Anayansi Estrada Hernández Laura Patricia González Galván

Transcripción

1 Mediciones en LEDS de Alta intensidad Anayansi Estrada Hernández Laura Patricia González Galván Carlos H. Matamoros García. Página 1

2 Motivación La industria de la iluminación esta utilizando cada vez mas la tecnología de semiconductores, ya que permite el ahorro y el uso eficiente i de la energía eléctrica, contribuyendo tib al desarrollo económico y social del país. El CENAM realiza importantes esfuerzos en la medición de estos dispositivos. Página 2

3 Contenido Introducción Conceptos teóricos Medición espectral Temperatura de color correlacionada (TCC) Coordenadas de cromaticidad (CC) Medición de flujo luminoso total Conclusiones Página 3

4 Introducción La revolución de la industria de la luz Página 4

5 uso eficiente de la energía Implementar la tecnología de LEDs representa un ahorro casi del 50% Página 5

6 Conceptos teóricos diodos emisores de luz Funcionamiento físico: Un electrón pasa de la banda de conducción a la de valencia, perdiendo energía. Esta energía se manifiesta en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. LED (Diodo Emisor de Luz) Página 6

7 Conceptos teóricos características de los LEDs Dispositivo semiconductor Emite luz cuasi-monocromática Se polariza de forma directa y es atravesado por una corriente eléctrica El color, depende del material semiconductor empleado Ultravioleta, luz visible e infrarrojo Página 7

8 Conceptos teóricos distribución espectral relativa Página 8

9 Conceptos teóricos eficiencia y distribución espacial eficiencia Distribución espacial Página 9

10 Medición espectral arreglos para la medición de LEDS con un espectrorradiómetro Intensidad d (Luminosa) Promedio: I LED 0 = d 2 K V ( λ ) E ( λ ) d λ m Página 10

11 Temperatura de color Temperatura de un radiador Planckiano cuya radiación tiene la misma cromaticidad que la de un estímulo dado (fuente de luz). Temperatura de color correlacionada (TCC).- Usada para fuentes cuyo espectro difiere significativamente de una distribución Planckiana Ilum. F2 Ilum. D65 Ilum. A Página 11

12 Coordenadas de cromaticidad CC Página 12

13 TCC y CC medición de la TCC y CC LED bajo prueba Espectrorradiómetro portátil Eje axial óptico Página 13

14 TCC y CC valores obtenidos de la TCC en LEDs de alta intensidad. Identificació n del LED K2 TCC (K) x CC , , , , , ,331 8 LED , ,430 LED , , , ,292 4 LEDA *** 0, ,051 8 LEDV *** 0, ,730 4 LEDR *** 0, ,296 y Página 14

15 TCC y CC incertidumbres promedio obtenidas Incertidumbre Parámetro k = 2 TCC CC 30 K x = 0,004 y = 0,003 Página 15

16 Flujo luminoso total Flujo radiante: Es la potencia emitida, transmitida o recibida bajo forma de radiacion óptica. Φ = dq dt Magnitud que se obtiene a partir del flujo radiante (potencia óptica) evaluándolo por el observador estándar definido por la CIE*. Φ v = K m 0 V ( λ ) Φ( λ )dλ Unidad: d 1 lumen = 1 lm * Vocabulario Internacional de Iluminación, CIE 1987 Página 16

17 Flujo luminoso total medición del flujo luminoso total LED Φ p = i i p r m α ccf *( S ) J r α ccf * p p med r ( S ) J r Φ Página 17

18 Flujo luminoso total S i (λ) S A (λ) (λ) V (λ) R S ccf * = correcciones aplicadas a la medición de flujo luminoso total S A ( λ) RS ( λ) dλ Si ( λ) V ( λ) dλ S ( λ) V ( λ) dλ S ( λ) R ( λ dλ A i S ) es la distribución espectral relativa de la fuente en el interior; es la distribución espectral del iluminante A, es la respuesta del sistema de la esfera de integración, y es la función de eficiencia luminosa espectral de la visión fotópica R (λ) D T (λ) S R ( λ ) = R ( λ ) T ( λ ) S D es la respuesta espectral del detector y es la función de transferencia de la esfera de integración S Página 18

19 Flujo luminoso total resultados obtenidos de la medición de flujo luminoso total en LEDs de alta intensidad. Identificación del LED K2 Color del LED blanco Corriente (A) Flujo sin correc. (lm) Flujo corregido (lm) 035 0, , Identificac ión del LED Color del LED ccf* K2 blanco 1,051 LED03 blanco 1,038 LED07 blanco 1,048 LEDA azul 0,847 LEDV verde 1,148 1, LED03 blanco 0, , LED07 blanco 0, LEDA azul 0, LEDV verde 0, LEDR rojo 0,821 LEDR rojo 0, Página 19

20 Flujo luminoso total incertidumbres promedio obtenidas Magnitud Incertidumbre k = 2 Flujo Luminoso LEDs blanco: 2 % LEDs color: 2,3 % Página 20

21 Conclusión La tecnología de LEDS se introduce de manera importante en la iluminación de ambientes Representa ahorros considerables en el consumo de energía, de ~2 000 GWh, (~3 000 MDP). Ayuda en la preservación del medio ambiente, disminuyendo hasta en las toneladas de CO 2 lanzadas a la atmósfera. CENAM atiende las demandas actuales impuestas por el empleo de la tecnológica de LEDs. CENAM cuenta con la capacidad técnica, aunque se requiere complementar la infraestructura existente. Página 21

22 GRACIAS! División de Óptica y Radiometría Centro Nacional de Metrología Página 22