraes

Por que a lâmpada LED pisca mesmo quando está apagada?

By | Curiosidade, Perguntas Frequentes, Sem classificação | No Comments

O fato de lâmpadas ou luminárias piscarem mesmo quando estão desligadas é mais uma curiosidade que tem deixado muita gente com dúvida sobre a tecnologia LED. A Febralux explica por que isso acontece!

Finalmente chegou a hora mais esperada do dia: a hora de dormir. A gente acorda com sono, passa o dia todo com sono – haja café para vencê-lo, vai pra casa com sono e na hora do sono, quando o escurinho manda as preocupações embora e embala no descanso tão desejado, tem uma lâmpada piscando. É como ter relâmpagos dentro do quarto.

Isso acontece porque dentro de um mesmo conduíte da instalação elétrica, existem outros fios que alimentam outras lâmpadas ou tomadas paralelas ao fio que alimenta a lâmpada. A corrente que atravessa esses circuitos elétricos paralelos gera campos magnéticos ao redor dos seus fios que por sua vez induzem circulação de uma pequena corrente elétrica no fio de alimentação da lâmpada. É sempre assim, corrente elétrica gera campo magnético e campo magnético gera corrente elétrica.

Na figura temos demonstrada a formação do campo magnético em redor de dois fios paralelos. Ambos os fios atravessam um apoio em vidro e sobre ele se espalhou limalha de ferro. Quando passa corrente dentro dos fios, a limalha de ferro é atraída para o entorno dos fios formando linhas que circundam ambos. Essas linhas são justamente o campo magnético induzido ao redor dos fios quando percorridos por corrente elétrica. É isso que acontece dentro do conduíte! Esse campo magnético tornado visível pela limalha de ferro que você está vendo induz corrente elétrica no fio que alimenta a lâmpada LED.

Encontrei esse vídeo caso você queira saber como o campo magnético se forma no fio percorrido por corrente elétrica.

Essa pequena corrente induzida acumula-se no capacitor da lâmpada mesmo desligada e, quando atinge nível suficiente para disparar a alimentação do circuito, a lâmpada LED acende. Como não tem corrente suficiente para mantê-la acessa, ela apaga. Nesse estado, a lâmpada não gasta energia a mais pois ela está apenas transformando em luz a influência que está sofrendo dos campos magnéticos dos fios vizinhos!

O capacitor tendo descarregado reinicia o processo de carga e descarga com a pequena corrente circulante induzida pelos circuitos paralelos. Basta ter algum dispositivo consumindo corrente em outro fio próximo e já é o suficiente para fazer a lâmpada piscar mesmo que esteja apagada. O mesmo acontece com as lâmpadas fluorescentes eletrônicas e pelos mesmos motivos.

Dica para o instalador: Para eliminar o problema é só ligar um resistor em paralelo com capacitor para “descarregá-lo”!

Gostou? Deixe seu cometário. Ficou curioso ou com dúvida? Envie sua pergunta para e-mail mayrah@febralux.com.br!

Abraços!

Mayrah F. Moraes

Por que a lâmpada LED pisca?

By | Curiosidade, Perguntas Frequentes | 6 Comments

Se tem uma coisa que incomoda é aquela lâmpada que de repente começa a piscar. O efeito é legal só na pista de dança com música alta, canhões de lazer colorido para todo o lado e muito gelo seco, mas enquanto estamos concentrados no trabalho ou descansando em casa daquele dia puxado, isso é muito irritante. Então, por que a lâmpada/ luminária LED pisca? Você finalmente vai saber. Olha como é fácil!

PROBLEMA NO DRIVER

A) O CAPACITOR

Uma das coisas que faz a lâmpada ou luminária LED piscar é o capacitor, um componente muito importante para esses dispositivos de iluminação.

Quando o driver é interno ou encapsulado, a temperatura é homogênea em todo o circuito. Em temperaturas ambiente de trabalho muito altas, os capacitores no driver sofrem ressecamento: o dielétrico do capacitor começa a vazar.  O dielétrico é um material isolante (cerâmica, teflon, mica, porcelana, celulose, ar, entre outros,) nesse caso, óleo, que garante a capacidade de armazenamento de energia do componente. Quanto mais isolante o material, mais carga o capacitor é capaz de acumular.

