Sadržaj
Osvjetljenje u čvrstom stanju sa svjetlosnim diodama ili LED-ima daje pet do 10 puta više osvjetljenja po vatu od žarulja sa žarnom niti - ili čak i više. LED diode imaju vijek trajanja u nekoliko desetaka tisuća sati - umjesto onih tisuća koje nude žarulje sa žarnom niti. A LED-ovi nude preciznu kontrolu svjetlosne snage, za razliku od žarulja sa žarnom niti, koje svoju svjetlost raspršuju u svim smjerovima.
Sve ove karakteristike predstavljaju značajne prednosti performansi za LED, ali to ne znači da postoje bez problema. Mogu imati problema s bojom, izlaz se može vremenom pogoršati i LED diode se moraju hladiti. Neuspjeh u bilo kojem od nekoliko dijelova LED učvršćenja može uzrokovati kvar cijelog LED-a. Industrija, vlada i sveučilišta rješavali su te probleme, što je dovelo do eksplozivnog rasta dostupnosti LED-ova za opću rasvjetu.
Boja
Karakter i boja svjetla koje isijava iz vaše žarulje ovisi o temperaturi sićušne niti. Čak i ako je jedna nit izgrađena drugačije od druge, ona će se i dalje zagrijati na približno istu temperaturu i odavati približno istu svjetlost u boji. Nije tako kod LED-ova.
LED-ovi su izgrađeni poput računalnih čipova, s precizno nanesenim slojevima poluvodičkih materijala. Sitne promjene u debljini slojeva mogu promijeniti boju LED svjetla. Uz to, većina LED bijelih svjetala ima još jedan sloj koji se naziva fosfor. Sitne promjene fosfora također će dovesti do promjena u boji zbog kojih jedan bijeli LED može izgledati plavkasto, dok drugi izgleda crvenkasto, a drugi žućkasto.
Održavanje lumena
Svaki izvor svjetlosti degradira se s vremenom. Čak i vaše žarulje sa žarnom niti će s vremenom mijenjati boju i zatamniti - ali se potpuno razbijaju prije nego što ti učinci postanu previše uočljivi. Kako postaju i LED diode prigušuju se i mijenjaju boju. Tijekom svog životnog vijeka izloženost toplini i svjetlu uzrokuje fizičke i kemijske promjene na LED i fosforima koji mijenjaju osvjetljenje. Budući da LED diode traju 25 do 50 puta dulje od žarulje, ti efekti postaju vidljivi.
Hlađenje
LED su daleko učinkovitije od žarulja sa žarnom niti. Žarulje sa žarnom niti pretvaraju 5 do 10 posto električne energije u svjetlost, dok LED diode pretvaraju oko polovice električne energije u svjetlost. Ostatak te energije - izgubljeni dio - ide u toplinu. Žarulje sa žarnom niti se oslobode te topline odašiljući je kao nevidljivo infracrveno zračenje - zbog čega se vaša ruka osjeća toplo pred žaruljom sa žarnom niti. LED ne emitiraju mnogo infracrvenog zračenja.
LED i dalje stvaraju toplinu, pa je treba oduzeti nekom drugom metodom. LED diode trebaju biti povezane s toplotnim odvodnicima kako bi se toplinska energija odmaknula od LED-a, zatim je potrebno ugraditi sudove kako bi se nekako riješili te topline. Ako se LED-ovi ne ohlade, degradiraju se vrlo brzo, a zatim potpuno propadaju.
Integriranje više komponenti
Kada kupite žarulju sa žarnom niti, možete je uključiti u stolnu svjetiljku, zidnu ili ugradnu stropnu instalaciju - ona će raditi bilo gdje. To je drugačija priča za LED. LED izvor svjetlosti sastoji se od puno više od samog LED-a. Sadrži i hladnjak i elektroniku vozača - sklop sklopa koji pretvara 120 V iz utičnice u istosmjerni napon koji LED može koristiti. Da bi LED ispravno radio, sami LED, fosfor, hladnjak i elektronika moraju biti bez kvarova. Ako ste ikada vidjeli LED semafor s mrljom mraka u sredini, niste vidjeli neuspjeli LED; vidjeli ste neuspjeli LED elektronički paket. Budući da sami LED-ovi mogu trajati više desetaka tisuća sati, ostali elementi paketa također moraju biti dizajnirani s takvim vijekom trajanja - tehnički je izazov.
Suočavanje s problemima
U ranim 2000-im, svi ovi problemi - i nekoliko drugih - bili su tehnički problemi zbog LED rasvjete. Koordinirani korporativni, sveučilišni i vladini rad drastično je poboljšao situaciju. Sada postoje skupovi dizajna i ispitivanja. Iako se potrošači vjerojatno ne žele ukopati u detalje ispitnih postupaka, mogu poduzeti jednostavan korak provjeravanjem da LED proizvodi koji kupuju imaju oznaku "Činjenice osvjetljenja". Samo proizvođači koji slijede ispitne postupke smiju koristiti oznaku.