LED照明の技術的問題

発光ダイオードまたはLEDを備えたソリッドステート照明は、白熱電球の5〜10倍、またはそれ以上の照明をワットあたりで提供します。 LEDの寿命は、白熱電球が提供する数千時間ではなく、数万時間です。 また、LEDは、すべての方向に光を噴霧する白熱​​電球とは対照的に、光出力を正確に制御します。

これらの特性はすべて、LEDのパフォーマンスに大きな利点をもたらしますが、問題がないわけではありません。 色に問題がある可能性があり、出力は時間の経過とともに劣化する可能性があり、LEDを冷却する必要があります。 いくつかのLEDフィクスチャコンポーネントのいずれかに障害が発生すると、LED全体が障害を起こす可能性があります。 産業界、政府、学界はこれらの問題に取り組んでおり、一般照明用のLEDの利用可能性が爆発的に増加しています。

白熱電球から出る光の性質と色は、内部の小さなフィラメントの温度によって異なります。 あるフィラメントが別のフィラメントとは異なって構築されている場合でも、それはほぼ同じ温度に加熱され、ほぼ同じ色の光を発します。 LEDではそうではありません。

LEDは、コンピュータチップのように構築されており、半導体材料の層が正確に堆積されています。 層の厚さのわずかな変化は、LEDの光の色を変える可能性があります。 さらに、ほとんどの白色光LEDには、リン光物質と呼ばれる別の層があります。 リン光物質のわずかな変化も色の変化につながり、1つの白色LEDが青みがかったように見え、別のLEDが赤みを帯びて黄色がかったように見える可能性があります。

すべての光源は時間とともに劣化します。 白熱電球でさえ、古くなるにつれて色が変わり、暗くなりますが、それらの影響が目立つようになる前に完全に壊れます。 LEDも古くなるにつれて暗くなり、色が変わります。 それらの寿命にわたって、熱と光への暴露は、照明を変更するLEDとリン光物質に物理的および化学的変化を引き起こします。 LEDは白熱灯の25〜50倍長持ちするため、これらの影響が明らかになります。

LEDは白熱電球よりもはるかに効率的です。 白熱電球は電気の5％から10％を光に変え、LEDは電気の約半分を光に変えます。 そのエネルギーの残りの部分（無駄な部分）は熱になります。 白熱電球は、目に見えない赤外線として熱を放出することでその熱を取り除きます。そのため、白熱電球の前で手が暖かく感じられます。 LEDは赤外線をあまり放射しません。

LEDはまだ熱を発生するため、他の方法で取り除く必要があります。 LEDをヒートシンクに接続して熱エネルギーをLEDから遠ざける必要があります。次に、ヒートシンクを設計して、その熱を何らかの方法で取り除く必要があります。 LEDが冷却されていない場合、LEDは非常に急速に劣化し、その後完全に故障します。

白熱灯を購入するときは、電気スタンド、壁取り付け用燭台、または埋め込み式の天井固定具に差し込むことができます。どこでも機能します。 LEDにとっては別の話です。 LED光源は、LED自体よりもはるかに多くのもので構成されています。 また、ヒートシンクとドライバー電子機器（ソケットからの120VをLEDが使用できるDC電圧に変換する回路アセンブリ）も含まれています。 LEDが正しく機能するためには、LED自体、リン光物質、ヒートシンク、および電子機器がすべて故障していない必要があります。 真ん中に暗闇のパッチがあるLED信号を見たことがあれば、故障したLEDを見たことがありません。 あなたは失敗したLED電子機器パッケージを見てきました。 LED自体は何万時間も持続する可能性があるため、パッケージの他の要素もそのような寿命で設計する必要があります。これは技術的な課題です。

2000年代初頭、これらすべての問題（およびその他のいくつかの問題）は、LED照明の技術的な問題でした。 調整された企業、大学、政府の仕事は状況を劇的に改善しました。 現在、一連の設計およびテスト標準があります。 消費者はおそらくテスト手順の詳細に埋もれたくないでしょうが、購入したLED製品に「LightingFacts」ラベルが付いていることを確認することで簡単なステップを踏むことができます。 テスト手順に従うメーカーのみがラベルを使用できます。