Quando o capacitor está descarregado também não tem tensão sobre ele, ou seja, a corrente elétrica flui livre através dele como se fosse um pedaço de fio.  À medida que a quantidade de carga aumenta no componente, a tensão aparece e aumenta gradativamente sobre ele. Com isso, a corrente passa a ter cada vez mais dificuldade em atravessá-lo até que, quando carregado completamente, é impedida de circular. Em seguida, dá-se início ao processo de descarga do componente: a tensão sobre o capacitor diminui até zerar e as cargas acumuladas se movimentam retomando a circulação da corrente elétrica alimentando o circuito elétrico.

Quando o capacitor perde parte do dielétrico, perde também parte da sua capacidade de acumular carga, guarda menos elétrons. Então, a corrente que ele libera no descarregamento é menor que no funcionamento normal com 100% de isolante interno e, por consequência, menor que a necessária para o circuito trabalhar corretamente.

B) O CIRCUITO

Para tudo funcionar perfeitamente, o consumo de corrente deve estar “sintonizado” com a tensão de trabalho. Por exemplo, para 30V de tensão, é necessário 1A de corrente. Se houver circulando uma corrente diferente do exigido para a tensão em que o driver está trabalhando, 0,8A para 30V, o funcionamento do dispositivo é prejudicado.

No caso de ressecamento do capacitor por causa da alta temperatura a que está submetido, vimos que a quantidade de carga armazenada pelo capacitor no carregamento é menor. Sem corrente suficiente para alimentar o circuito o qual exige corrente maior do que o capacitor pode liberar, a tensão no circuito todo cai rapidamente (chamada queda de tensão vertiginosa). Isso porque, é regra, toda vez que a corrente no circuito diminui a tensão também diminui, ok?! Essa queda repentina de tensão é interpretada pelo sistema como insuficiência de corrente e o sistema de proteção desliga o circuito todo. Logo após o desligamento, recomeça o ciclo; a tensão do circuito volta a subir, o capacitor carrega e descarrega com corrente insuficiente, provoca a queda de tensão abrupta no circuito acionando o sistema de proteção e, em seguida, o carregamento inicia-se novamente. Cada vez que a lâmpada acende e apaga todo esse processo acontece. Isso se repete infinitamente!!!

Por esse motivo, o gerenciamento térmico é tão importante para o capacitor como também para o LED como veremos futuramente. Esses componentes tem uma temperatura ambiente máxima para trabalhar e, acima disso, no caso dos capacitores com dielétricos de óleo, o ressecamento prejudica a capacidade de armazenamento de energia e a vida útil cai consideravelmente. Portanto, quanto menor a temperatura possível do ambiente em que está inserido, maior é a vida útil e confiabilidade não só do capacitor, mas de todo o sistema e sua lâmpada não vai piscar!  😉

É muito importante ter em mente que, quando você for investir em iluminação LED, deve buscar sempre pelo material mais robusto. Quanto mais leve e frágil for a estrutura da lâmpada/luminária ou se for constituída de vidro, pior o gerenciamento térmico. Só de pegar um dispositivo assim na mão você já pode ter certeza de que vai iluminar bem, mas por muito pouco tempo. Bem mais cedo que imagina precisará comprar tudo de novo pois o dano do gerenciamento térmico ineficiente é irreversível tanto para o LED quanto para o capacitor inutilizando completamente a lâmpada.

Gostou? Deixe seu cometário. Ficou curioso ou com dúvida? Envie sua pergunta para e-mail duvidas@febralux.com.br !

Abraço.

Quer conhecer lâmpadas que solucionam seu problema?

Lâmpadas com qualidade? É aqui na Febralux

4 alterações que destruíram a qualidade do LED branco e viciaram o mercado.

By | 4 simples alterações que destruíram a qualidade do LED branco e viciaram o mercado., Curiosidade | No Comments

O menor preço não é o melhor preço. O melhor preço é aquele que agrega valor: qualidade, facilidade, satisfação e benefício. Se o menor preço não traz essas coisas é só desperdício. Falamos sobre isso quando confrontei PREÇO X QUALIDADE justificando  por que é errado pensar que LED é tudo igual.

