LED-belysning tekniske problemer

Solid state belysning med lysdioder eller LED'er giver fem til 10 gange så meget belysning per watt som glødelamper - eller endnu mere. LED'er har nyttige levetider i titusinder af timer - i stedet for de tusind eller deromkring, der tilbydes af glødepærer. Og lysdioder giver præcis kontrol med lyseffekten, i modsætning til glødelamper, som sprøjter deres lys i alle retninger.

Alle disse egenskaber oversætter til betydelige præstationsfordele for lysdioder, men det betyder ikke, at de er uden deres problemer. De kan have problemer med farve, produktionen kan nedbrydes over tid, og LED'erne skal afkøles. Fejl i nogen af ​​flere LED-armaturkomponenter kan medføre, at hele LED'en mislykkes. Industri, regering og akademi har taget fat på disse problemer, hvilket fører til eksplosiv vækst i tilgængeligheden af ​​lysdioder til generel belysning.

Farve

Lyset og farven på det lys, der kommer ud af dit glødelampe pære afhænger af temperaturen af ​​den lille filament inde. Selv hvis en filament er bygget forskelligt fra en anden, bliver den stadig opvarmet til omtrent den samme temperatur og giver omtrent det samme farvelys. Ikke så med LED'er.

LED'er er bygget op ligesom computerchips, med præcist deponerede lag af halvledermaterialer. Små ændringer i tykkelsen af ​​lagene kan ændre farven på LED'ens lys. Desuden har de fleste hvide lysdioder et andet lag kaldet phosphor. Små ændringer i fosforet vil også medføre farveændringer, der kan få en hvid LED til at blive blålig, mens en anden ser rødlig og en anden gullig.

Lumenvedligeholdelse

Hver lyskilde nedbrydes med tiden. Selv dine glødelamper vil ændre farve og dim som de bliver ældre - men de bryder helt, før disse effekter bliver for mærkbare. LED'er dæmper og ændrer farve, da de bliver ældre også. Over deres levetid varme og lys eksponering forårsage fysiske og kemiske ændringer til lysdioder og phosphors, der ændrer belysningen. Fordi LED'er varer 25 til 50 gange så længe som glødelampe, bliver disse effekter tydelige.

Køling

LED'er er langt mere effektive end glødelamper. Glødelamper puster 5 procent til 10 procent af deres elektricitet i lys, mens lysdioder konverterer omkring halvdelen af ​​deres elektricitet til lys. Resten af ​​den energi - den spildte del - går i varme. Glødepærer slippe af med den varme ved at udstråle den som usynlig infrarød stråling - hvorfor din hånd føles varm foran en glødelampe. LED'er udsender ikke meget infrarød stråling.

LED'er genererer stadig varme, så det skal tages væk via en anden metode. Lysdioder skal tilsluttes til varmekøler for at flytte varmeenergien væk fra lysdioden, så varmekølerne skal konstrueres for at slippe af med den varme på en eller anden måde. Hvis lysdioderne ikke afkøles, nedbrydes de meget hurtigt og mislykkes fuldstændigt.

Integrering af flere komponenter

Når du køber et glødelamper, kan du tilslutte det i en bordlampe, en vægsconce eller en forsænket loftarmatur - det vil fungere hvor som helst. Det er en anden historie for lysdioder. En LED-lyskilde består af langt mere end selve LED'en. Det indeholder også køleskabet og driverelektronikken - et kredsløbsaggregat, der konverterer 120 V fra stikkontakten til en DC-spænding, som LED'en kan bruge. For at en LED skal fungere korrekt, skal LED'en selv, fosforen, køleskabet og elektronikken alle være fejlfri. Hvis du nogensinde har set et LED-trafiklys med en mørkeste patch i midten, har du ikke set en fejlagtig LED; du har set en fejlagtig LED-elektronikpakke. Fordi LED'erne selv kan vare mange titusinder af timer, skal de øvrige elementer i pakken også være designet med den slags levetid - en teknisk udfordring.

Håndtering af problemerne

I i begyndelsen af ​​2000'erne var alle disse problemer - og nogle få andre - tekniske problemer for LED-belysning. Koordineret virksomhed, universitet og regeringsarbejde har forbedret situationen dramatisk. Nu er der sæt af design- og teststandarder. Selvom forbrugerne sandsynligvis ikke vil blive begravet i detaljerne i testprocedurerne, kan de tage et enkelt skridt ved at kontrollere, at de LED-produkter, de køber, har en "Lighting Facts" -mærke. Kun producenter, der følger testprocedurerne, må bruge etiketten.