Sisältö
Puolijohdevalaisimet, joissa on valoa emittoivia diodeja tai LED-valoja, tarjoavat viidestä kymmeneen kertaa enemmän valaistusta wattia kohti kuin hehkulamput - tai jopa enemmän. LEDien käyttöikä on kymmeniä tuhansia tunteja - pikemminkin kuin hehkulamppujen tarjoamat tuhannet. Ja LEDit tarjoavat valonlähteen tarkan hallinnan toisin kuin hehkulamput, jotka suihkuttavat valoaan kaikkiin suuntiin.
Kaikki nämä ominaisuudet johtavat merkkivalojen merkittäviin suorituskykyetuihin, mutta se ei tarkoita, että ne olisivat ilman ongelmia. Heillä voi olla ongelmia värien suhteen, lähtö voi heikentyä ajan myötä ja LEDit on jäähdytettävä. Jos jokin useista LED-valaisinkomponenteista vioittuu, koko LED voi vioittua. Teollisuus, hallitus ja akateeminen yhteisö ovat käsitelleet näitä ongelmia, mikä on johtanut räjähdysmäiseen kasvuun yleisten valaistusten LEDien saatavuudessa.
Väri
Hehkulampustasi tulevan valon luonne ja väri riippuvat pienen hehkulangan lämpötilasta. Vaikka yksi hehkulanka on rakennettu eri tavalla kuin toinen, se kuumennetaan silti lähes samaan lämpötilaan ja antaa karkeasti saman värisen valon. Ei niin LEDien kanssa.
LEDit on rakennettu kuten tietokonepiirejä, joissa on täsmälleen kerrostettuja puolijohdemateriaaleja. Pienet muutokset kerrosten paksuudessa voivat muuttaa ledien valoa. Lisäksi useimmissa valkoisen valon merkkivaloissa on toinen kerros, nimeltään fosfori. Pienet muutokset fosforissa johtavat myös värinmuutoksiin, jotka voivat tehdä yhdestä valkoisesta LEDistä sinertävän, kun taas toinen näyttää punertavalta ja toisen kellertävältä.
Lumen ylläpito
Jokainen valonlähde heikkenee ajan myötä. Jopa hehkulamppuisi muuttuvat väri ja himmeä vanhetessaan - mutta ne rikkoutuvat kokonaan ennen kuin nämä vaikutukset ovat liian havaittavissa. LEDit himmenevät ja muuttavat väriä myös vanhetessaan. Lämpö- ja valoaltistus aiheuttaa niiden elinaikana fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia LEDeihin ja fosforiin, jotka muuttavat valaistusta. Koska LEDit kestävät 25-50 kertaa niin kauan kuin hehkulamput, nämä vaikutukset ilmenevät.
Jäähdytys
LEDit ovat paljon tehokkaampia kuin hehkulamput. Hehkulamput kääntävät 5–10 prosenttia sähköstä valoon, kun taas ledit muuntavat noin puolet sähköstä valoon. Loppuosa energiasta - hukkaan kulunut osa - menee lämmöön. Hehkulamput eroavat tuosta lämmöstä lähettämällä sitä näkymättömänä infrapunasäteilynä - siksi kätesi tuntuu lämpimältä hehkulampun edessä. LEDit eivät emittoi paljon infrapunasäteilyä.
LEDit tuottavat silti lämpöä, joten se on otettava pois jollain muulla menetelmällä. LEDit on kytkettävä jäähdytyselementteihin siirtääksesi lämpöenergiaa pois ledistä, sitten jäähdytyselementit on suunniteltava, jotta lämmöstä saadaan eroon jollakin tavalla. Jos LED-valoja ei jäähdytetä, ne hajoavat erittäin nopeasti, ja sitten häviävät kokonaan.
Useiden komponenttien integrointi
Kun ostat hehkulampun, voit kytkeä sen pöytävalaisimeen, seinävaloon tai upotettuun kattokiinnikkeeseen - se toimii missä tahansa. Se on erilainen LED-merkkien tarina. LED-valonlähde koostuu paljon enemmän kuin itse LED. Se sisältää myös jäähdytyselementin ja ohjaimen elektroniikan - piirikokoonpanon, joka muuntaa 120 V: n pistorasiasta tasajännitteeksi, jota LED voi käyttää. Jotta LED toimisi kunnolla, itse LEDin, fosforin, jäähdytyselementin ja elektroniikan on oltava virheetöntä. Jos olet koskaan nähnyt LED-liikennevaloa, jonka keskellä on pimeyspiste, et ole nähnyt epäonnistunutta LEDiä; olet nähnyt epäonnistuneen LED-elektroniikkapaketin. Koska LEDit itse voivat kestää useita kymmeniä tuhansia tunteja, paketin muut osat on myös suunniteltava tällaisen eliniän ajan - tekninen haaste.
Ongelmien käsittely
2000-luvun alkupuolella kaikki nämä asiat - ja muutama muu - olivat LED-valaistusten teknisiä ongelmia. Yritysten, yliopistojen ja hallitusten koordinoitu työskentely on parantanut tilannetta dramaattisesti. Nyt on joukko suunnittelu- ja testistandardeja. Vaikka kuluttajat eivät todennäköisesti halua haudata testausmenettelyjen yksityiskohtia, he voivat ottaa yksinkertaisen askelin tarkistamalla, että heidän ostamissaan LED-tuotteissa on "Valaistus tosiasiat" -merkki. Vain valmistajat, jotka seuraavat testimenetelmiä, saavat käyttää etikettiä.