Indo direto ao ponto, além de  entrar no país de maneira ilegal na grande maioria das vezes, as lâmpadas e luminárias LED passaram por um processo de redução de custo nas fábricas. Não só deixam de recolher o imposto mas também adotaram a substituição da matéria-prima por outras alternativas mais baratas. O efeito colateral gerado pelo artifício é a depreciação expressiva da qualidade dos produtos.

O vício do mercado na preferência pelo preço em detrimento da qualidade deve-se a oferta maciça do material barato tornando praticamente inviável a comercialização do produto de qualidade que, mais caro, fica na margem do comércio devido a concorrência com os preços baixos os quais, embora sejam de péssima qualidade e representem riscos à integridade do cliente, são largamente consumidos.

Usando o esquema do LED branco como referência temos:

*Condutor de ouro;

*Camada de fósforo;

*Chip azul;

*Resina de silicone.

O esquema ao lado é do LED do tipo fósforo remoto separado do chip azul por uma resina de silicone. Foi usado de maneira didática para evidenciar cada componente citado.

O LED utilizado em larga escala hoje na iluminação tem a camada de fósforo aplicada direto sobre o chip. O pó composto de fósforo + elementos terra rara são misturados ao silicone resultando na pasta que preenche a matriz do LED.

O condutor de ouro é substituído por cobre e até alumínio . Esses elementos são altamente vulneráveis a oxidação. A corrente tem dificuldade de circular  no circuito por que o fio se torna quebradiço quando oxidado aumentando a temperatura do LED. O aumento da temperatura causa degradação acelerada da capacidade de gerar luz e, por fim, o LED queima;

As características da camada de fósforo tem sido alteradas também: a composição química, a densidade, uniformidade e a geometria. Qualquer alteração aplicada nesses parâmetros causa perda de qualidade da luz resultante. A geometria e rugosidade  inadequadas prejudicam a eficiência luminosa: o feixe de luz gerado depende do ângulo que chega na camada e nas lentes para conseguir sair do LED. A parte da luz não liberada para o ambiente devido ao ângulo de incidência fica retida, sofre reflexões dentro do pacote do LED e acaba sendo absorvida pelo chip. Diferença em densidade, espessura e geometria entre as camadas de fósforo dos LEDs individualmente podem gerar muita luz amarela ou deixar escapar muita luz azul alterando a cor da luz resultante com baixo IRC. Camadas muito finas e de composição química alternativas empregadas com o objetivo de economia de matéria – prima produz o tom azulado da luz dos LEDs brancos frios. Por isso, tom azul no LED branco frio não é sinônimo de “luz forte”, é sinônimo de fósforo pobre!

O chip gerador de luz azul tem as dimensões reduzidas para economia de matéria-prima, que sendo de difícil extração, encarece a produção dos LEDs também.  A alteração permite a diminuição da corrente de trabalho pela quantidade de material do chip ser menor. No entanto, o desempenho é prejudicado reduzindo o fluxo luminoso por causa da redução da potência disponível e o IRC (Índice de Reprodução de Cores) por que os outros comprimentos de onda do espectro da luz visível não são gerados. (leia mais)

Na medida que os fabricantes diminuem a quantidade de fósforo para diminuir o preço de mercado, diminui-se o silicone. Com menor quantidade de matéria, a cobertura fósforo+silicone aquece com mais facilidade. Como vimos é muito difícil retirar o calor dos silicone por não estar diretamente ligado a um dissipador e também por ser péssimo condutor térmico.  Se o sistema gerenciamento térmico não for eficiente para retirar o calor de dentro do LED, e geralmente não é, a luz emitida sofre variação com amarelamento causando queda da qualidade de da luz até a queima e em casos severos de alta temperatura e umidade, a carbonização do silicone. Por isso vemos tantos dispositivos LED no mercado que duram tão pouco.

1 – Condutor de ouro X condutor de cobre

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Responsável pela condução da corrente elétrica através chip semicondutor, o fio de ouro é extremamente importante por ser excelente condutor elétrico e térmico. Na figura estão destacados os fios que ligam o chip aos pólos cátodo e ânodo.Observe nas fotos que há dois fios de ouro conectando cada polo. O material assegura a estabilidade do circuito e a circulação da corrente.

