Недостатъци и предизвикателства на LED осветлението

May 17, 2023

Остави съобщение

Не се увличайте от многобройните предимства на LED осветлението. Въпреки че тази технология безспорно е значително развитие в историята на електрическото осветление, тя също така представлява уникални предизвикателства. Бизнесът с осветление в момента се справя с криза от размери, с които не се е сблъсквал досега. Философиите на инженеринга и дизайна бяха трансформирани от полупроводниковото осветление. Контролите на осветлението вече са силова електроника, а не обикновени осветителни тела. С други думи, дизайнът на осветителната система е доста сложен. Светодиодите са полупроводникови източници на светлина, които се самонагряват, чувствителни са към ток и произвеждат много светлина. Това повдига най-големия проблем с LED осветлението, тъй като многостранната работа е от решаващо значение за производителността и надеждността на системата. Системното инженерство и цялостният дизайн на LED осветителната система включват и други елементи в допълнение към показателите на LED пакета. Термично управление, регулиране на тока на задвижване и оптичен контрол са само някои от допълнителните взаимосвързани променливи в игра.

 

Експертите от разстояние често разработват дълъг списък от недостатъци на LED осветлението. Те също никога няма да пропуснат да подчертаят опасностите от синята светлина от LED осветлението, за да направят историята интересна. По същество бялата светлина е синтез на дължини на вълните от няколко цветни ленти. Независимо от източниците на светлина, от които се генерира светлината, всички бели с еднакъв цвят съдържат почти еднакво количество сини дължини на вълните във видимия спектър. Корелирана цветна температура (CCT) може да се използва за описание на нюанса на бялата светлина. CCT на източника на светлина често се свързва с това колко син е той. Процентът на сините дължини на вълните се увеличава с CCT. Синьото излъчване от 3000 K LED продукт е толкова ниско, колкото това от 3000 K лампа с нажежаема жичка при същите условия на яркост и осветеност, докато синьото излъчване от 6000 K LED продукт е толкова силно, колкото това от 6000 K флуоресцентна лампа. Опасността от синя светлина рядко е проблем с белите светодиоди, както е с други източници на светлина. Разработването на спектъра на бялата светлина е основно предимство на LED технологията. Всяка спектрална комбинация от светлина, която е от полза за човешкото здраве и благополучие, може да бъде генерирана с LED осветление. За да се модифицира количеството синьо лъчение за здравословен спектър на бяла светлина, ориентираното към човека осветление, значителна технологична тенденция, която подхранва разрастването на осветителната индустрия, използва капацитета за настройка на CCT на LED системите.


В действителност LED осветлението има само малък брой присъщи недостатъци.

Най-известният недостатък на LED осветлението е, че генерира топлина като следствие. Тъй като произвеждат топлина вътре в опаковката на устройството, вместо да излъчват топлина под формата на инфрачервено лъчение, светодиодите са известни като продавани отоплителни устройства. Светодиодът преобразува около половината от електрическата енергия, която получава, в топлина, която трябва да бъде физически транспортирана през термичен канал. Кинетиката на механизмите на повреда, включително производство и развитие на атомни дефекти в активната зона на диода, карбонизация и пожълтяване на капсулатора и оцветяване на корпуса на пластмасовата опаковка може да се ускори, ако температурата на свързване на устройството не се поддържа под определена граница. За всеки 10 градуса C увеличение на температурата на прехода над максималната номинална температура на прехода, експлоатационният живот на светодиода ще бъде намален с 30 процента до 50 процента.

 

Фактът, че светодиодите са крехка силова електроника, е едновременно най-недооцененото и най-лошото ограничение на LED осветлението. Те имат много специфични хранителни предпочитания; задвижващ ток. Високата чувствителност към преден ток на светодиодите има плюсове и минуси. Той подобрява управляемостта на осветителните системи, но също така прави изключително трудно регулирането на задвижващия ток. Задвижващият ток може да варира с много малко количество, което може да повлияе на светлинния поток. Светодиодите са устройства, управлявани от постоянен ток, но често трябва да се захранват от източник на променлив ток. Токовият изход от драйвера към светодиодите все още може да има остатъчна пулсация (остатъчна периодична флуктуация), ако променливата форма на вълната не е напълно потисната след коригиране. Поради тази пулсация, светодиодите мигат с честота, която е 100Hz или 120Hz, което е два пъти по-бързо от входящото мрежово напрежение. Взаимното свързване на електрическите и термичните системи на светодиодите допълнително усложнява регулирането на натоварването. Количеството електричество, предоставено на светодиода, намалява с повишаване на температурата на прехода, падане на напрежението в посока напред и т.н. От друга страна, количеството отпадна топлина, произведена в полупроводниковата матрица, се увеличава пропорционално на задвижващия ток. Превишаването на един светодиод над номиналния му капацитет може да доведе до термично изтичане и ранно повреда на светодиода. Електрическите пренапрежения (EOS) обаче са опасността, която представлява най-голям риск за светодиодите. Когато максималните номинални стойности на компонента бъдат превишени от управляващия ток или напрежение, възниква EOS. Електрическите пренапрежения могат да имат различни вероятни причини, като електростатичен разряд (ESD), пусков ток или други преходни токови удари. Поради чувствителността на светодиодите към различни електрически стресови фактори е необходимо стриктно управление на управляващия ток.

 

Фактът, че светодиодите имат висока плътност на потока, е трети недостатък. Отблясъците могат да бъдат причинени от интензивни източници на насочена светлина. Високата яркост в зрителното поле може да влоши зрението (отблясък при увреждане) или да ви накара да се чувствате раздразнени или неудобни (отблясък от дискомфорт). Дизайнът на осветителното тяло може да включва допълнителна оптика за намаляване на отблясъците, въпреки че това често води до значителни оптични загуби.

 

Не на последно място, в сравнение с традиционните осветителни стоки, по-сложната система води до по-високи първоначални разходи за LED продукти. Поради това оптимизирането на разходите е от решаващо значение за процеса на проектиране на осветителни тела. Поредица от проблеми ще изплуват, когато натискът върху разходите надделее над надеждността и производителността на стоките.
 

Изпрати запитване