La iluminación de estado sólido con diodos emisores de luz, o LED, proporciona de cinco a diez veces más iluminación por vatio que las bombillas incandescentes, o incluso más. Los LED tienen una vida útil de decenas de miles de horas, en lugar de las miles que ofrecen las bombillas incandescentes. Y los LED ofrecen un control preciso de la salida de luz, a diferencia de las bombillas incandescentes, que rocían su luz en todas las direcciones.
Todas estas características se traducen en importantes ventajas de rendimiento para los LED, pero eso no significa que no tengan sus problemas. Pueden tener problemas con el color, la salida puede degradarse con el tiempo y los LED deben enfriarse. La falla en cualquiera de los varios componentes de la luminaria LED puede hacer que falle todo el LED. La industria, el gobierno y la academia han estado abordando esos problemas, lo que ha llevado a un crecimiento explosivo en la disponibilidad de LED para iluminación general.
Color
El carácter y el color de la luz que sale de su bombilla incandescente depende de la temperatura del diminuto filamento en su interior. Incluso si un filamento se construye de manera diferente a otro, aún se calentará aproximadamente a la misma temperatura y emitirá aproximadamente el mismo color de luz. No es así con los LED.
Los LED están construidos como chips de computadora, con capas de materiales semiconductores depositadas con precisión. Pequeños cambios en el grosor de las capas pueden cambiar el color de la luz del LED. Además, la mayoría de los LED de luz blanca tienen otra capa llamada fósforo. Pequeños cambios en el fósforo también conducirán a cambios de color que pueden hacer que un LED blanco se vea azulado mientras que otro se vea rojizo y otro amarillento.
Mantenimiento de lumen
Toda fuente de luz se degrada con el tiempo. Incluso sus bombillas incandescentes cambiarán de color y se atenuarán a medida que envejecen, pero se rompen por completo antes de que esos efectos se noten demasiado. Los LED también se atenúan y cambian de color a medida que envejecen. A lo largo de su vida, la exposición al calor y la luz provoca cambios físicos y químicos en los LED y los fósforos que modifican la iluminación. Debido a que los LED duran de 25 a 50 veces más que las incandescentes, esos efectos se hacen evidentes.
Enfriamiento
Los LED son mucho más eficientes que las bombillas incandescentes. Las bombillas incandescentes convierten del 5 al 10 por ciento de su electricidad en luz, mientras que los LED convierten aproximadamente la mitad de su electricidad en luz. El resto de esa energía, la parte desperdiciada, se calienta. Las bombillas incandescentes eliminan ese calor emitiéndolo como radiación infrarroja invisible, por lo que su mano se siente caliente frente a una bombilla incandescente. Los LED no emiten mucha radiación infrarroja.
Los LED aún generan calor, por lo que debe eliminarse mediante algún otro método. Los LED deben estar conectados a los disipadores de calor para alejar la energía térmica del LED, luego los disipadores de calor deben diseñarse para eliminar ese calor de alguna manera. Si los LED no se enfrían, se degradan muy rápidamente y luego fallan por completo.
Integrar varios componentes
Cuando compra una luz incandescente, puede enchufarla en una lámpara de escritorio, un aplique de pared o un accesorio empotrado en el techo; funcionará en cualquier lugar. Es una historia diferente para los LED. Una fuente de luz LED consta de mucho más que el propio LED. También contiene el disipador de calor y la electrónica del controlador, un conjunto de circuito que convierte los 120 V del enchufe en un voltaje de CC que el LED puede usar. Para que un LED funcione correctamente, el LED en sí, el fósforo, el disipador de calor y la electrónica deben estar libres de fallas. Si alguna vez ha visto un semáforo LED con una mancha de oscuridad en el medio, no ha visto un LED defectuoso; ha visto un paquete electrónico LED fallido. Debido a que los LED en sí mismos pueden durar muchas decenas de miles de horas, los otros elementos del paquete también deben diseñarse con ese tipo de vida útil: un desafío técnico.
Lidiar con los problemas
A principios de la década de 2000, todos estos problemas, y algunos otros, eran problemas técnicos para la iluminación LED. El trabajo coordinado empresarial, universitario y gubernamental ha mejorado drásticamente la situación. Ahora existen conjuntos de estándares de diseño y prueba. Aunque los consumidores probablemente no quieran quedar enterrados en los detalles de los procedimientos de prueba, pueden dar un paso simple al verificar que los productos LED que compran tengan una etiqueta de "Datos de iluminación". Solo los fabricantes que siguen los procedimientos de prueba pueden usar la etiqueta.