Zalety i wady diod LED

Zalety

Efektywność:W porównaniu do konwencjonalnych żarówek, diody LED wytwarzają więcej lumenów na wat. W przeciwieństwie do świetlówek lub świetlówek, na skuteczność urządzeń oświetleniowych LED nie ma wpływu forma ani rozmiar.
barwa: W przeciwieństwie do konwencjonalnych technik oświetleniowych, diody LED mogą emitować światło o pożądanej barwie bez użycia jakichkolwiek filtrów barwnych. Może to skutkować zmniejszeniem początkowych wydatków i jest bardziej efektywne.

Rozmiar:Diody LED są łatwe do podłączenia do płytek drukowanych i mogą być wykonane tak małe, jak 2 mm2.

Diody LED włączają się i wyłączają bardzo szybko. W mniej niż jedną mikrosekundę standardowa czerwona dioda LED osiągnie maksymalną jasność. Nawet szybsze czasy reakcji są możliwe dzięki diodom LED stosowanym w sprzęcie sieciowym.

Kolarstwo:W przeciwieństwie do żarówek i lamp fluorescencyjnych, które psują się szybciej przy częstych cyklach, oraz lamp wyładowczych dużej intensywności (lampy HID), których wznowienie zajmuje trochę czasu, diody LED doskonale nadają się do zastosowań narażonych na częste włączanie i wyłączanie.

Diody LED można bardzo łatwo zredukować, zmniejszając prąd przewodzenia lub stosując modulację szerokości impulsu. Podczas oglądania na wideo lub przez niektóre osoby światła LED, zwłaszcza reflektory pojazdów, wydają się migotać lub migać z powodu tej modulacji szerokości impulsu. Ten rodzaj obrazu jest stroboskopowy.

Fajne światło:W przeciwieństwie do większości źródeł światła, diody LED emitują bardzo mało ciepła w postaci promieniowania podczerwonego, które może uszkodzić delikatne przedmioty lub tekstylia. Zmarnowana energia jest uwalniana przez podstawę diody LED w postaci ciepła. Diody LED zazwyczaj zawodzą powoli, ściemniając się z czasem, w przeciwieństwie do nagłej awarii żarówek.

Życie:Żywotność diody LED może być dość długa. Według jednej relacji, żywotność wynosi od 35,{1}} do 50,{3}} godzin, chociaż okres do całkowitej awarii może się wydłużyć. Zgodnie z warunkami użytkowania, świetlówki są zwykle oceniane na 10,000 do 15,000 godzin użytkowania, podczas gdy żarówki są wymienione na 1,000 do 2,{ {11 godzin. Według wielu demonstracji DOE na okres zwrotu z inwestycji w produkt LED wpływają przede wszystkim obniżone koszty konserwacji wynikające z tej zwiększonej żywotności, a nie oszczędności energii.

Odporność na wstrząsy:W przeciwieństwie do delikatnych lamp fluorescencyjnych i żarowych, diody LED są odporne na zewnętrzne wstrząsy, ponieważ są elementami półprzewodnikowymi.

Centrum:Solidny pojemnik diody LED można ustawić tak, aby kierował jej światło. Aby zebrać światło i skierować je w użytecznym kierunku ze źródeł żarowych i fluorescencyjnych, często potrzebny jest zewnętrzny reflektor. Optyka całkowitego wewnętrznego odbicia (TIR) ​​jest często używana do osiągnięcia tego samego rezultatu w przypadku większych pakietów LED. Jednak wiele źródeł światła, których koncentracja jest trudna lub zderzają się w tym samym celu, jest zwykle używanych, gdy wymagane są duże ilości światła.

Niedogodności

Wysoki koszt startowy:W porównaniu z większością tradycyjnych technologii oświetleniowych, diody LED są obecnie droższe (cena za lumen). Cena za kilogram (tysiąc świateł) wynosiła około 6 USD w 2012 r. Przewidywano, że do 2013 r. Koszt wyniesie 2 USD za kilogram. Od marca 2014 r. Co najmniej jeden producent twierdzi, że osiągnął 1 dolara za kilogram. Stosunkowo niski strumień świetlny, niezbędne obwody napędowe i źródła zasilania przyczyniają się do dodatkowych kosztów.

