مزایا و معایب LED

مزایای

بهره وری:در مقایسه با لامپ های معمولی، LED ها لومن بیشتری در هر وات تولید می کنند. بر خلاف لامپ ها یا لوله های فلورسنت، کارایی دستگاه های روشنایی LED تحت تأثیر فرم و اندازه قرار نمی گیرد.
رنگ: برخلاف روش‌های نورپردازی معمولی، LED‌ها می‌توانند بدون استفاده از فیلترهای رنگی، نوری با رنگ دلخواه ساطع کنند. این می تواند منجر به کاهش هزینه های اولیه شود و موثرتر است.

اندازه:اتصال LED ها به بردهای مدار چاپی ساده است و می توان آنها را به اندازه 2 میلی متر مربع ساخت.

LED ها خیلی سریع روشن و خاموش می شوند. در کمتر از یک میکروثانیه، یک LED نشانگر قرمز استاندارد به حداکثر درخشندگی خواهد رسید. دوره‌های واکنش سریع‌تر نیز با LED‌های مورد استفاده در تجهیزات شبکه امکان‌پذیر است.

دوچرخه سواري:برخلاف لامپ‌های رشته‌ای و فلورسنت که با چرخش مکرر سریع‌تر خراب می‌شوند و لامپ‌های تخلیه با شدت بالا (لامپ‌های HID) که مدتی طول می‌کشد تا از سر گرفته شوند، LED‌ها برای کاربردهایی که در معرض چرخه‌های روشن و خاموش مکرر قرار دارند، عالی هستند.

کاهش دادن LED ها بسیار ساده است، چه با کاهش جریان رو به جلو یا با استفاده از مدولاسیون عرض پالس. هنگامی که در ویدیو یا توسط برخی افراد دیده می شود، چراغ های LED، به خصوص چراغ های جلو خودرو، به نظر می رسد که به دلیل این مدولاسیون عرض پالس، سوسو می زنند یا چشمک می زنند. این نوع تصویر استروبوسکوپی است.

نور خنک:برخلاف اکثر منابع نور، LED ها گرمای بسیار کمی را به شکل تابش مادون قرمز ساطع می کنند که می تواند به اقلام ظریف یا منسوجات آسیب برساند. انرژی تلف شده از طریق پایه LED به عنوان گرما آزاد می شود. LED ها معمولاً به آرامی از کار می افتند و به مرور زمان کم نور می شوند، برخلاف خرابی ناگهانی لامپ های رشته ای.

زندگی:عمر قابل استفاده یک LED می تواند بسیار طولانی باشد. طبق یک حساب، عمر مفید بین 35،000 و 50،000 ساعت است، اگرچه ممکن است دوره تا خرابی کامل طولانی شود. با توجه به شرایط استفاده، لوله های فلورسنت معمولاً برای 10،{5}} تا 15،000 ساعت استفاده رتبه بندی می شوند، در حالی که لامپ های رشته ای برای 1،000 تا 2،{ {11}} ساعت. طبق تعدادی از دموهای DOE، دوره بازپرداخت یک محصول LED عمدتاً تحت تأثیر کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری از این افزایش طول عمر است، نه صرفه جویی در انرژی.

مقاومت در برابر ضربه:برخلاف لامپ های فلورسنت و رشته ای ظریف، LED ها می توانند در برابر ضربه های بیرونی مقاومت کنند زیرا اجزای حالت جامد هستند.

تمرکز:محفظه محکم LED را می توان طوری ساخت که نور آن را هدایت کند. برای جمع آوری نور و هدایت آن در جهت مفید از منابع رشته ای و فلورسنت، اغلب به یک بازتابنده خارجی نیاز است. اپتیک بازتاب داخلی کل (TIR) ​​اغلب برای دستیابی به نتیجه مشابه برای بسته های LED بزرگتر استفاده می شود. با این حال، منابع نوری متعددی که برای تمرکز یا برخورد به سمت یک هدف چالش برانگیز هستند، معمولاً زمانی استفاده می‌شوند که مقادیر زیادی نور مورد نیاز است.

معایب

هزینه شروع بالا:در مقایسه با اکثر فن آوری های روشنایی سنتی، LED ها در حال حاضر گران تر هستند (قیمت هر لومن). قیمت هر کیلولومن (هزار چراغ) تا سال 2012 حدود 6 دلار بود. تا سال 2013، پیش بینی می شد که هزینه آن 2 دلار برای هر کیلولومن باشد. از مارس 2014، حداقل یکی از سازندگان ادعا می کند که به ازای هر کیلولومن 1 دلار دست یافته است. خروجی لومن نسبتاً کم، مدارهای درایو لازم و منابع برق همگی به هزینه اضافی کمک می کنند.

