Strisce LED: Struttura, Tipi di LED e Prestazioni

Le strisce LED (LED strip o LED tape) sono una popolare soluzione illuminotecnica che impiega molti LED montati in serie e parallelo su un circuito flessibile. Tipicamente si presentano come fettucce flessibili adesive, lunghe vari metri, su cui sono saldati LED SMD (Surface Mount Device) e resistori di limitazione.

Struttura e prestazioni

Le strisce più comuni operano a 12 V DC (o 24 V), con gruppi di 3 LED in serie ciascuno accompagnato da un resistore: in questo modo ogni tripletta di LED vede circa 3×Vf di caduta (~6-9 V) e il resto è dissipato sul resistore per limitare la corrente a ~20 mA. Collegando molti di questi gruppi in parallelo lungo la striscia, si ottiene una distribuzione uniforme di LED. È possibile tagliare la striscia in segmenti (di solito ogni 3 LED) per adattarne la lunghezza.

LED 3528

I LED usati sulle strisce sono di solito in package standard SMD identificati da un numero (che indica le dimensioni in decimi di mm). Esempi comuni: i LED 3528 (3,5×2,8 mm, un solo chip per LED) e i LED 5050 (5,0×5,0 mm, che contengono tre chip LED nello stesso case)​ Un LED 3528 tipicamente consuma ~0,08 W emettendo ~4 lumen​, mentre un LED 5050 consuma ~0,24 W emettendo circa 12 lumen​. In pratica il 5050 contiene tre LED 3528 nello stesso involucro, risultando tre volte più luminoso (spesso usato per strisce ad alta luminosità o RGB multicolore)​.

Oggi si trovano anche LED SMD 2835, 5630 ecc., con efficienze migliorate. Ad esempio, una striscia a LED 5050 con 60 LED per metro consuma circa 14,4 W/m e può emettere intorno a 1000–1500 lumen per metro (dipende dal colore e dalla qualità dei LED), corrispondenti grosso modo a 70–100 lm/W di efficienza luminosa. Va notato che parte della potenza è dissipata sui resistori, quindi l’efficienza effettiva potrebbe essere un po’ inferiore rispetto ai soli LED.

Indice di Resa Cromatica (CRI)

Un altro parametro importante è l’Indice di Resa Cromatica (CRI) della striscia LED, che misura la fedeltà dei colori illuminati rispetto a una sorgente di riferimento (sole o incandescenza). Le strisce LED economiche spesso hanno CRI intorno a 70–80, sufficiente per illuminazione decorativa ma con resa dei colori limitata (alcuni colori possono apparire spenti o alterati). Strisce ad alta CRI (90+) forniscono una luce di qualità superiore, mostrando colori più naturali – questo è importante per fotografia, negozi o ambienti dove la qualità della luce conta. Spesso le specifiche del produttore indicano il CRI: valori sopra 80 sono buoni, sopra 90 ottimi.

Temperatura di colore

La temperatura di colore di un LED indica la tonalità della luce emessa, espressa in Kelvin (K), ed è una misura che descrive l’aspetto “caldo” o “freddo” della luce bianca.

Non rappresenta la temperatura fisica del LED, ma deriva da un concetto usato in fisica per descrivere il colore della luce emessa da un corpo nero riscaldato.

Le temperature di colore disponibili per le strisce LED bianche coprono tutto lo spettro: dal bianco caldo (~2700–3000 K, simile alla luce calda delle vecchie lampadine a filamento) al bianco neutro (~4000 K) fino al bianco freddo (~6000–6500 K, luce molto azzurrata simile al neon)​. Ad esempio, sono comuni strisce a 3000 K (luce calda tendente al giallo) o a 6000 K (luce fredda bianchissima)​. La scelta dipende dall’applicazione: luce calda per ambienti domestici accoglienti, luce fredda per illuminare uffici, vetrine o ambienti di lavoro dove serve una luminosità più “brillante”.

Alimentazione

Dal punto di vista alimentazione, le strisce LED richiedono un alimentatore DC stabilizzato (ad esempio 12V 5A per una striscia da 5m 12V che consuma ~60W). È importante non eccedere la lunghezza massima in serie raccomandata (di solito 5 metri) senza ridare alimentazione, altrimenti l’ultima parte della striscia potrebbe ricevere meno tensione e apparire più fioca a causa delle cadute di tensione lungo le piste. Per lunghezze maggiori si alimentano più segmenti in parallelo dal centro o da entrambi i lati.

Classi

Molte strisce sono classificate con un grado di protezione (es. IP65 con rivestimento silicone per uso esterno resistente all’acqua, oppure IP20 per uso interno non protetto). Inoltre, alcune sono RGB programmabili (integrano LED tricolori e controller per ciascun LED, es. LED tipo WS2812B), ma queste sono più complesse e fuori dallo scopo di questo post (ne parleremo altrove).

Installazione

In sintesi, le strisce LED offrono grande flessibilità: permettono di ottenere illuminazione lineare uniforme, sono tagliabili e dimmerabili, con efficienze buone (50–100 lm/W tipicamente) e sono disponibili in varie tonalità e qualità di luce.

Vanno montate su superfici adeguate (possibilmente dissipanti, ad es. profili di alluminio) soprattutto per i modelli ad alta potenza, perché pur avendo un’alta efficienza generano calore che deve essere dissipato per non ridurre la vita dei LED.