Nedostaci i izazovi LED rasvjete

May 17, 2023

Ostavite poruku

Nemojte se zanositi brojnim prednostima koje pruža LED rasvjeta. Iako je ova tehnologija nedvojbeno značajan razvoj u povijesti električne rasvjete, ona također predstavlja jedinstvene izazove. Posao s rasvjetom trenutačno se suočava s krizom razmjera s kojom se nikada prije nije suočio. Filozofije inženjerstva i dizajna transformirane su poluprovodničkim osvjetljenjem. Kontrole rasvjete sada su energetska elektronika, a ne jednostavna rasvjetna tijela. Drugim riječima, dizajn sustava rasvjete prilično je zamršen. LED diode su poluvodički izvori svjetlosti koji se sami zagrijavaju, osjetljivi su na struju i proizvode puno svjetla. To dovodi do najvećeg problema s LED rasvjetom budući da je višeslojni rad ključan za performanse i pouzdanost sustava. Inženjering sustava i sveobuhvatni dizajn sustava LED rasvjete također uključuje druge elemente uz metriku LED paketa. Upravljanje toplinom, regulacija pogonske struje i optička kontrola samo su neke od dodatnih međusobno povezanih varijabli koje su u igri.

 

Stručnjaci iz daljine često razvijaju poduži popis nedostataka za LED rasvjetu. Također nikada ne bi propustili istaknuti opasnosti plave svjetlosti LED rasvjete kako bi priču učinili zanimljivom. U biti, bijela svjetlost je sinteza valnih duljina iz nekoliko pojaseva boja. Bez obzira na izvore svjetlosti iz kojih se svjetlost stvara, sve bijele boje s istim izgledom boje sadrže gotovo istu količinu plavih valnih duljina u vidljivom spektru. Korelirana temperatura boje (CCT) može se koristiti za opisivanje nijanse bijele svjetlosti. CCT izvora svjetlosti često se odnosi na to koliko je plav. Postotak plavih valnih duljina raste s CCT-om. Plavo zračenje LED proizvoda od 3000 K jednako je nisko kao ono kod žarulje sa žarnom niti od 3000 K pod istim okolnostima osvjetljenja i osvjetljenja, dok je plavo zračenje LED proizvoda od 6000 K jednako visoko kao ono kod fluorescentne lampe od 6000 K. Opasnost od plavog svjetla rijetko je problem s bijelim LED diodama, kao što je slučaj s drugim izvorima svjetlosti. Inženjering sastava spektra bijele svjetlosti glavna je prednost LED tehnologije. Bilo koja spektralna kombinacija svjetla koja koristi ljudskom zdravlju i dobrobiti može se generirati s LED rasvjetom. Kako bi se modificirala količina plavog zračenja za zdrav spektar bijele svjetlosti, rasvjeta usmjerena na čovjeka, značajan tehnološki trend koji potiče ekspanziju industrije rasvjete, iskorištava kapacitet CCT podešavanja LED sustava.


U stvari, LED rasvjeta ima samo mali broj inherentnih nedostataka.

Najpoznatija mana LED rasvjete je da kao posljedicu stvara toplinu. Budući da proizvode toplinu unutar pakiranja uređaja umjesto da zrače toplinu u obliku infracrvenog zračenja, LED diode su poznate kao uređaji za grijanje koji se prodaju. LED dioda pretvara otprilike polovicu električne energije koju primi u toplinu, koja se mora fizički prenijeti kroz toplinski kanal. Kinetika mehanizama kvarova, uključujući stvaranje i razvoj atomskih defekata u aktivnom području diode, karbonizaciju i požutjelo sredstvo za zatvaranje te mrlje na kućištu plastičnog pakiranja može se ubrzati ako se temperatura spoja uređaja ne održava ispod određene granice. Za svakih 10 stupnjeva C povećanja temperature spoja iznad maksimalne nazivne temperature spoja, radni vijek LED-a smanjit će se za 30 do 50 posto.

 

Činjenica da su LED diode krhka energetska elektronika je i najpodcijenjenije i najgore ograničenje LED rasvjete. Imaju vrlo posebne preferencije u ishrani; pogonska struja. Visoka osjetljivost LED dioda na struju ima prednosti i mane. Poboljšava upravljivost sustava rasvjete, ali također izuzetno otežava reguliranje pogonske struje. Pogonska struja može vrlo malo varirati, što može utjecati na izlaz svjetla. LED diode su uređaji s istosmjernom strujom, ali se često moraju napajati iz izvora izmjenične struje. Strujni izlaz od pokretača do LED dioda još uvijek može imati zaostalu valovitost (preostalu periodičku fluktuaciju) ako izmjenični valni oblik nije potpuno potisnut nakon ispravljanja. Zbog tog mreškanja, LED diode trepću frekvencijom od 100 Hz ili 120 Hz, što je dvostruko brže od ulaznog mrežnog napona. Međusobno povezivanje električnih i toplinskih sustava LED dioda dodatno komplicira regulaciju opterećenja. Količina električne energije koja se isporučuje LED-u smanjuje se s povećanjem temperature spoja, pada napona, itd. S druge strane, količina otpadne topline proizvedene na poluvodičkoj ploči raste proporcionalno pogonskoj struji. Prekoračenje LED-a iznad njegovog nazivnog kapaciteta može dovesti do toplinskog odlaska i ranog kvara LED-a. Ipak, električna prenaprezanja (EOS) predstavljaju najveću opasnost za LED diode. Kada pogonska struja ili napon prekorači najveće nazivne vrijednosti komponente, javlja se EOS. Električna prenaprezanja mogu imati različite vjerojatne uzroke, kao što su elektrostatičko pražnjenje (ESD), udarna struja ili drugi prijelazni udari struje. Zbog osjetljivosti LED dioda na različite električne stresore, potrebno je strogo upravljanje pogonskom strujom.

 

Činjenica da LED diode imaju visoku gustoću toka treći je nedostatak. Odsjaj mogu proizvesti intenzivni izvori usmjerenog svjetla. Visoka osvjetljenja u vidnom polju mogu oslabiti vid (odsjaj s invaliditetom) ili učiniti da se osjećate razdraženo ili neugodno (odsjaj s neugodom). Dizajn rasvjetnog tijela može uključivati ​​dodatnu optiku za smanjenje blještanja, iako to često dovodi do značajnog optičkog gubitka.

 

Posljednje, ali ne i najmanje važno, u usporedbi s tradicionalnom rasvjetnom robom, veća složenost sustava rezultira višim početnim troškovima za LED proizvode. Zbog toga je optimizacija troškova ključna za proces projektiranja rasvjetnih tijela. Niz problema pojavit će se kada pritisak na troškove nadjača pouzdanost i učinkovitost robe.
 

Pošaljite upit