LED apšvietimo techninės problemos

Kietojo kūno apšvietimas su šviesos diodais arba šviesos diodais suteikia 5–10 kartų daugiau apšvietimo vienam vatui nei kaitrinės lemputės - ar net daugiau. Šviesos diodų tarnavimo laikas yra keliasdešimt tūkstančių valandų, o ne maždaug tūkstantis kaitrinių lempučių. Šviesos diodai siūlo tikslų šviesos srauto valdymą, priešingai nei kaitinamosios lempos, kurios purškia savo šviesą į visas puses.

Visos šios charakteristikos reiškia reikšmingus šviesos diodų našumo pranašumus, tačiau tai nereiškia, kad jie neturi problemų. Jie gali turėti problemų dėl spalvos, laikui bėgant produkcija gali pablogėti, o šviesos diodai turi būti aušinami. Sugedus bet kuriam iš kelių LED šviestuvų komponentų, gali sugesti visas šviesos diodas. Pramonė, vyriausybė ir akademinė bendruomenė sprendė šias problemas, todėl sparčiai išaugo šviesos diodų prieinamumas bendrajam apšvietimui.

Šviesos, kuri išeina iš jūsų kaitinamosios lemputės, pobūdis ir spalva priklauso nuo viduje esančio mažo kaitinamojo siūlo temperatūros. Net jei vienas siūlas bus pastatytas kitaip nei kitas, jis vis tiek bus kaitinamas maždaug iki tos pačios temperatūros ir skleis maždaug tos pačios spalvos šviesą. Ne taip su šviesos diodais.

Šviesos diodai yra pagaminti panašiai kaip kompiuterio lustai, su tiksliai nusodintais puslaidininkių medžiagų sluoksniais. Smulkūs sluoksnių storio pokyčiai gali pakeisti šviesos diodų šviesos spalvą. Be to, dauguma baltos šviesos šviesos diodų turi kitą sluoksnį, vadinamą fosforu. Dėl mažų fosforo pokyčių taip pat pasikeis spalva, dėl kurios vienas baltas šviesos diodas gali atrodyti melsvas, o kitas - rausvas, kitas - gelsvas.

Kiekvienas šviesos šaltinis su laiku blogėja. Netgi jūsų kaitinamosios lemputės senstant pasikeis spalva ir blankiai, tačiau jos visiškai sulūžta, kol šie efektai nebus pernelyg pastebimi. Šviesos diodai pritemsta ir keičia spalvą, taip pat senstant. Per visą jų eksploatavimo laiką šilumos ir šviesos poveikis sukelia fizinius ir cheminius šviesos diodų ir fosforų pokyčius, modifikuojančius apšvietimą. Kadangi šviesos diodai tarnauja nuo 25 iki 50 kartų ilgiau nei kaitinamosios šviesos, šie efektai išryškėja.

Šviesos diodai yra daug efektyvesni nei kaitrinės lemputės. Kaitrinės lemputės nuo 5 iki 10 procentų elektros energijos paverčia šviesa, o šviesos diodai apie pusę elektros energijos paverčia šviesa. Likusi tos energijos dalis - eikvojama dalis - eina į šilumą. Kaitrinės lemputės atsikrato tos šilumos, skleisdamos ją kaip nematomą infraraudonąją spinduliuotę - todėl jūsų ranka jaučiasi šilta prieš kaitinamąją lemputę. Šviesos diodai neskleidžia daug infraraudonųjų spindulių.

Šviesos diodai vis tiek gamina šilumą, todėl ją reikia atimti taikant kitą metodą. Šviesos diodus reikia prijungti prie šilumos kriauklių, kad šilumos energija būtų atitraukta nuo šviesos diodų, tada reikia sumontuoti radiatorius, kad kažkaip atsikratytų tos šilumos. Jei šviesos diodai nėra aušinami, jie labai greitai suyra, tada visiškai sugenda.

Pirkdami kaitrinę lemputę, galite ją prijungti prie stalo lempos, sieninės žvakidės ar įleidžiamo lubų šviestuvo - jis veiks bet kur. Šviesos diodų istorija yra kitokia. LED šviesos šaltinį sudaro kur kas daugiau nei pats LED. Jame taip pat yra radiatorius ir vairuotojo elektronika - grandinės mazgas, kuris 120 V įtampą iš lizdo paverčia nuolatine įtampa, kurią gali naudoti šviesos diodas. Kad šviesos diodas veiktų tinkamai, pats LED, fosforas, šilumos šalintuvas ir elektronika turi būti be gedimų. Jei kada nors matėte šviesos diodų šviesoforą su tamsos lopu viduryje, nematėte sugedusio šviesos diodo; matėte nesėkmingą LED elektronikos paketą. Kadangi patys šviesos diodai gali tarnauti keliasdešimt tūkstančių valandų, kiti paketo elementai taip pat turi būti suprojektuoti taip, kad jie būtų naudojami visą gyvenimą - tai yra techninis iššūkis.

2000-ųjų pradžioje visos šios problemos ir kelios kitos problemos buvo techninės LED apšvietimo problemos. Koordinuotas įmonių, universitetų ir vyriausybės darbas žymiai pagerino situaciją. Dabar yra projektavimo ir bandymo standartų rinkiniai. Nors vartotojai tikriausiai nenori būti palaidoti bandymų procedūrų detalėse, jie gali žengti paprastą žingsnį patikrindami, ar jų įsigyti LED produktai turi etiketę „Apšvietimo faktai“. Etiketę leidžiama naudoti tik gamintojams, kurie laikosi bandymo procedūrų.