Polovodičové osvětlení se světelnými diodami (LED) poskytuje pětkrát až desetkrát více osvětlení na watt než klasické žárovky - nebo dokonce více. LED diody mají užitečnou životnost v desítkách tisíc hodin - spíše než tisíc nebo tak, jak je nabízejí žárovky. A LED diody nabízejí přesnou kontrolu světelného výkonu, na rozdíl od klasických žárovek, které rozprašují své světlo do všech směrů.
Všechny tyto charakteristiky se promítají do významných výkonových výhod pro LED diody, ale to neznamená, že jsou bez problémů. Mohou mít problémy s barvou, výstup se může časem zhoršovat a LED musí být chlazeny. Selhání kterékoli z několika komponent LED zařízení může způsobit poruchu celé LED. Průmysl, vláda a akademická obec se těmito problémy zabývaly, což vedlo k prudkému nárůstu dostupnosti LED pro všeobecné osvětlení.
Barva
Charakter a barva světla, které vychází z vaší žárovky, závisí na teplotě malého vlákna uvnitř. I když je jedno vlákno postaveno odlišně od druhého, bude se stále zahřívat na přibližně stejnou teplotu a vydávat zhruba stejné barevné světlo. U LED diod ne.
LED diody jsou postaveny jako počítačové čipy s přesně uloženými vrstvami polovodičových materiálů. Drobné změny v tloušťce vrstev mohou změnit barvu světla LED. Většina LED diod s bílým světlem má navíc další vrstvu zvanou fosfor. Drobné změny ve fosforu také povedou ke změnám barev, díky nimž může jedna bílá LED vypadat namodralě, zatímco jiná bude vypadat načervenalá a další nažloutlá.
Údržba lumenu
Každý světelný zdroj se časem zhoršuje. I vaše žárovky budou s přibývajícím věkem měnit barvu a ztlumit - ale úplně se rozbijí, než budou tyto efekty příliš nápadné. LED diody také stárnou a mění barvu. Během své životnosti způsobují vystavení teplu a světlu fyzické a chemické změny LED diod a fosforů, které mění osvětlení. Protože LED diody vydrží 25 až 50krát déle než klasické žárovky, projeví se tyto efekty.
Chlazení
LED diody jsou mnohem efektivnější než klasické žárovky. Žárovky přeměňují 5 až 10 procent své elektřiny na světlo, zatímco LED diody přeměňují přibližně polovinu své elektřiny na světlo. Zbytek této energie - promarněná část - jde do tepla. Žárovky se tohoto tepla zbavují tím, že ho vydávají jako neviditelné infračervené záření - proto je vaše ruka před žárovkou teplá. LED diody nevyzařují příliš mnoho infračerveného záření.
LED diody stále generují teplo, takže je třeba je odvádět pomocí jiné metody. LED diody je třeba připojit k chladičům, aby se tepelná energie odvedla od LED, pak je nutné chladiče zkonstruovat, aby se toho tepla nějak zbavily. Pokud LED diody nejsou ochlazeny, velmi rychle se degradují a poté úplně selžou.
Integrace více komponent
Když si koupíte žárovku, můžete ji zapojit do stolní lampy, nástěnné svítidla nebo zapuštěného stropního svítidla - bude fungovat kdekoli. Pro LED diody je to jiný příběh. LED světelný zdroj se skládá z mnohem více než samotná LED. Obsahuje také chladič a elektroniku ovladače - sestavu obvodu, která převádí 120 V ze zásuvky na stejnosměrné napětí, které může LED používat. Aby LED správně fungovala, musí být bezporuchová samotná LED, fosfor, chladič a elektronika. Pokud jste někdy viděli LED semafor s kouskem tmy uprostřed, neviděli jste selhání LED; viděli jste selhal balíček elektroniky LED. Jelikož samotné LED diody mohou vydržet mnoho desítek tisíc hodin, musí být také ostatní prvky balíčku navrženy s takovou životností - technickou výzvou.
Řešení problémů
Na začátku roku 2000 byly všechny tyto problémy - a několik dalších - technickými problémy LED osvětlení. Koordinovaná firemní, univerzitní a vládní práce situaci dramaticky zlepšila. Nyní existují sady designových a testovacích standardů. I když se spotřebitelé pravděpodobně nechtějí nechat pohřbít podrobnostmi o testovacích postupech, mohou udělat jednoduchý krok ověřením, že produkty LED, které kupují, mají štítek „Lighting Facts“. Štítek mohou používat pouze výrobci, kteří dodržují zkušební postupy.