Innehåll
Solid state-belysning med ljusemitterande dioder eller lysdioder ger fem till tio gånger så mycket belysning per watt som glödlampor - eller till och med mer. Lysdioder har användbar livstid på tiotusentals timmar - snarare än de tusentals som erbjuds av glödlampor. Och lysdioderna erbjuder exakt kontroll av ljuseffekten, i motsats till glödlampor, som sprutar deras ljus i alla riktningar.
Alla dessa egenskaper innebär betydande prestandafördelar för lysdioder, men det betyder inte att de är utan problem. De kan ha problem med färg, utgången kan försämras över tiden och lysdioderna måste kylas. Fel i någon av flera LED-fixturkomponenter kan orsaka att hela lysdioden misslyckas. Industrin, regeringen och akademin har tagit itu med dessa problem, vilket lett till explosiv tillväxt i tillgängligheten av lysdioder för allmän belysning.
Färg
Karaktären och färgen på ljuset som kommer ut från din glödlampa beror på temperaturen på det lilla glödtråden inuti. Även om en glödtråd byggs annorlunda än en annan, kommer den fortfarande att värmas upp till ungefär samma temperatur och ger ungefär samma färgljus. Inte så med lysdioder.
Lysdioder är byggda på samma sätt som datorchips, med exakt avsatta lager av halvledarmaterial. Små förändringar i tjockleken på lagren kan ändra LED-lampans färg. Dessutom har de flesta LED-lysdioder ett annat lager som kallas fosfor. Små förändringar i fosforet kommer också att leda till färgförändringar som kan göra att en vit LED ser blåaktig ut medan en annan ser rödaktig och en annan gulaktig.
Lumenunderhåll
Varje ljuskälla försämras med tiden. Även dina glödlampor kommer att ändra färg och försvinna när de blir äldre - men de bryts helt innan dessa effekter blir för märkbara. Lysdioderna dimma och ändrar färg när de också blir äldre. Under deras livstid utsätter värme och ljus exponering för fysiska och kemiska förändringar i lysdioderna och fosforerna som modifierar belysningen. Eftersom lysdioderna varar 25 till 50 gånger så länge som glödlampor blir dessa effekter uppenbara.
Kyl
Lysdioder är mycket effektivare än glödlampor. Glödlampor förvandlar 5 procent till 10 procent av sin elektricitet till ljus, medan lysdioder omvandlar ungefär hälften av sin elektricitet till ljus. Resten av den energin - den bortkastade delen - går in i värme. Glödlampor tar bort den värmen genom att avge den som osynlig infraröd strålning - varför din hand känns varm framför en glödlampa. Lysdioder avger inte mycket infraröd strålning.
Lysdioder genererar fortfarande värme, så det måste tas bort med någon annan metod. Lysdioder måste anslutas till kylflänsar för att flytta värmeenergin bort från lysdioden, sedan måste kylflänsen konstrueras för att bli av med den värmen på något sätt. Om lysdioderna inte kyls nedbryts de mycket snabbt och misslyckas helt.
Integrera flera komponenter
När du köper en glödlampa kan du ansluta den till en skrivbordslampa, en vägglampa eller en infälld takarmatur - det fungerar var som helst. Det är en annorlunda historia för lysdioder. En LED-ljuskälla består av mycket mer än själva lysdioden. Den innehåller också kylflänsen och förarelektroniken - ett kretsaggregat som omvandlar 120 V från uttaget till en likspänning som LED kan använda. För att en lysdiod ska fungera korrekt måste lysdioden själv, fosfor, kylflänsen och elektroniken vara felfri. Om du någonsin har sett ett LED-trafikljus med en plåster av mörker i mitten, har du inte sett en misslyckad LED; du har sett ett misslyckat LED-elektronikpaket. Eftersom lysdioderna själva kan hålla i många tiotusentals timmar måste de andra elementen i paketet också utformas med den typen av livstid - en teknisk utmaning.
Att hantera problemen
I början av 2000-talet var alla dessa problem - och några få - tekniska problem för LED-belysning. Samordnat företags-, universitets- och regeringsarbete har förbättrat situationen dramatiskt. Nu finns det uppsättningar design och teststandarder. Även om konsumenterna förmodligen inte vill bli begravda i detaljerna i testförfarandena, kan de ta ett enkelt steg genom att kontrollera att LED-produkterna de köper har en "Lighting Facts" -etikett. Endast tillverkare som följer testrutinerna får använda etiketten.