Roma Tech &Lighting

05/12/2011

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ROMA 1 DIC. 2011 LUMEN FORTRONIC TECHNOLOGIES FORUM 1/N

La tecnologia LED:

stato dell'arte e prospettive di mercato

F. Musiari

Dir. Tec. Assodel


L’evoluzione dei LED Verso elevate potenze

CREE XML

1000 lm at 100 lm/W,

Rth=2.5 K/W

SHARP Megazeni,

2600 lm at 100 lm/W

Rth= Rth=

Rth=

Rth=

da una presentazione del Dr. Matteo Meneghini,

University of Padova,

Department of Information Engineering,

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L’evoluzione dei LED Verso soluzioni + diversificate

LED-AC

LED-HV Vf >20/30V


L’evoluzione dei sistemi LED Efficienza e costo

2000 2002 2004 2006 2008 20100

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Eff

ica

cy (

lm/W

)

Cool White

Warm White

2000 2002 2004 2006 2008 20100

20

40

60

80

100

120

Effic

acy (

1 W

Package)

Efficacy (1 W Package)

0

50

100

150

200

250

300

350

Cost ($

/klm

)

Cost ($/klm)

Source: Strategies Unlimited 2011

Source: Strategies Unlimited 2011

Durante l’ultimo decennio,

l’evoluzione nell’ambito dei sistemi

LED ha portato a un significativo

aumento dell’efficienza (sia per

warm white, sia per cool white)

Il calo di costo/lm è un elemento

fondamentale per una significativa

penetrazione dei sistemi LED nel

mercato

200 180

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LED Bianchi: Struttura

CLC = chip level conversion.

400 500 600 700nm

Blue chip

Yellow phosphor

GaN

Chip Blue

Fosfori

CLC - GaN

chip

CLC – White

LED package





0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.065

70

75

80

85

Ra

Red Current (A)

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

CC

T (

K)

Soluzioni per aumentare la resa cromatica

400 450 500 550 600 650 700 750

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Spectr

al P

ow

er

Dis

trib

ution (

µW

/nm

)

Wavelength (nm)

IR=100 mA

IR=200 mA

IR=300 mA

IR=400 mA

IR=500 mA

ICW

=1000 mA

Uso combinato di LED cool-white e ambra Aumento significativo della resa cromatica e calo della temperatura di colore

Un esempio (case study) • LED CREE XPE (Ra=70, CCT=5500 K) • LED XPE Amber Ramax=84 (a 4000 K)! Con questo sistema Ra oltre 90!

ICW=1 A

LED

red o

amber

Fosfori

LED

blu

Ra general color rendering index ≈ CRI




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Soluzioni per aumentare la resa cromatica

1)

Bianco Freddo: convenzionale

Bianco Caldo: convenzionale

Bianco Caldo: ibrido

Tecnologia Chip blue +

fosforo (giallo)

Chip blue + fosfori (rosso e

giallo)

Chip blue + chip rosso +

fosforo (giallo)

CCT 5.700K 2700K 2700K

CRI 70 82 90

Efficacia relativa

100% 65% 98%

Approccio confermato anche da produttori

1) da un articolo di A. Wang di Epistar

sul prox numero di LED-in.

Sei Chip LED-HV connessi in serie:

270 VDC @ 20 mA = 5.4W

• Efficacia ~ 105lm/W

• CRI ~ 90,

• CCT ~3000K


Uno sguardo al mercato del SSL1)

1) Dal Rapporto Lighting the Way della McKinsey & Company

per OSRAM un estratto sul prox numero di LED-in

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Il Mercato Globale

Aumento della popolazione, ● urbanizzazione e ● normative governative a

favore delle misure per stimolare un uso efficiente della energia …


Il General lighting ha la

crescita più elevata; +46%

annuo 2016/2010

Il SSL nel 2016

avrà il 41% del mercato e

passerà al 59% nel 2020

Il SSL

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Il SSL aumenta la sua penetrazione nel GL

Ogni linea rappresenta la

quota di mercato acquisita

dal SSL all’interno di ognuno

dei segmenti presi in

considerazione.

7% / 43%/ 64% è la quota

SSL nel GL al

2010/2016/2020

rispettivamente.

2010 2016 2020


Troppo costosi oggi .. ma

1)

1) dal rapporto “Solid-State Lighting Research and Development: Manufacturing Roadmap” preparato nel Luglio 2011 dallo U.S. Department of Energy (DOE).

Secondo i dati elaborati per il DOE

l’efficacia dei ‘warm white’ è destinata a più che raddoppiarsi da qui al

2015

i prezzi –$/klm– a ridursi di 9 volte; dai 18$ del 2010 ai 2,2$ del 2015.

Se una luminaria a LED nel 2010 costava circa 50 $/klm nel 2015

dovrebbe ridursi ad un quinto di questo valore: 10$/klm.

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Ma come tutte le previsioni anche

questa è stata fatta per

………

misurare gli scostamenti!

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