Prednosti in slabosti LED
Prednosti
Učinkovitost:V primerjavi z običajnimi žarnicami LED diode proizvajajo več lumnov na vat. V nasprotju s fluorescenčnimi žarnicami ali cevmi na učinkovitost LED svetlobnih naprav ne vplivata oblika in velikost.
odtenek: Za razliko od običajnih tehnik osvetljevanja lahko LED diode oddajajo svetlobo želenega odtenka brez uporabe barvnih filtrov. To lahko zmanjša začetne stroške in je učinkovitejše.
Velikost:LED diode je enostavno priključiti na tiskana vezja in jih je mogoče izdelati že do 2 mm2.
LED se zelo hitro prižgejo in ugasnejo. V manj kot eni mikrosekundi bo standardna rdeča indikatorska LED dosegla največjo svetilnost. Z LED diodami, ki se uporabljajo v omrežni opremi, so mogoča še hitrejša odzivna obdobja.
Kolesarjenje:V nasprotju z žarnicami z žarilno nitko in fluorescenčnimi žarnicami, ki se hitreje pokvarijo, če se pogosto spreminjajo, in visokointenzivnimi žarnicami na razelektritev (HID žarnice), ki potrebujejo nekaj časa, da ponovno zaženejo, so LED-diode popolne za aplikacije, ki so izpostavljene pogostemu menjavanju vklopov in izklopov.
Svetleče diode je zelo enostavno zmanjšati, bodisi z zmanjšanjem prednjega toka ali uporabo impulzno-širinske modulacije. Ko jih vidijo na videu ali nekateri ljudje, se zdi, da luči LED, zlasti žarometi vozil, utripajo ali utripajo zaradi te modulacije širine impulza. Ta vrsta slike je stroboskopska.
Hladna svetloba:Za razliko od večine svetlobnih virov LED diode oddajajo zelo malo toplote v obliki infrardečega sevanja, ki lahko poškoduje občutljive predmete ali tekstil. Zapravljena energija se sprosti skozi podstavek LED kot toplota. LED diode običajno odpovedujejo počasi in sčasoma zatemnijo v nasprotju z nenadno odpovedjo žarnic z žarilno nitko.
življenje:Življenjska doba LED je lahko precej dolga. Po enem računu je življenjska doba med 35,000 in 50,000 urami, čeprav se lahko obdobje do popolne okvare podaljša. Glede na pogoje uporabe so fluorescenčne sijalke običajno predvidene za 10,000 do 15,000 ur uporabe, medtem ko so žarnice z žarilno nitko navedene za 1,000 do 2,{ {11}} ur. Na vračilno dobo za izdelek LED vplivajo predvsem zmanjšani stroški vzdrževanja zaradi te podaljšane življenjske dobe, ne pa prihranek energije, glede na številne predstavitve DOE.
Odpornost na udarce:V nasprotju z občutljivimi fluorescentnimi in žarilnimi lučmi lahko LED diode prenesejo zunanje udarce, ker so polprevodniške komponente.
Fokus:Čvrsto posodo LED-lučke je mogoče narediti tako, da usmerja njeno svetlobo. Za zbiranje svetlobe in njeno usmerjanje v koristno smer od žarnic in fluorescentnih virov je pogosto potreben zunanji reflektor. Optika s popolnim notranjim odbojem (TIR) se pogosto uporablja za doseganje enakega rezultata pri večjih paketih LED. Vendar pa se številni viri svetlobe, ki jih je težko koncentrirati ali trčiti proti istemu cilju, običajno uporabljajo, ko so potrebne velike količine svetlobe.
Slabosti
Visoki začetni stroški:V primerjavi z večino tradicionalnih tehnologij razsvetljave so LED diode trenutno dražje (cena na lumen). Cena na kilolumen (tisoč luči) je bila od leta 2012 približno 6 USD. Do leta 2013 je bilo predvideno, da bo strošek znašal 2 USD na kilolumen. Od marca 2014 vsaj en proizvajalec trdi, da je dosegel 1 USD na kilolumen. Sorazmerno nizka svetilnost, potrebna pogonska vezja in viri energije prispevajo k dodatnim stroškom.