O fio de cobre tem sido largamente usado como substituto do fio de ouro. O problema é que o cobre tem muito mais facilidade oxidar que o ouro devido à facilidade de reagir com o oxigênio e umidade formando o zinabre. Quando isso acontece, o metal se torna quebradiço e a condução de corrente no circuito é prejudicada e até interrompida. O condutor de ouro por sua vez, classificado como metal nobre, pela dificuldade de interagir com o oxigênio, dura muito mais. O artifício aplica-se para todos os LED comercializados: high power, COB (chip On Board) e SMD (Surface Mounted Device).

Repare nas fotos: há apenas um fio de cobre ligado a cada polo. Na primeira foto, eram dois fios de ouro! Não só o tipo de material mas também a quantidade foram alteradas. O mais espantoso é o uso de condutores de alumínio, com alto potencial de oxidação, disponíveis no mercado LED, tornando o produto descartável com uma tempo médio de vida de 3 meses.  

2a- Camada de fósforo- composição e posição

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O LED branco mais comum comercialmente disponível é o que mistura luz azul proveniente de um chip Gálio e Nitrogênio (GaN) – não gera luz ultravioleta, e amarela da emissão da cobertura de fósforo de Ítrio Alumínio Garnet: Cério (YAG:Ce). A qualidade do LED branco é extremamente dependente da otimização da densidade, uniformidade, espessura e uniformidade da cobertura de fósforo.

O princípio é baseado na absorção e re-emissão de luz. Se o chip é coberto por uma camada de fósforo constituída da mistura de fósforo dos tipos vermelho e verde, emitirá luz vermelha e verde  depois de absorver energia da luz azul gerada pelo chip. As luzes vermelha e verde combinadas com a luz azul não absorvida, resulta na cor branca. Outro método é a cobertura do chip ultravioleta com fósforo vermelho, verde ou azul gerando luz branca da mesma maneira. Cada um desses métodos exige peso exato de cada camada para conseguir a luz branca no tom desejado – branco quente ou branco frio. Quando o chip azul é coberto com fósforo amarelo, absorve parte da luz azul e re-emite luz amarela. A luz amarela combinada com a azul não absorvida gera luz branca. Veja os esquemas a seguir:

O método de produção de luz branca com fósforo amarelo e chip azul é o de menor custo com a melhor taxa de conversão de energia elétrica em luminosa. A qualidade da luz depende da composição do fósforo. Embora indicada na figura como baixa, a qualidade da luz depende também os elementos terra rara na mistura para enriquecer a composição da luz branca.  Esses elementos geram as cores (comprimentos de onda) que refletirão dos objetos do ambiente formando o objeto no sistema óptico  humano o mais perto possível da realidade. As outras concepções indicadas são mais eficientes em qualidade da luz mas não na eficiência luminosa e tem maior custo.

Embora o nome sugira escassez os elementos terra rara são abundantes na natureza. O que encarece a mistura de fósforo é a dificuldade de separá-los um do outro pois ocorrem sempre juntos na forma natural. Não existe um depósito de minério de Cérium (Ce), por exemplo. É encontrado na forma de Gadonilita, junto com Ítrio (Y), Ferro (Fe), Silício (Si) e outros. A extração exige tecnologia e alto investimento os quais são repassados para o produto final.

Outro fator de encarecimento dos metais é o endurecimento da regulamentação da mineração por parte do governo chinês, dono de 97% da reserva mundial, para diminuir a extração ilegal e o contrabando da matéria, uma vez que os elementos são imprescindíveis para a produção de toda a tecnologia atual: LEDs, celulares, laptops e outros, além de armamento militar como mísseis cruzadores, munição de precisão guiada, sistemas de radar e armas restivas como também as tecnologias emergentes de geração de energia limpa como turbinas de geradores eólicos, veículos híbridos e refinarias de óleo. A adoção das medidas de controle se devem ao medo do esgotamento do recurso pela mineração indiscriminada e os impactos negativos ao meio ambiente. Leia o relatório do Instituto de Análise de Segurança Global (IAGS) clicando aqui e saiba mais.

A alteração composição química da mistura de fósforo, substituindo os elementos por outros menos custosos, prejudica a conversão da luz azul nos outro comprimentos de onda do espectro da luz branca.

