Výhody a nevýhody LED

Výhody

Účinnosť:V porovnaní s klasickými žiarovkami produkujú LED diódy viac lúmenov na watt. Na rozdiel od fluorescenčných žiaroviek alebo trubíc nie je účinnosť LED osvetľovacích zariadení ovplyvnená formou a veľkosťou.
odtieň: Na rozdiel od konvenčných techník osvetlenia môžu LED diódy vyžarovať svetlo požadovaného odtieňa bez použitia akýchkoľvek farebných filtrov. To môže viesť k zníženiu počiatočných nákladov a je efektívnejšie.

Veľkosť:LED diódy sa jednoducho pripájajú k doskám s plošnými spojmi a môžu mať veľkosť len 2 mm2.

LED diódy sa zapínajú a vypínajú veľmi rýchlo. Za menej ako jednu mikrosekundu dosiahne štandardná červená indikačná LED maximálnu svietivosť. Ešte rýchlejšie reakčné doby sú možné s LED diódami používanými v sieťových zariadeniach.

Jazda na bicykli:Na rozdiel od žiaroviek a fluorescenčných žiaroviek, ktoré sa pri častom cyklovaní pokazia rýchlejšie, a výbojok s vysokou intenzitou (HID výbojky), ktorým chvíľu trvá, kým sa obnovia, sú LED diódy ideálne pre aplikácie vystavené častému zapínaniu a vypínaniu.

LED diódy sa dajú veľmi jednoducho zredukovať buď znížením dopredného prúdu alebo použitím modulácie šírky impulzov. Pri pohľade na video alebo niektorými ľuďmi sa zdá, že LED svetlá, najmä svetlomety vozidiel, blikajú alebo blikajú kvôli tejto modulácii šírky impulzu. Tento druh obrazu je stroboskopický.

Chladné svetlo:Na rozdiel od väčšiny svetelných zdrojov LED diódy vyžarujú veľmi málo tepla vo forme infračerveného žiarenia, ktoré môže poškodiť jemné predmety alebo textílie. Zbytočná energia sa uvoľňuje cez základňu LED ako teplo. LED diódy zvyčajne zlyhávajú pomaly a časom stmavnú, na rozdiel od náhleho zlyhania žiaroviek.

život:Životnosť LED môže byť dosť dlhá. Podľa jedného účtu je životnosť medzi 35,{1}} a 50,000 hodinami, aj keď obdobie do úplného zlyhania sa môže predĺžiť. Podľa podmienok používania sú žiarivky zvyčajne hodnotené na 10,{5}} až 15,000 hodín používania, zatiaľ čo klasické žiarovky sú uvedené na 1,000 až 2,{ {11}} hodín. Doba návratnosti pre LED produkt je primárne ovplyvnená zníženými nákladmi na údržbu z tejto predĺženej životnosti, nie úsporou energie, podľa množstva ukážok DOE.

Odolnosť voči otrasom:Na rozdiel od jemných žiariviek a žiaroviek dokážu LED diódy odolať vonkajším otrasom, pretože ide o polovodičové komponenty.

Zameranie:Robustný kontajner LED môže byť vyrobený tak, aby nasmeroval svetlo. Na zhromažďovanie svetla a jeho vedenie užitočným smerom zo žiaroviek a žiariviek je často potrebný externý reflektor. Optika s úplným vnútorným odrazom (TIR) ​​sa často používa na dosiahnutie rovnakého výsledku pre väčšie balenia LED. Ak je však potrebné veľké množstvo svetla, zvyčajne sa používa množstvo svetelných zdrojov, ktoré je náročné na koncentráciu alebo kolízie smerom k rovnakému objektívu.

Nevýhody

Vysoké počiatočné náklady:V porovnaní s väčšinou tradičných technológií osvetlenia sú LED diódy v súčasnosti drahšie (cena za lúmen). Cena za kilolúmen (tisíc svetiel) bola v roku 2012 približne 6 dolárov. Do roku 2013 sa predpokladalo, že náklady budú 2 doláre za kilolúmen. Od marca 2014 aspoň jeden výrobca tvrdí, že dosiahol 1 dolár za kilolúmen. Pomerne nízky svetelný tok, potrebné hnacie obvody a zdroje energie prispievajú k dodatočným nákladom.

