Masalah Teknis Pencahayaan LED

Pencahayaan solid state dengan dioda pemancar cahaya, atau LED, memberikan penerangan lima hingga 10 kali lebih banyak per watt daripada lampu pijar -- atau bahkan lebih. LED memiliki masa pakai yang berguna dalam puluhan ribu jam -- daripada ribuan atau lebih yang ditawarkan oleh lampu pijar. Dan LED menawarkan kontrol output cahaya yang presisi, berbeda dengan lampu pijar, yang menyemprotkan cahayanya ke segala arah.

Semua karakteristik ini diterjemahkan menjadi keunggulan kinerja yang signifikan untuk LED, tetapi itu tidak berarti mereka tanpa masalah. Mereka dapat memiliki masalah dengan warna, output dapat menurun seiring waktu dan LED harus didinginkan. Kegagalan di salah satu dari beberapa komponen perlengkapan LED dapat menyebabkan seluruh LED gagal. Industri, pemerintah dan akademisi telah mengatasi masalah tersebut, yang mengarah ke pertumbuhan eksplosif dalam ketersediaan LED untuk penerangan umum.

Karakter dan warna cahaya yang keluar dari bola lampu pijar Anda tergantung pada suhu filamen kecil di dalamnya. Bahkan jika satu filamen dibuat berbeda dari yang lain, itu akan tetap dipanaskan pada suhu yang hampir sama dan memberikan cahaya warna yang kira-kira sama. Tidak demikian dengan LED.

LED dibangun seperti chip komputer, dengan lapisan bahan semikonduktor yang disimpan dengan tepat. Perubahan kecil dalam ketebalan lapisan dapat mengubah warna lampu LED. Selain itu, sebagian besar LED cahaya putih memiliki lapisan lain yang disebut fosfor. Perubahan kecil pada fosfor juga akan menyebabkan perubahan warna yang dapat membuat satu LED putih terlihat kebiruan sementara yang lain terlihat kemerahan dan yang lainnya kekuningan.

Setiap sumber cahaya menurun seiring waktu. Bahkan bohlam pijar Anda akan berubah warna dan redup seiring bertambahnya usia -- tetapi bohlam tersebut benar-benar rusak sebelum efeknya terlalu terlihat. LED redup dan berubah warna seiring bertambahnya usia juga. Selama masa pakainya, panas dan paparan cahaya menyebabkan perubahan fisik dan kimia pada LED dan fosfor yang mengubah pencahayaan. Karena LED bertahan 25 hingga 50 kali lebih lama dari lampu pijar, efek tersebut menjadi jelas.

LED jauh lebih efisien daripada lampu pijar. Lampu pijar mengubah 5 persen hingga 10 persen listriknya menjadi cahaya, sementara LED mengubah sekitar setengah listriknya menjadi cahaya. Sisa energi itu -- bagian yang terbuang -- menjadi panas. Bola lampu pijar menghilangkan panas itu dengan memancarkannya sebagai radiasi infra merah yang tidak terlihat -- itulah sebabnya tangan Anda terasa hangat di depan bola lampu pijar. LED tidak memancarkan banyak radiasi inframerah.

LED masih menghasilkan panas, sehingga perlu dihilangkan melalui beberapa metode lain. LED perlu dihubungkan ke heat sink untuk memindahkan energi panas dari LED, kemudian heat sink perlu direkayasa untuk menghilangkan panas itu entah bagaimana. Jika LED tidak didinginkan, mereka terdegradasi dengan sangat cepat, kemudian gagal total.

Saat Anda membeli lampu pijar, Anda dapat mencolokkannya ke lampu meja, tempat lilin dinding, atau perlengkapan langit-langit tersembunyi -- lampu ini akan berfungsi di mana saja. Lain cerita untuk LED. Sumber cahaya LED terdiri dari jauh lebih banyak daripada LED itu sendiri. Ini juga berisi heat sink dan elektronik driver - rakitan sirkuit yang mengubah 120 V dari soket menjadi tegangan DC yang dapat digunakan oleh LED. Agar LED berfungsi dengan baik, LED itu sendiri, fosfor, pendingin, dan elektronik semuanya harus bebas kegagalan. Jika Anda pernah melihat lampu lalu lintas LED dengan sepetak kegelapan di tengahnya, Anda belum pernah melihat LED yang gagal; Anda telah melihat paket elektronik LED yang gagal. Karena LED itu sendiri dapat bertahan selama puluhan ribu jam, elemen lain dari paket tersebut juga harus dirancang dengan masa pakai seperti itu -- sebuah tantangan teknis.

Pada awal 2000-an, semua masalah ini -- dan beberapa lainnya -- adalah masalah teknis untuk pencahayaan LED. Kerja korporat, universitas dan pemerintah yang terkoordinasi telah memperbaiki situasi secara dramatis. Sekarang ada set standar desain dan pengujian. Meskipun konsumen mungkin tidak ingin terkubur dalam detail prosedur pengujian, mereka dapat mengambil langkah sederhana dengan memverifikasi bahwa produk LED yang mereka beli memiliki label "Fakta Pencahayaan". Hanya produsen yang mengikuti prosedur pengujian yang diizinkan menggunakan label.