LED da 1W e 3W.

Sono stati acquistati dei campioni di LED bianchi da 1W e 3W su Amazon, per la rapidità della spedizione. 

	I LED sono venduti a blocchi di 10, già installati sul classico dissipatore a stella. Sono collegati tra di loro dal supporto di alluminio del dissipatore. Si separano facilmente piegando lungo i punti di giunzione pre incisi.
	I LED da 1W sono identificati come 018461 con queste caratteristiche: 1W, 125 lm, 6500 kelvin I LED da 3W sono identificati come 018997 con queste caratteristiche: 3W, 240 lm, 3500 kelvin

Come praticamente ogni cosa in arrivo dalla Cina, manca qualsiasi indicazione tecnica seria. Però, cercando in rete, è possibile averne da alcuni siti dei produttori. La tabella seguente raccoglie i dati tipici di diversi modelli di LED da 1 e 3W.

Possiamo pertanto verificare i LED a 300mA e 350mA per quelli da 1W e a 700mA e 350mA per quelli da 3W. Sono stati rilevati questi valori medi:

I LED si possono utilizzare per ottenere una buona illuminazione o retro illuminazione anche a correnti molto minori e sono adatti ad una regolazione PWM; il LED da 3W è stato provato con la corrente tipica di quello da 1W ed ha esibito una potenza assorbita simile.

Questi LED diventano luminosi anche per correnti minime; ad esempi, usando la posizione DIODO di un multimetro, il LED si accende, anche se molto debolmente. Correnti pari alla metà di quella nominale danno già delle buone rese luminose.

In particolare, la potenza calcolata come prodotto della tensione di conduzione per la correte circolante NON è indicativa del flusso luminoso generato. Sicuramente esiste una proporzionalità diretta tra potenza e flusso luminoso: da un LED che impegna 1W ci si aspetterà meno luminosità che da uno che impegna 3W, ma altro non si può dire. In pratica il flusso luminoso dipende molto dalla tecnologia costruttiva utilizzata e dalla luce emessa ( coefficiente di visibilità).

I LED sono saldati sui classici dissipatori a stella che in pratica sono dei circuiti stampati con substrato in alluminio da 1mm di spessore. La stella costituisce anche i punti di accesso al catodo e all'anodo del LED, con 4 piazzole saldabili su cui collegare i fili di alimentazione.

I diodi, a corrente nominale, scaldano parecchio. Il radiatore a stella è adeguato per quelli da 1W, ma troppo piccolo per quelli da 3W , che vanno obbligatoriamente fissati su una ulteriore superficie radiante. A piena corrente, la temperatura della stella supera gli 87°C dopo poche decine di secondi: è indispensabile un radiatore di maggiori dimensioni.

In una applicazione diversa si potranno incollare le stelle su una superficie di metallo con un adesivo termo conduttivo.  Se si pensa di usare i LED su un circuito stampato ad hoc che funge da radiatore di calore, li si potrà acquistare senza il dissipatore a stella, riducendo il costo del componente.

Durante le prove, i diodi da 1W hanno sopportato ogni genere di maltrattamento, mentre un paio di quelli da 3W sono defunti per mancanza di raffreddamento sufficiente senza radiatore addizionale.

I diodi sono semplicemente appoggiati e accoppiati con una pasta termica al radiatore a stella; la pressione di contatto è dovuta solo alla saldatura SMD dei terminali.  Sarebbe preferibile se fossero fissati con un adesivo termoconduttivo.

Peraltro, questo sistema di fissaggio permette di togliere o sostituire il LED sulla stella senza problemi (basta ricordarsi di rimette un compound termo conduttivo). 

I LED non hanno alcuna chiara marcatura di quale sia l'anodo e quale il catodo.  Per alcuni produttori, come nel caso di questi provati, c'è una tacca sul terminale positivo e una asola su quello negativo, ma non è una costante e in LED di altri produttori la situazione può essere diversa. Si nota che il tipo di LED è stato scritto approfittando di una delle aree di saldatura dei cavetti non utilizzata.

Anche sulla stella può non essere immediatamente chiaro quale sia il polo + e quale il meno; dipende da come sono stampati i simboli. Dove l'indicazione è coperta dal corpo del LED o non è chiaramente stampata, basta usare un multimetro in posizione DIODO per identificare immediatamente le due piazzole dell'anodo e le due del catodo.

Se ordinate LED di wattaggio diverso, ma stessa temperatura colore, una volta mescolati potrebbe diventare impossibile identificarli. Quindi, in ogni caso, appena ricevuti è molto opportuno usare un pennarello marcatore fine per segnare in qualche modo i vari tipi.