Teplotná závislosť:Okolitá teplota pracovnej oblasti alebo charakteristika „tepelného manažmentu“ výrazne ovplyvňuje výkon LED. Keď je LED v horúcom prostredí prebudená, modul LED sa môže prehriať, čo môže v konečnom dôsledku spôsobiť poruchu zariadenia. Na udržanie dlhej životnosti je potrebný dostatočný chladič. To je kľúčové pre aplikácie v automobilovom, medicínskom a obrannom priemysle, kde zariadenia musia fungovať pri rôznych teplotách a majú nízku poruchovosť. S rozsahom pracovných teplôt od -40 do 100 stupňov spoločnosť Toshiba vyvinula LED diódy, ktoré sú vhodné na vnútorné aj vonkajšie použitie v zariadeniach, ako sú lampy, stropné osvetlenie, pouličné osvetlenie a reflektory.

Citlivosť napätia:LED diódy vyžadujú zdroj napätia, ktorý je vyšší ako medzná hodnota a prúd, ktorý je nižší ako špecifikácia. Mierny posun použitého napätia spôsobuje významné zmeny prúdu a životnosti. Potrebujú tak zdroj, ktorý je riadený elektrinou. (zvyčajne len sériový rezistor pre indikačné LED).

Kvalita svetla:V porovnaní s tmavým telesným ohrievačom, ako je slnko alebo žiarovka, väčšina studených bielych LED má vlnové dĺžky, ktoré sú veľmi odlišné. V dôsledku metamérie sú červené povrchy zobrazované obzvlášť zle bežnými studenými bielymi LED diódami na báze fosforu, čo spôsobuje, že farba objektov je pri studenom bielom osvetlení LED zobrazená inak ako pri slnečnom svetle alebo žiarovkách. V porovnaní s modernými bielymi LED sú však možnosti podania farieb bežných žiariviek často podpriemerné.

Plošný zdroj svetla:Jednotlivé LED diódy vytvárajú skôr lambertovské rozloženie svetla než kruhové rozloženie svetla, ktoré pochádza z jedného zdroja svetla. V dôsledku toho je náročné aplikovať LED diódy na aplikácie, ktoré vyžadujú sférické svetelné pole; zreteľné svetelné polia však možno ovládať pomocou rôznych optických prvkov alebo „šošoviek“. Divergencia pod niekoľko stupňov nemôže byť produkovaná LED diódami. Na porovnanie, lasery môžu produkovať lúče, ktoré sa rozchádzajú najviac o 0,2 stupňa.

Elektrická polarita:LED diódy budú svietiť iba so správnou elektrickou polaritou, na rozdiel od klasických žiaroviek, ktoré svietia nezávisle od elektrickej polarity. Usmerňovače môžu byť použité na okamžité prispôsobenie polarity zdroja LED displejom.

Modré nebezpečenstvo:Podľa noriem bezpečnosti zraku, ako je ANSI/IESNA RP-27.1-05: Odporúčaný postup pre fotobiologickú bezpečnosť pre lampy a systémy lámp môžu teraz modré LED a studené biele LED vyžarovať viac modrého svetla, než je bezpečné pre ľudské oči.

Znečistenie modrým svetlom:V dôsledku silnej závislosti Rayleighovho rozptylu na vlnovej dĺžke môžu studené biele LED produkovať viac svetelného znečistenia ako iné svetelné zdroje, pretože vyžarujú proporcionálne viac modrého svetla ako tradičné vonkajšie svetelné zdroje, ako sú vysokotlakové sodíkové výbojky. IDA neodporúča používať zdroje bieleho svetla so súvisiacimi teplotami farieb vyššími ako 3,000 K.

Pokles účinnosti:So zvyšujúcim sa elektrickým prúdom sa účinnosť LED znižuje. Vyššie prúdy majú za následok aj väčšie zahrievanie, čo znižuje životnosť LED. Prúd, ktorý môže prechádzať cez LED pri použití s ​​vysokým výkonom, je prakticky obmedzený týmito účinkami.

Vplyv na hmyz:V porovnaní so sodíkovými výbojkami sú LED diódy oveľa lákavejšie pre hmyz, čo vyvoláva hypotetické obavy, že by to mohlo viesť k narušeniu potravinových sietí.

Použitie v chladnom počasí:Keďže LED kontrolné svetlá neprodukujú toľko tepla ako bežné elektrické svetlá, sneh ich môže zakryť a spôsobiť nehody.