Zalety i wady LED

 

Wszystkie systemy oświetlenia posiadają szereg właściwych im cech i parametrów, stanowiących o ich zaletach i wadach. Nie ma systemu oświetlenia uniwersalnego i zarazem idealnego. Zalety i wady decydują o tym, że jedne systemy sprawdzają się lepiej niż inne w określonych zastosowaniach i warunkach eksploatacji.

Zalety (+11):
•Efektywność - umożliwiają osiągnięcie dużo większej ilości światła z jednego wata zasilania. [LEDS Magazine]
•Kolor - diody mogą emitować światło o wymaganym kolorze bez stosowania filtrów. Jest to bardziej efektywne niż tradycyjne metody i pozwala obniżyć koszt początkowy systemów kolorowych. Należy sobie jednak zdawać sprawę z faktu, że w systemach LED nie jest możliwe osiągnięcie każdego koloru. Jedynie system RGB pozwala zbliżyć się do zakresu kolorów filtrów.
•Wymiary - ledy mogą być bardzo małe, mniejsze niż 2 mm [Schubert 2005] i łatwo je zainstalować na płytce drukowanej
•Czas załączania i wyłączania - diody włączają i wyłączają się bardzo szybko. Typowa dioda czerwona osiąga pełna jasności w ciągu mikrosekund [NETL] Ledy używane w urządzeniach telekomunikacyjnych mogą mieć jeszcze krótsze czasy załączania i wyłączania.
•Ściemnianie - diody można ściemniać albo poprzez modulację szerokości impulsu zasilającego albo poprzez obniżenia prądu w kierunku przewodzenia.
•Promieniowanie IR - diody promieniują stosunkowo mało w podczerwieni a co za tym idzie można je wykorzystywać do oświetlania obiektów czułych na to promieniowanie. Należy sobie jednak zdawać sprawę, że jedyna technologią eliminującą promieniowanie IR w 100% są światłowody. W diodach energia jest promieniowana w postaci ciepła.
•Powolna degradacja - diody w większości przypadków tracą powoli jasność i nie następuje ich gwałtowne zgaśnięcie jak w przypadku innych źródeł światła. [Dialight] Ma to z jednej strony zalety, gdyż system diodowy będzie długo pełnił swoja funkcję, jednak zagrożenie polega na tym, aby wymienić go gdy parametry świecenia nie pozwolą na uzyskanie satysfakcjonującego efektu.
•Trwałość - diody charakteryzują się relatywnie długim czasem pracy od 35000 do 50000 godzin - użyteczny czas świecenia może być dłuższy. Należy jednak zdawać sobie sprawę, że jak w każdym urządzeniu cytowany czas pracy jest czasem statystycznym, opartym na założeniu 50% diod z danej partii świecących z co najmniej 50% jasnością. Faktem jest, że można przyjąć użyteczny czas eksploatacji źródeł światła na poziomie 5 - 7 lat. Dla porównania czas życia żarówek wynosi około 2000 godzin, a halogenów około 5000. Technologią porównywalną pod względem trwałości są lampy CFL, w których trwałość 50000 jest dość łatwo osiągalna.
•Odporność na uderzenia - LEDy są komponentami zrobionym z ciał stałych i przez to trudno jest zniszczyć poprzez zewnętrzne uderzenia.
•Ogniskowanie - możliwe jest zbudowanie zogniskowanego źródła światła bez użycia reflektorów Dzięki za wszystko temu, że dioda emituje bardzo kierunkowe światło.
•Niska toksyczność - diody nie zawierają rtęci, przez to są dużo bezpieczniejsze dla środowiska niż inne technologie.


Wady (-5):
•Wysoka cena początkowa systemu - LEDy są obecnie droższe niż systemy oparte na konwencjonalnych źródłach światła. Biorąc jednak pod uwagę całkowity koszt utrzymania systemu w trakcie jego życia, system diodowy jest istotnie tańszy ze względu na niższe zużycie energii oraz niższe koszy napraw.
•Zależności temperaturowe - skuteczność diod zależy od temperatury pracy. W wysokich temperaturach następuje zmniejszenie prądu termicznego (patrz sekcja teoretyczna) i co za tym idzie prąd wynikowy będący różnicą prądu termicznego i rekombinacji się zmniejsza. Dodatkowo diody jako elementy półprzewodnikowe zmniejszają swoja oporność wraz ze wzrostem temperatury, co przy tym samym napięciu powoduje wzrost prądu, aż do przekroczenia wartości znamionowych i spalenia urządzenia. Profesjonalne systemy LED muszą być wyposażone w odpowiednie radiatory odprowadzające ciepło, a sterowniki powinny kontrolować temperaturę opraw i wyłączać je lub ściemniać wraz ze wzrostem temperatury.
•Wrażliwość na warunki zasilania - LEDy muszą być sterowane napięciem powyżej napięcia progowego i prądem poniżej wartości progowej. Efekt taki można uzyskać poprzez ograniczenie prądu opornikiem połączonym szeregowo z diodą, albo lepiej poprzez wykorzystanie zasilacza prądowego [The LED Museum]
•Jakość światła - większość zimnobiałych ledów ma spektra różniące się znacząco od spektrum ciała czarnego takiego jak słońce lub żarówka. Pik na poziomie 460 nm oraz dolina na 500 nm powoduje że percepcja koloru przedmiotów w tym świetle odbiega znacząco od tego, co widać bez niego. Jedynie diody najwyższej jakości oferują jakość światła umożliwiającą uzyskanie dobrych parametrów wskaźnika CRI.
•Niebieskie szum - ponieważ zimnobiałe diody emitują dużo więcej światła niebieskiego niż inne światła zewnętrzne (sodowe, rtęciowe) mocna zależność długości fali w załamaniu Rayleigh?a (Rayleigh scattering) powodują, że niebieskie i białe diody LED powodują najwięcej zanieczyszczeń światła. Jest bardzo ważne, aby białe diody używane na zewnątrz były przysłonięte. W porównaniu do lamp sodowych, 460 nm emisja białych ledów jest odbijana przez ziemską atmosferę ponad 2.17 raza bardziej. Białe diody nie powinny być używane do oświetlenia w pobliżu obserwatoriów astronomicznych.

   
© ALLROUNDER