Conclusioni

Se avete bisogno di LED per illuminazione da 1 e 3W questi paiono una buona scelta. 

L'essere già completi del dissipatore può risultare comodo in molte applicazione; in ogni caso il dissipatore a stella fornisce comodi punti di saldatura per le connessioni di alimentazione.
Peraltro sono disponibili anche senza la stella dove si vada ad utilizzarli su un opportuno circuito stampato con substrato in alluminio.

Il costo alla data della stesura della pagina è meno di 3€ per 10pz, adeguato, essendo dotati di dissipatore.   
Se avete più tempo per attendere un arrivo dalla Cina, su Aliexpress e simili o vi interessano i LED senza stella o necessitate di maggiori quantità, i costi possono essere molto minori.

Note.

Va ricordato che i LED devono essere gestiti in corrente e non in tensione.

Quindi è del tutto errato e fonte di guasti sicuri il collegarli direttamente ad una batteria, anche se in serie. La loro luminosità dipenderà dalla tensione diretta degli elementi e da quella della batteria, mentre la corrente sarà limitata solo dalla resistenza interna della batteria: è il modo peggiore e più sciocco per utilizzare LED.

Se si collega il LED direttamente alla batteria o ad una sorgente di tensione costante, sarà indispensabile inserire una resistenza in serie o, comunque, a limitare la corrente.
Però, date le correnti piuttosto elevate dei LED da 1W e oltre, la potenza dissipata dalle resistenze potrebbe essere fonte di inutile calore; meglio impiegare un circuito di controllo con uno dei tanti LED driver a corrente costante, ad esempio uno di questi auto costruiti, oppure uno commerciale. 

Alcune "facezie" in rete:

- ogni led richiede 400 mA
Non ci risultano esistere LED da 400mA: le correnti tipiche sono indicate nella tabella precedente. Se si alimenta a 400mA un LED  da 300-350mA se ne accorcia la vita in modo sensibile. Se si applicano 400mA ad un modello da 700mA si avrà una durata maggiore, ma una luminosità minore.

- due led in serie alimentati da batteria 6-volts
Come detto sopra, collegare LED, anche in serie, senza resistenza di limitazione della corrente, è una stupidaggine. Nel caso in cui abbiamo due LED in serie collegati ad una batteria da 6V senza resistenza, ci troviamo nella situazione in cui i LED, che a piena corrente nominale, hanno una tensione di conduzione maggior di 3.2V ciascuno(6,4V in serie), si trovino a lavorare ad una tensione minore di quella di piena conduzione, dove la corrente è limitata dalla resistenza interna della batteria e dalla sua tensione. In queste condizioni i LED si accenderanno, magari anche "bene", ma non ha nessun senso pensare di determinare la potenza nominale dei LED calcolandola come tensione pila x corrente assorbita/2. Inoltre la luminosità decadrà con la scarica della batteria.

- collegandone 3 in serie senza alcun resistore, si ha che a 9,5 Volt assorbono 260,0 mA. Totale W di 3 led in serie: 2,470
Come il caso precedente: si impone una tensione costante ad una serie di LED e ci si aspetta di poter determinare la potenza nominale: quello che si ottiene è determinare la potenza , ma solo a quella tensione/corrente e basta.
Fortunatamente, se i LED hanno una tensione di conduzione diretta anche solo di 3.2V, la serie richiederà 9.6V per la corrente nominale e 9.5V origineranno solo una corrente minore. Fortunatamente, perchè non essendo dichiaratamente (e stupidamente) inserita in serie alcuna resistenza, la corrente è limitata solo dalla tensione di conduzione e dalla resistenza del generatore e la corrente non può salire a livelli tali da distruggere i LED. 

- i led vanno ad una tensione che é di circa 2,8 Volt
Le tensioni tipiche sono riportate nella tabella precedente. Ovviamente esiste un certo margine di variabilità che dipende dal modello, dal costruttore, dal lotto produttivo, ma 2.8V per LED bianchi è una tensione in ogni caso troppo bassa. Evidentemente sono stati provati con una tensione di alimentazione non adeguata.
Questo non toglie che si possa far funzionare benissimo il LED con una corrente minore di quella nominale: se la luminosità ottenuta è sufficiente all'applicazione, si avrà una durata maggiore del LED ed un minore riscaldamento.

Ripetiamo: i LED sono dispositivi che vanno alimentati in corrente costante e non in tensione costante.
Non si possono collegare ad una sorgente di tensione costante senta inserire una resistenza di limitazione in serie.
E la tensione di conduzione sarà determinata facendo attraversare il LED dalla corrente nominale.