No método produção inicialmente utilizado, o ICP- phosphor (In- Cup Phosphor), uma mistura de fósforo amarelo e silicone em gel reveste diretamente a superfície dos chips azuis. Consiste na impressão de lâminas da camada de fósforo sobre o chip. Das maneiras de fabricar a camada de fósforo essa é a mais simples de controlar em termos de densidade, espessura e uniformidade e cromaticidade.

Apesar desse método ser rápido, constatou-se perda de energia d os LEDs causada pela alta temperatura na camada de fósforo a qual, aquecida pelo chip enquanto ele trabalha ou pela super absorção da luz azul quando sob alta umidade e temperatura, sofre mudança no material do fósforo e silicone com o decorrer do tempo. O aumento de corrente no LED gera aumento da temperatura de junção do chip azul que por sua vez aumenta substancialmente a temperatura da mistura fósforo+silicone. A degradação da cobertura causa a carbonização do gel silicone e, além disso, diminui a capacidade de geração de luz do LED. Além do mais, também observou-se ineficiência da configuração do encapsulamento do chip para a extração da luz. Estima-se perda de 25% da luz convertida durante as múltiplas reflexões nas paredes internas em torno do chip fazendo com que a luz refletida fosse absorvida pelo próprio chip.

Por esses motivos, tendo em vista o aumento da eficiência luminosa e longevidade, decidiu-se  separar a camada de fósforo do chip azul, o que provou ser muito benéfico, como o aumento em aproximadamente 16% na eficiência luminosa. Esse método, chamado  “fósforo remoto”, conseguiu diminuir consideravelmente essas perdas. Constatou-se maior Eficiência de Conversão Luminosa (transformação de energia elétrica em luz)  que no primeiro método, o ICP (In- Cup Phosphor), recobria diretamente a superfície do LED. Mudanças na lente do LED também foram aplicadas para diminuir a quantidade de luz refletida de volta para o interior da capsula aumentando a quantidade e a uniformidade da luz liberada para o ambiente.

No esquema a seguir, os tipos de LED branco baseados no método de conversão de fósforo:

Fonte: Full Extraction of 2D Photonic Crystal Assisted Y3Al5O12:Ce Ceramic Plate Phosphor for Highly Efficient White LEDs Seong Woong Yoon, Hoo Keun Park, Ji Hye Oh, and Young Rag Do Department of Chemistry, Kookmin University, Seoul 136-702, Korea. Fig. 1. Schematic diagrams of five different typed white, páge 4.

(a) LED  base-conversão-fósforo YAG:Ce [c-powder] convencional, (b) Fósforo Tipo- remoto,  camada YAG:Ce plana, placa cerâmica de fósforo [CPP – Ceramic Plate Phosphor]. (c) Placa YAG:Ce plana sem espaço de ar, (d) Fósforo Tipo- remoto nanotigelas 2D – bidimensionais – de TiO2 sobre placa YAG:Ce plana, e (e) nanotigelas 2D de TiO2 sobre placa YAG:Ce plana sem espaço de ar.

No segundo método, a mistura de fósforo e gel silicone é posto sobre uma placa cerâmica de vidro e posicionado sobre o topo do recipiente que abriga o chip. O modelo (a) exibe eficiência de conversão e eficiência luminosa limitadas devido ao alto espalhamento e perda por reflexão da luz emitida da camada de fósforo. Além da baixa condutividade térmica do fósforo disperso na resina de silicone causando a degradação da intensidade luminosa, a mudança de cor da luz emitida e a deterioração da da capacidade condução térmica do fósforo são graves problemas apresentados por essa concepção.

Para resolvê-los, foram incorporadas placas YAG:Ce planas de fósforo vidro cerâmico [GCP- glass ceramic phosphor], fósforo em vidro [PiG – phosphor in glass] e, a placa cerâmica de fósforo transparente policristalina [CPP – ceramic plate phosphor]. Recentemente foram incorporados nano buracos bidimensionais de vidro SiNx e camadas de nano tigelas de cristal fotônico de TiO2 sobre a placa cerâmica de fósforo para aumentar a extração de luz. Os espaços de ar entre a camada de fósforo e a resina de silicone sobre o chip foram removidos. A técnica se mostrou efetiva aumentando consideravelmente a produção de energia luminosa e melhorando a estabilidade térmica da camada pelo distanciamento do chip, remoção da resina de silicone da camada e do espaço de ar como pode ver nos esquemas.

