Problemer med LED-belysning

Solid state-belysning med lysdioder eller lysdioder gir fem til ti ganger så mye belysning per watt som glødepærer - eller enda mer. Lysdioder har nyttige levetider i titusenvis av timer - i stedet for de tusen eller så som tilbys av glødelamper. Og lysdioder gir presis kontroll over lyseffekten, i motsetning til glødelamper som spruter lyset i alle retninger.

Alle disse egenskapene gir betydelige ytelsesfordeler for lysdioder, men det betyr ikke at de er uten problemer. De kan ha problemer med farger, produksjonen kan forringes over tid og LED-er må kjøles ned. Feil i noen av flere LED-armaturkomponenter kan føre til at hele LED-en mislykkes. Industri, myndigheter og akademia har adressert disse problemene, noe som har ført til eksplosiv vekst i tilgjengeligheten av lysdioder for generell belysning.

Lysets karakter og farge som kommer ut av glødelampen din, avhenger av temperaturen på den lille filamentet inni. Selv om en filament er bygget annerledes enn en annen, vil den fremdeles bli oppvarmet til omtrent samme temperatur og gi omtrent samme fargelampe. Ikke slik med lysdioder.

LED-er er bygd som datamaskinbrikker, med nøyaktig deponerte lag av halvledermaterialer. Små endringer i lagtykkelsen kan endre fargen på LED-lampen. I tillegg har de fleste lysdioder med hvitt lys et annet lag som kalles fosfor. Små endringer i fosfor vil også føre til fargeendringer som kan gjøre at en hvit LED ser blåaktig ut, mens en annen ser rødlig og en annen gulaktig.

Hver lyskilde brytes ned med tiden. Selv glødepærene dine vil skifte farge og svak etter hvert som de blir eldre - men de går i stykker før disse effektene blir for merkbare. Lysdioder dimmer og endrer farge når de blir eldre også. I løpet av deres levetid forårsaker varme- og lyseksponering fysiske og kjemiske endringer i lysdiodene og fosforene som endrer belysningen. Fordi lysdioder varer 25 til 50 ganger så lenge glødelamper, blir disse effektene tydelige.

LED-er er langt mer effektive enn glødelamper. Glødelamper gjør 5 prosent til 10 prosent av strømmen til lys, mens lysdioder konverterer omtrent halvparten av strømmen til lys. Resten av den energien - den bortkastede delen - går i varme. Glødelamper kvitter seg med den varmen ved å avgi den som usynlig infrarød stråling - det er derfor hånden din føles varm foran en glødelampe. Lysdioder avgir ikke mye infrarød stråling.

Lysdioder genererer fortsatt varme, så det må tas bort gjennom en annen metode. Lysdioder må kobles til varmeavleder for å flytte varmeenergien bort fra lysdioden, og deretter må varmeleggene konstrueres for å bli kvitt den varmen på en eller annen måte. Hvis lysdioder ikke blir avkjølt, degraderes de veldig raskt, og svikter helt.

Når du kjøper et glødelampe, kan du plugge det i en skrivebordslampe, en vegglampe eller et innfelt takarmatur - det vil fungere hvor som helst. Det er en annen historie for lysdioder. En LED-lyskilde består av langt mer enn selve LED-en. Den inneholder også kjøleribben og driverelektronikken - en kretsenhet som konverterer 120 V fra kontakten til en DC-spenning LED kan bruke. For at en LED skal fungere ordentlig, må selve LED-en, fosfor, varmeavlederen og elektronikken være feilfri. Hvis du noen gang har sett et LED-trafikklys med et mørkeflekk i midten, har du ikke sett en mislykket LED; du har sett en mislykket LED-elektronikkpakke. Fordi lysdioder i seg selv kan vare mange titusenvis av timer, må de andre elementene i pakken også utformes med den slags levetid - en teknisk utfordring.

På begynnelsen av 2000-tallet var alle disse problemene - og noen få andre - tekniske problemer for LED-belysning. Samordnet virksomhets-, universitets- og myndighetsarbeid har forbedret situasjonen dramatisk. Nå er det sett med design og teststandarder. Selv om forbrukerne sannsynligvis ikke ønsker å bli begravet i detaljene i testprosedyrene, kan de ta et enkelt skritt ved å verifisere at LED-produktene de kjøper har en "Lighting Facts" -merke. Bare produsenter som følger testprosedyrene har lov til å bruke etiketten.