وابستگی به دما:دمای محیط منطقه کار یا ویژگی های "مدیریت حرارتی" بر عملکرد LED بسیار تأثیر می گذارد. هنگامی که یک LED در یک محیط گرم بیش از حد هدایت می شود، ممکن است ماژول LED بیش از حد گرم شود، که در نهایت می تواند باعث اختلال در عملکرد دستگاه شود. برای حفظ عمر طولانی، یک سینک حرارتی کافی مورد نیاز است. این برای کاربردها در صنایع خودروسازی، پزشکی و دفاعی که تجهیزات باید در دماهای مختلف کار کنند و نرخ خرابی پایینی داشته باشند بسیار مهم است. با محدوده دمای کاری -40 تا 100 درجه، توشیبا LED‌هایی را توسعه داده است که برای استفاده داخلی و خارجی در وسایلی مانند لامپ، نورپردازی سقف، چراغ‌های خیابانی و نورافکن مناسب هستند.

حساسیت ولتاژ:ال ای دی ها به یک منبع ولتاژ بالاتر از قطع و جریان کمتر از مشخصات نیاز دارند. تغییر جزئی در ولتاژ اعمال شده باعث تغییرات قابل توجهی در جریان و طول عمر می شود. بنابراین آنها به منبعی نیاز دارند که توسط برق کنترل شود. (معمولا فقط یک مقاومت سری برای LED های نشانگر).

کیفیت نور:در مقایسه با یک بخاری بدنه تیره، مانند خورشید یا نور رشته ای، اکثر LED های سرد و سفید دارای طول موج های بسیار متفاوت هستند. به دلیل متامریسم، سطوح قرمز به‌ویژه توسط ال‌ای‌دی‌های معمولی مبتنی بر فسفر ضعیف به تصویر کشیده می‌شوند، که باعث می‌شود رنگ اجسام در نورهای LED سرد-سفید متفاوت از نور خورشید یا منابع رشته‌ای دیده شود. با این حال، در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های سفید مدرن، قابلیت‌های رندر رنگ چراغ‌های فلورسنت معمولی اغلب کمتر از حد معمول است.

منبع نور منطقه:ال‌ای‌دی‌های منفرد به جای توزیع نور دایره‌ای که از یک منبع نور می‌آید، توزیع لامبرتی نور را تولید می‌کنند. در نتیجه، استفاده از LEDها در برنامه هایی که نیاز به میدان نور کروی دارند، چالش برانگیز است. با این حال، میدان های نوری متمایز را می توان با استفاده از اپتیک های مختلف یا "عدسی ها" کنترل کرد. واگرایی زیر چند درجه را نمی توان با ال ای دی تولید کرد. در مقایسه، لیزرها می توانند پرتوهایی تولید کنند که بیش از 0.2 درجه واگرایی ندارند.

قطبیت الکتریکی:بر خلاف لامپ های رشته ای که مستقل از قطبیت الکتریکی می درخشند، LED ها فقط با قطبیت الکتریکی مناسب می درخشند. یکسو کننده ها را می توان برای تطبیق فورا قطبیت منبع با نمایشگرهای LED استفاده کرد.

خطر آبی:با توجه به استانداردهای ایمنی چشم مانند ANSI/IESNA RP-27.1-05: تمرین توصیه شده برای ایمنی فوتوبیولوژیکی برای سیستم‌های لامپ و لامپ، ال‌ای‌دی‌های آبی و ال‌ای‌دی‌های سرد-سفید اکنون می‌توانند نور آبی بیشتری را نسبت به آنچه برای آنها ایمن است منتشر کنند. چشم انسان

آلودگی نور آبی:به دلیل وابستگی شدید پراکندگی ریلی به طول موج، LED های سفید سرد می توانند آلودگی نوری بیشتری نسبت به سایر منابع نوری ایجاد کنند، زیرا نسبت به منابع نور سنتی در فضای باز مانند لامپ های بخار سدیم فشار بالا، نور آبی بیشتری ساطع می کنند. IDA توصیه می‌کند از منابع نور سفید با دمای رنگ مرتبط بیشتر از 3،{3}} K استفاده نکنید.

کاهش کارایی:با افزایش جریان الکتریکی، بازده LED کاهش می یابد. جریان های بالاتر نیز منجر به گرمایش بیشتر می شود که باعث کاهش طول عمر LED می شود. جریانی که می تواند از یک LED در مصارف با توان بالا عبور کند عملاً توسط این اثرات محدود می شود.

تاثیر بر حشرات:در مقایسه با چراغ‌های بخار سدیم، ال‌ای‌دی‌ها برای حشرات جذاب‌تر هستند و این نگرانی فرضی را ایجاد می‌کند که این امر می‌تواند منجر به از هم گسیختگی شبکه‌های غذایی شود.

استفاده در هوای سرد:از آنجایی که چراغ‌های کنترل راهنمایی LED به اندازه چراغ‌های الکتریکی معمولی گرما تولید نمی‌کنند، برف می‌تواند آن‌ها را پنهان کرده و باعث بروز حوادث ناگوار شود.