Continue lendo: CAMADA DE FÓSFORO – GEOMETRIA, UNIFORMIDADE E DENSIDADE

Entre outros motivos, estes justificam o LED ser uma tecnologia de alto custo. Os dispositivos de alta qualidade apresentam cor uniforme e com pequena mudança do tom ao longo do tempo de uso em todos os LEDs, enquanto que, os de baixa qualidade (e mais baratos também) não mantém nem a uniformidade, nem a tonalidade e muito menos, a luminosidade.

Por isso, busque iluminação LED de qualidade e aproveite os benefícios da tecnologia!

FONTES: Process Development for Yellow Phosphor Coating on Blue Light Emitting Diodes (LEDs) for White Light Illumination, 1-4244-0665-X/06/$20.00c 2006 IEEE; A Transmission-Type Testing System for Measuring Optical Characteristics of Phosphors for Remote-Phosphor-Based White LEDs, Vol. 8, No. 1, February 2016;Self-Adaptive Remote Phosphor Layer for PC-WLEDs with Vertical Chip 978-1-5090-5611-8/16/$31.00 ©2016 IEEE; Full Extraction of 2D Photonic Crystal Assisted Y3Al5O12:Ce Ceramic Plate Phosphor for Highly Efficient White LEDs Vol. 6, No. 1, February 2014;A method for geometry control of phosphor layer in high-power  white LEDs by package structure  Huai Zheng1, Xing Fu1, Bulong Wu1, Sheng Liu2, and Xiaobing Luo1,2,* 1 School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China  2 MoEMS division, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China *Corresponding author: Xiaobing Luo 2012; Self-Adaptive Remote Phosphor Layer for PC-WLEDs with Vertical Chip Kun Zhang, Haibo Rao, Qinghao Meng, Ting Li, Weibing Zheng University of Electronic Science and Technology of China No.4, Section 2, North Jianshe Road, Chengdu, P.R.China  uestczdk@163.com, 18202829272; Improvements on Optical and Chromatic Uniformities of Light-Emitting Diodes WithMicroscale-Roughness-Controlled Surfaces Volume 7, Number 4, August 2015;China’s Rare Earth Elements Industry: What Can the West Learn? By Cindy Hurst ,March 2010
Institute for the Analysis of Global Security (IAGS)

Se você tiver dúvidas ou curioso, pode perguntar! Deixe sua pergunta ou sugestão!

Mande-me um e-mail no mayrah@febralux.com.br!!!

Um grande abraço.

Mayrah F. Moraes

2b – CAMADA DE FÓSFORO – GEOMETRIA, UNIFORMIDADE E DENSIDADE

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Os parâmetros espessura, uniformidade e densidade da camada de fósforo são críticos para o desempenho óptico dos LEDs brancos. O caminho percorrido pela luz azul gerada do chip através da camada de fósforo, denominado caminho óptico, depende da sua espessura e geometria delimitando o espaço, e da quantidade de partículas da mistura em cada unidade desse espaço (densidade).  O formato e a rugosidade da superfície da camada definem se o feixe de luz sai ou fica retido dentro do LED.

Quanto maior a interação da luz com as partículas da mistura de fósforo +elementos terra rara, mais luz amarela é produzida, sendo válido também o contrário: quanto menor a distância percorrida, menos luz amarela é gerada e mais luz azul escapa da camada. Na interação, os fótons de luz azul são absorvidos pelas partículas da mistura induzindo-as a liberar a luz amarela, a qual combinada com porção da luz azul escapante da camada, produz a luz branca. A figura a abaixo ilustra como o caminho da luz influencia a geração de luz amarela no caso um chip com superfície recoberta por fósforo:

Fonte:A method for geometry control of phosphor layer in high-power white LEDs by package structureHuai Zheng1, Xing Fu1, Bulong Wu1, Sheng Liu2, and Xiaobing Luo1,2,*1 School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China 2 MoEMS division, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan, 430074, China *Corresponding author: Xiaobing Luo. Fig 8 page 4.