Odvisnost od temperature:Temperatura okolice delovnega območja ali značilnosti "toplotnega upravljanja" močno vplivajo na delovanje LED. Ko je LED v vročem okolju preobremenjena, se lahko modul LED pregreje, kar lahko povzroči okvaro naprave. Za dolgo življenjsko dobo je potreben zadosten odvod toplote. To je ključnega pomena za aplikacije v avtomobilski, medicinski in obrambni industriji, kjer mora oprema delovati pri različnih temperaturah in imeti nizko stopnjo napak. Z razponom delovne temperature od -40 do 100 stopinj je Toshiba razvila diode LED, ki so primerne za notranjo in zunanjo uporabo v napeljavah, kot so svetilke, stropna razsvetljava, ulične luči in reflektorji.
Napetostna občutljivost:Svetleče diode zahtevajo napajalno napetost, ki je višja od mejne vrednosti, in tok, ki je nižji od specifikacije. Rahel premik v uporabljeni napetosti povzroči znatne spremembe toka in življenjske dobe. Zato potrebujejo vir, ki ga krmili elektrika. (običajno samo serijski upor za indikatorske LED).
Kakovost svetlobe:V primerjavi s temnim grelnikom telesa, kot je sonce ali žarnica, ima večina hladno belih LED valovne dolžine zelo različne. Zaradi metamerizma so rdeče površine še posebej slabo prikazane z običajnimi hladno belimi diodami LED na osnovi fosforja, zaradi česar je barva predmetov videti drugače pod hladno belo osvetlitvijo LED kot pod sončno svetlobo ali žarnicami. Toda v primerjavi s sodobnimi belimi diodami LED so zmožnosti barvnega upodabljanja navadnih fluorescentnih luči pogosto podpovprečne.
Območni vir svetlobe:Posamezne LED diode proizvajajo lambertovo porazdelitev svetlobe namesto krožne porazdelitve svetlobe, ki prihaja iz enega vira svetlobe. Posledično je uporaba LED diod v aplikacijah, ki zahtevajo sferično svetlobno polje, izziv; vendar je mogoče različna svetlobna polja nadzorovati z uporabo različnih optik ali "leč". Divergence pod nekaj stopinjami LED diode ne morejo ustvariti. Za primerjavo, laserji lahko proizvajajo žarke, ki se ne razlikujejo za več kot 0,2 stopinje.
Električna polarnost:LED diode bodo svetile le ob pravilni električni polarnosti, v nasprotju z žarnicami z žarilno nitko, ki svetijo neodvisno od električne polarnosti. Usmernike je mogoče uporabiti za takojšnjo uskladitev polarnosti vira z LED zasloni.
Modra nevarnost:V skladu s standardi za varnost oči, kot je ANSI/IESNA RP-27.1-05: Priporočena praksa za fotobiološko varnost za svetilke in sisteme svetilk, lahko modre LED in hladno bele LED zdaj oddajajo več modre svetlobe, kot je varno človeške oči.
Onesnaženje z modro svetlobo:Zaradi močne odvisnosti Rayleighovega sipanja od valovne dolžine lahko hladno bele LED diode povzročijo več svetlobnega onesnaženja kot drugi viri svetlobe, ker oddajajo sorazmerno več modre svetlobe kot tradicionalni zunanji viri svetlobe, kot so visokotlačne sijalke z natrijevo paro. IDA odsvetuje uporabo virov bele svetlobe s pripadajočo barvno temperaturo, višjo od 3,000 K.
Padec učinkovitosti:Ko se električni tok poveča, se učinkovitost LED zmanjša. Višji tokovi povzročijo tudi večje segrevanje, kar zmanjša življenjsko dobo LED. Tok, ki lahko prehaja skozi LED pri uporabi z visoko močjo, je praktično omejen s temi učinki.
Vpliv na žuželke:V primerjavi z lučmi z natrijevo paro so LED-diode veliko bolj privlačne za žuželke, kar vzbuja hipotetične skrbi, da bi to lahko povzročilo prekinitev prehranjevalnih mrež.
Uporaba v hladnem vremenu:Ker LED prometne luči ne proizvajajo toliko toplote kot običajne električne luči, jih sneg lahko zakrije in povzroči nesreče.
