Zawartość
- Kolor
- Utrzymanie strumienia świetlnego
- Chłodzenie
- Integrowanie wielu komponentów
- Radzenie sobie z problemami
Oświetlenie półprzewodnikowe z diodami LED lub diodami LED zapewnia od 5 do 10 razy więcej światła na wat niż żarówek - a nawet więcej. Żywotność diod LED wynosi kilkadziesiąt tysięcy godzin - a nie tysiące oferowanych przez żarówki. A diody LED oferują precyzyjną kontrolę strumienia świetlnego, w przeciwieństwie do żarówek, które rozpylają światło we wszystkich kierunkach.
Wszystkie te cechy przekładają się na znaczną przewagę wydajności diod LED, ale to nie znaczy, że są bezproblemowe. Mogą mieć problemy z kolorem, moc wyjściowa może z czasem ulec pogorszeniu, a diody LED muszą być chłodzone. Awaria jednego z kilku elementów oprawy LED może spowodować awarię całej diody LED. Przemysł, rząd i środowisko akademickie zajęły się tymi problemami, prowadząc do gwałtownego wzrostu dostępności diod LED do oświetlenia ogólnego.
Kolor
Charakter i kolor światła wychodzącego z żarówki zależy od temperatury maleńkiego żarnika w środku. Nawet jeśli jeden żarnik jest zbudowany inaczej niż drugi, nadal będzie podgrzewany do prawie tej samej temperatury i emituje mniej więcej ten sam kolor światła. Nie dotyczy to diod LED.
Diody LED są zbudowane jak układy komputerowe z precyzyjnie osadzonymi warstwami materiałów półprzewodnikowych. Niewielkie zmiany grubości warstw mogą zmienić kolor światła diod LED. Ponadto większość diod LED o białym świetle ma inną warstwę zwaną luminoforem. Niewielkie zmiany w luminoforze będą również prowadzić do zmian kolorów, które mogą sprawić, że jedna biała dioda LED będzie niebieskawa, a druga czerwonawa, a druga żółtawa.
Utrzymanie strumienia świetlnego
Każde źródło światła pogarsza się z czasem. Nawet twoje żarówki zmienią kolor i przygasną wraz z wiekiem - ale pękają całkowicie, zanim te efekty staną się zbyt zauważalne. Diody LED ściemniają się i zmieniają kolor wraz z wiekiem. Przez całe życie wystawienie na działanie ciepła i światła powoduje fizyczne i chemiczne zmiany w diodach LED i luminoforach, które modyfikują oświetlenie. Ponieważ diody LED działają od 25 do 50 razy dłużej niż żarówki, efekty te stają się widoczne.
Chłodzenie
Diody LED są znacznie bardziej wydajne niż żarówki. Żarówki zamieniają 5% do 10% energii elektrycznej w światło, podczas gdy diody LED przetwarzają około połowę swojej energii elektrycznej na światło. Reszta tej energii - zmarnowana część - przechodzi w ciepło. Żarówki pozbywają się tego ciepła, emitując je jako niewidzialne promieniowanie podczerwone - dlatego dłoń jest ciepła przed żarówką. Diody LED nie emitują dużo promieniowania podczerwonego.
Diody LED nadal wytwarzają ciepło, więc należy je zabrać inną metodą. Diody LED muszą być podłączone do radiatorów, aby odsunąć energię cieplną od diody LED, a następnie radiatory muszą być zaprojektowane, aby jakoś pozbyć się tego ciepła. Jeśli diody LED nie są chłodzone, bardzo szybko się psują, a następnie ulegają całkowitemu uszkodzeniu.
Integrowanie wielu komponentów
Kupując światło żarowe, możesz podłączyć je do lampy biurkowej, kinkiety lub wpuszczanego sufitu - będzie działać wszędzie. To inna historia dla diod LED. Źródło światła LED składa się znacznie więcej niż sama dioda LED. Zawiera również radiator i elektronikę sterownika - zespół obwodów, który przekształca 120 V z gniazda w napięcie stałe, które może wykorzystać dioda LED. Aby dioda LED działała poprawnie, sama dioda LED, luminofor, radiator i elektronika muszą być bezawaryjne. Jeśli kiedykolwiek widziałeś sygnalizację świetlną LED z plamą ciemności pośrodku, nie widziałeś awarii diody LED; widziałeś uszkodzony pakiet elektroniki LED. Ponieważ same diody LED mogą wytrzymać dziesiątki tysięcy godzin, inne elementy pakietu muszą być również zaprojektowane z takim czasem życia - wyzwaniem technicznym.
Radzenie sobie z problemami
Na początku XXI wieku wszystkie te problemy - i kilka innych - były problemami technicznymi dotyczącymi oświetlenia LED. Skoordynowane prace korporacyjne, uniwersyteckie i rządowe radykalnie poprawiły sytuację. Teraz są zestawy standardów projektowania i testowania. Chociaż konsumenci prawdopodobnie nie chcą zagłębić się w szczegóły procedur testowych, mogą zrobić prosty krok, sprawdzając, czy kupowane przez nich produkty LED mają etykietę „Fakty dotyczące oświetlenia”. Tylko producenci przestrzegający procedur testowych mogą używać etykiety.