Efeito da diferença do caminho percorrido e reflexão interna total sobre a distribuição de cores para geometrias de fósforo diferentes: (a) Convexo, (b) Plano e (c) Côncavo.

Portanto, para cada tonalidade de luz branca existe uma densidade, formato, rugosidade, espessura e mistura de tipos de fósforo adequados. Para os tons quentes, a temperatura de cor correlata (CCT – sigla em inglês) é baixa, de 2.700K a 3.200K, misturando porções de fósforo amarelo e vermelho em camada mais espessa e densa com rugosidade e forma de superfície que permitam escapar os feixes de luz produzidos nas proporções corretas. Para os tons frios, alta temperatura de cor – 6.000k a 6.500K, a cobertura é menos densa e espessa; com a composição, forma de superfície e rugosidade adequados.

Qualquer alteração aplicada nesses parâmetros causa perda de qualidade da luz resultante. A geometria e rugosidade  inadequadas prejudicam a eficiência luminosa. São originadas da composição química correta da mistura. O feixe de luz gerado depende do ângulo que chega na camada e nas lentes para conseguir sair do LED. A parte da luz não liberada para o ambiente devido ao ângulo de incidência fica retida, sofre reflexões dentro do pacote do LED e acaba sendo absorvida pelo chip. Por isso a eficiência é baixa e a energia consumida não é aproveitada corretamente.

A uniformidade da cor é prejudicada pois, com diferenças de densidade e espessura da camada, há variação na quantidade de partículas com as quais a luz interage enquanto a atravessa prejudicando a taxa de conversão de luz azul em amarela. Diferença em densidade, espessura e geometria entre as camadas de fósforo LED a LED podem gerar muita luz amarela ou deixar escapar muita luz azul alterando a cor da luz resultante do dispositivo com baixo IRC. Camadas muito finas e de composição química alternativas empregadas com o objetivo de economia de matéria – prima produz o tom azulado da luz dos LEDs brancos frios. Por isso, tom azulado no LED branco frio não é sinônimo de “luz forte”, é sinônimo de fósforo pobre!

Trata-se de alta precisão LED a LED. Entre outros motivos, estes justificam o LED ser uma tecnologia de alto custo. Os dispositivos de alta qualidade apresentam cor uniforme e com pequena mudança do tom ao longo do tempo de uso em todos os LEDs, enquanto que, os de baixa qualidade (e mais baratos também) não mantém nem a uniformidade, nem a tonalidade e muito menos, a luminosidade.

Por isso, busque iluminação LED de qualidade e aproveite os benefícios da tecnologia!

FONTES: Process Development for Yellow Phosphor Coating on Blue Light Emitting Diodes (LEDs) for White Light Illumination, 1-4244-0665-X/06/$20.00c 2006 IEEE; A Transmission-Type Testing System for Measuring Optical Characteristics of Phosphors for Remote-Phosphor-Based White LEDs, Vol. 8, No. 1, February 2016;Self-Adaptive Remote Phosphor Layer for PC-WLEDs with Vertical Chip 978-1-5090-5611-8/16/$31.00 ©2016 IEEE; Full Extraction of 2D Photonic Crystal Assisted Y3Al5O12:Ce Ceramic Plate Phosphor for Highly Efficient White LEDs Vol. 6, No. 1, February 2014;A method for geometry control of phosphor layer in high-power  white LEDs by package structure  Huai Zheng1, Xing Fu1, Bulong Wu1, Sheng Liu2, and Xiaobing Luo1,2,* 1 School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China  2 MoEMS division, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, China *Corresponding author: Xiaobing Luo 2012; Self-Adaptive Remote Phosphor Layer for PC-WLEDs with Vertical Chip Kun Zhang, Haibo Rao, Qinghao Meng, Ting Li, Weibing Zheng University of Electronic Science and Technology of China No.4, Section 2, North Jianshe Road, Chengdu, P.R.China  uestczdk@163.com, 18202829272; Improvements on Optical and Chromatic Uniformities of Light-Emitting Diodes WithMicroscale-Roughness-Controlled Surfaces Volume 7, Number 4, August 2015

Se você tiver dúvidas ou curioso, pode perguntar! Deixe sua pergunta ou sugestão!

Mande-me um e-mail no mayrah@febralux.com.br!!!

Um grande abraço.

Mayrah F. Moraes