Výhody a nevýhody LED
Výhody
Účinnost:Ve srovnání s klasickými žárovkami produkují LED diody více lumenů na watt. Na rozdíl od fluorescenčních žárovek nebo trubic není účinnost LED osvětlovacích zařízení ovlivněna tvarem a velikostí.
odstín: Na rozdíl od konvenčních technik osvětlení mohou LED vyzařovat světlo požadovaného odstínu bez použití jakýchkoli barevných filtrů. To může vést ke snížení počátečních nákladů a je efektivnější.
Velikost:LED diody se snadno připojují k deskám s plošnými spoji a mohou mít velikost pouhých 2 mm2.
LED diody se zapínají a vypínají velmi rychle. Za méně než jednu mikrosekundu dosáhne standardní červená indikační LED maximální svítivosti. Ještě rychlejší reakční doby jsou možné s LED použitými v síťových zařízeních.
Cyklistika:Na rozdíl od klasických a fluorescenčních žárovek, které se při častém cyklování rozbíjejí rychleji, a výbojek s vysokou svítivostí (HID výbojky), kterým chvíli trvá, než se obnoví, jsou LED diody ideální pro aplikace vystavené častému zapínání a vypínání.
LED diody lze velmi jednoduše snížit, a to buď snížením propustného proudu, nebo použitím pulzně šířkové modulace. Při sledování na videu nebo některými lidmi se zdá, že LED světla, zejména světlomety vozidel, blikají nebo blikají kvůli této modulaci šířky pulzu. Tento druh obrazu je stroboskopický.
Chladné světlo:Na rozdíl od většiny světelných zdrojů vyzařují LED diody velmi málo tepla ve formě infračerveného záření, které může poškodit jemné předměty nebo textilie. Zbytečná energie se uvolňuje přes základnu LED jako teplo. LED diody obvykle selžou pomalu a časem se ztlumí, na rozdíl od náhlého selhání žárovek.
Život:Životnost LED může být poměrně dlouhá. Podle jednoho účtu je životnost mezi 35,{1}} a 50,000 hodinami, ačkoli období do úplného selhání se může prodloužit. Podle podmínek použití jsou zářivky obvykle hodnoceny na 10,{5}} až 15,000 hodin používání, zatímco klasické žárovky jsou uvedeny na 1,000 až 2,{ {11}} hodin. Podle řady ukázek DOE je doba návratnosti LED produktu primárně ovlivněna sníženými náklady na údržbu z této prodloužené životnosti, nikoli úsporou energie.
Odolnost proti otřesům:Na rozdíl od jemných zářivek a žárovek mohou LED odolat vnějším otřesům, protože se jedná o polovodičové komponenty.
Soustředit se:Robustní nádoba LED může být vyrobena tak, aby směrovala její světlo. Pro shromažďování světla a jeho vedení užitečným směrem ze žárovek a zářivek je často potřeba externí reflektor. Optika s úplným vnitřním odrazem (TIR) se často používá k dosažení stejného výsledku u větších LED balení. Pokud je však vyžadováno velké množství světla, obvykle se používají četné světelné zdroje, které se obtížně koncentrují nebo se srážejí směrem ke stejnému objektivu.
Nevýhody
Vysoké počáteční náklady:Ve srovnání s většinou tradičních technologií osvětlení jsou LED v současnosti dražší (cena za lumen). Cena za kilolumen (tisíc světel) byla v roce 2012 asi 6 USD. Do roku 2013 se předpokládalo, že náklady budou 2 USD za kilolumen. Od března 2014 alespoň jeden výrobce tvrdí, že dosáhl 1 $ za kilolumen. Poměrně nízký světelný tok, nezbytné budicí obvody a zdroje energie přispívají k dodatečným nákladům.
Závislost na teplotě:Okolní teplota pracovní oblasti nebo charakteristika „termálního managementu“ výrazně ovlivňuje výkon LED. Při přebuzení LED v horkém prostředí může dojít k přehřátí modulu LED, což může v konečném důsledku způsobit poruchu zařízení. Pro udržení dlouhé životnosti je nutný dostatečný chladič. To je zásadní pro aplikace v automobilovém, lékařském a obranném průmyslu, kde zařízení musí fungovat při různých teplotách a mít nízkou poruchovost. S rozsahem pracovních teplot od -40 do 100 stupňů vyvinula společnost Toshiba LED diody, které jsou vhodné pro vnitřní i vnější použití ve svítidlech, jako jsou lampy, stropní osvětlení, pouliční osvětlení a světlomety.
Citlivost na napětí:LED diody vyžadují zdroj napětí, který je vyšší než mezní hodnota, a proud, který je nižší než specifikace. Mírný posun použitého napětí způsobuje významné změny proudu a životnosti. Potřebují tak zdroj, který je řízen elektřinou. (obvykle jen sériový rezistor pro indikační LED).
Kvalita světla:Ve srovnání s ohřívačem tmavého těla, jako je slunce nebo žárovka, má většina studených bílých LED vlnové délky velmi odlišné. Kvůli metamerismu jsou červené povrchy zobrazeny obzvláště špatně normálními studenými bílými LED diodami na bázi fosforu, což způsobuje, že barva objektů je pod studeným bílým LED osvětlením vnímána jinak než při slunečním svitu nebo žárovkách. Ve srovnání s moderními bílými LED jsou však možnosti podání barev u běžných zářivek často podprůměrné.
Plošný zdroj světla:Jednotlivé LED diody vytvářejí lambertovské rozložení světla spíše než kruhové rozložení světla, které pochází z jediného zdroje světla. V důsledku toho je náročné použít LED v aplikacích, které vyžadují sférické světelné pole; odlišná světelná pole však lze ovládat pomocí různých optik nebo „čoček“. Divergence pod několik stupňů nemůže být vytvořena pomocí LED. Pro srovnání, lasery mohou produkovat paprsky, které se rozcházejí maximálně o 0,2 stupně.
Elektrická polarita:LED budou svítit pouze se správnou elektrickou polaritou, na rozdíl od klasických žárovek, které svítí nezávisle na elektrické polaritě. Usměrňovače lze použít k okamžitému přizpůsobení polarity zdroje LED displejům.
Modré nebezpečí:Podle norem pro bezpečnost očí, jako je ANSI/IESNA RP-27.1-05: Doporučený postup pro fotobiologickou bezpečnost pro lampy a systémy lamp, mohou nyní modré LED a studené bílé LED vyzařovat více modrého světla, než je bezpečné pro lidské oči.
Znečištění modrým světlem:Vzhledem k silné závislosti Rayleighova rozptylu na vlnové délce mohou studené bílé LED produkovat více světelného znečištění než jiné světelné zdroje, protože vyzařují úměrně více modrého světla než tradiční venkovní světelné zdroje, jako jsou vysokotlaké sodíkové výbojky. IDA nedoporučuje používat zdroje bílého světla se související barevnou teplotou vyšší než 3,000 K.
Pokles účinnosti:Se zvyšujícím se elektrickým proudem se účinnost LED snižuje. Vyšší proudy také vedou k většímu zahřívání, což snižuje životnost LED. Proud, který může procházet LED při použití s vysokým výkonem, je prakticky omezen těmito účinky.
Dopad na hmyz:Ve srovnání se sodíkovými výbojkami jsou LED mnohem lákavější pro hmyz, což vyvolává hypotetické obavy, že by to mohlo vést k narušení potravních sítí.
Použití v chladném počasí:Vzhledem k tomu, že LED světla pro řízení dopravy neprodukují tolik tepla jako konvenční elektrická světla, může je sníh zakrýt a způsobit nehody.