Zależność temperaturowa:Temperatura otoczenia w obszarze roboczym lub charakterystyka „zarządzania termicznego” ma duży wpływ na wydajność diod LED. Gdy dioda LED jest przesterowana w gorącym otoczeniu, moduł LED może się przegrzać, co może ostatecznie spowodować awarię urządzenia. Aby utrzymać długą żywotność, wymagany jest wystarczający radiator. Ma to kluczowe znaczenie w zastosowaniach w przemyśle samochodowym, medycznym i obronnym, gdzie sprzęt musi działać w różnych temperaturach i mieć niski wskaźnik awaryjności. Dzięki zakresowi temperatur roboczych od -40 do 100 stopni firma Toshiba opracowała diody LED, które nadają się do użytku wewnętrznego i zewnętrznego w urządzeniach takich jak lampy, oświetlenie sufitowe, oświetlenie uliczne i reflektory.

Czułość napięcia:Diody LED wymagają zasilania o napięciu wyższym niż wartość odcięcia i prądu niższego niż w specyfikacji. Niewielka zmiana przyłożonego napięcia powoduje znaczne zmiany prądu i żywotności. Dlatego potrzebują źródła, które jest kontrolowane przez elektryczność. (zwykle tylko rezystor szeregowy dla diod wskaźnikowych).

Jakość światła:W porównaniu do ciemnego ciała ogrzewającego, takiego jak słońce lub światło żarowe, większość chłodnobiałych diod LED ma bardzo różne długości fal. Ze względu na metameryzm, czerwone powierzchnie są szczególnie słabo przedstawiane przez zwykłe chłodnobiałe diody LED na bazie luminoforu, co powoduje, że kolory obiektów są postrzegane inaczej w oświetleniu chłodnobiałym LED niż w świetle słonecznym lub źródłach żarowych. Jednak w porównaniu z nowoczesnymi białymi diodami LED możliwości oddawania barw zwykłych lamp fluorescencyjnych są często poniżej normy.

Źródło światła obszaru:Pojedyncze diody LED wytwarzają lambertowski rozsył światła, a nie kołowy rozsył światła, który pochodzi z jednego źródła światła. W związku z tym trudno jest zastosować diody LED w zastosowaniach wymagających kulistego pola świetlnego; jednak różne pola świetlne można kontrolować za pomocą różnych optyki lub „soczewek”. Rozbieżności poniżej kilku stopni nie można uzyskać za pomocą diod LED. Dla porównania, lasery mogą wytwarzać promienie, których rozbieżność nie przekracza 0,2 stopnia.

Polaryzacja elektryczna:Diody LED będą świecić tylko przy odpowiedniej biegunowości elektrycznej, w przeciwieństwie do żarówek, które świecą niezależnie od biegunowości elektrycznej. Prostowniki mogą być używane do natychmiastowego dopasowania polaryzacji źródła do wyświetlaczy LED.

Niebieskie zagrożenie:Zgodnie z normami bezpieczeństwa oczu, takimi jak ANSI/IESNA RP-27.1-05: Zalecana praktyka dotycząca bezpieczeństwa fotobiologicznego lamp i systemów lampowych, niebieskie i chłodnobiałe diody LED mogą teraz emitować więcej światła niebieskiego, niż jest to bezpieczne dla ludzkie oczy.

Zanieczyszczenie światłem niebieskim:Ze względu na silną zależność rozpraszania Rayleigha od długości fali, chłodnobiałe diody LED mogą powodować większe zanieczyszczenie światłem niż inne źródła światła, ponieważ emitują proporcjonalnie więcej niebieskiego światła niż tradycyjne zewnętrzne źródła światła, takie jak wysokoprężne lampy sodowe. IDA odradza stosowanie źródeł światła białego o temperaturach barwowych wyższych niż 3,000 K.

Spadek wydajności:Wraz ze wzrostem prądu elektrycznego spada wydajność diod LED. Wyższe prądy powodują również większe nagrzewanie, co skraca żywotność diody LED. Prąd, który może przepływać przez diodę LED w zastosowaniach o dużej mocy, jest praktycznie ograniczony przez te efekty.

Wpływ na owady:W porównaniu ze światłami sodowymi, diody LED są znacznie bardziej atrakcyjne dla owadów, co rodzi hipotetyczne obawy, że może to doprowadzić do przerwania sieci pokarmowych.

Stosowanie w chłodne dni:Ponieważ diodowe światła drogowe nie wytwarzają tyle ciepła, co konwencjonalne światła elektryczne, śnieg może je zasłaniać i powodować wypadki.