Vantaggi e svantaggi del LED

Vantaggi

Efficienza:Rispetto alle lampadine convenzionali, i LED producono più lumen per watt. A differenza delle lampadine o dei tubi fluorescenti, l'efficacia dei dispositivi di illuminazione a LED non è influenzata dalla forma e dalle dimensioni.
tonalità: a differenza delle tecniche di illuminazione convenzionali, i LED possono emettere luce della tonalità desiderata senza l'uso di filtri colorati. Ciò può comportare una riduzione delle spese iniziali ed è più efficace.

Misurare:I LED sono semplici da collegare ai circuiti stampati e possono essere realizzati fino a 2 mm2.

I LED si accendono e si spengono molto rapidamente. In meno di un microsecondo, un indicatore LED rosso standard raggiungerà la massima luminosità. Tempi di reazione ancora più rapidi sono possibili con i LED utilizzati nelle apparecchiature di rete.

Ciclismo:A differenza delle lampadine a incandescenza e fluorescenti, che si guastano più rapidamente se ciclate frequentemente, e delle lampade a scarica ad alta intensità (lampade HID), che impiegano un po' di tempo per riaccendersi, i LED sono perfetti per le applicazioni esposte a frequenti cicli di accensione e spegnimento.

I LED sono molto semplici da ridurre, riducendo la corrente diretta o utilizzando la modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Se viste in video o da alcune persone, le luci a LED, in particolare i fari dei veicoli, sembrano tremolare o lampeggiare a causa di questa modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Questo tipo di immagine è stroboscopica.

Luce fredda:A differenza della maggior parte delle sorgenti luminose, i LED emettono pochissimo calore sotto forma di radiazione infrarossa, che può danneggiare oggetti o tessuti delicati. L'energia sprecata viene rilasciata attraverso la base del LED sotto forma di calore. I LED in genere si guastano lentamente, attenuandosi nel tempo rispetto all'improvviso guasto delle luci a incandescenza.

Vita:La vita utile di un LED può essere piuttosto lunga. Secondo un resoconto, la vita utile è compresa tra 35,000 e 50,000 ore, sebbene il periodo fino al guasto totale possa essere prolungato. In base alle condizioni d'uso, i tubi fluorescenti sono generalmente classificati per 10,000 a 15,000 ore di utilizzo, mentre le lampadine a incandescenza sono elencate per 1,000 a 2,{ {11}} ore. Il periodo di recupero dell'investimento per un prodotto a LED è principalmente influenzato dalla riduzione dei costi di manutenzione dovuta a questa maggiore durata, non dal risparmio energetico, secondo una serie di dimostrazioni del DOE.

Resistenza agli urti:A differenza delle delicate luci fluorescenti e a incandescenza, i LED possono resistere agli urti esterni perché sono componenti a stato solido.

Messa a fuoco:Il robusto contenitore del LED può essere realizzato per dirigere la sua luce. Per raccogliere la luce e guidarla in una direzione utile da sorgenti incandescenti e fluorescenti, è spesso necessario un riflettore esterno. Le ottiche a riflessione interna totale (TIR) ​​sono spesso utilizzate per ottenere lo stesso risultato per pacchetti LED più grandi. Tuttavia, quando sono richieste grandi quantità di luce, vengono generalmente utilizzate numerose sorgenti luminose che sono difficili da concentrare o che collidono verso lo stesso obiettivo.

Svantaggi

Alto costo di partenza:Rispetto alla maggior parte delle tecnologie di illuminazione tradizionali, i LED sono attualmente più costosi (prezzo per lumen). Il prezzo per kilolumen (mille luci) era di circa $ 6 nel 2012. Entro il 2013, si prevedeva che il costo sarebbe stato di $ 2 per kilolumen. A partire da marzo 2014, almeno un produttore afferma di aver raggiunto $ 1 per chilometro. L'emissione di lumen relativamente bassa, i circuiti di azionamento necessari e le fonti di alimentazione contribuiscono tutti al costo aggiuntivo.

Dipendenza dalla temperatura:La temperatura ambiente dell'area di lavoro, o le caratteristiche di "gestione termica", influiscono notevolmente sulle prestazioni dei LED. Quando un LED viene sovraccaricato in un ambiente caldo, il modulo LED potrebbe surriscaldarsi, causando il malfunzionamento del dispositivo. Per sostenere una lunga durata, è necessario un dissipatore di calore sufficiente. Questo è fondamentale per le applicazioni nei settori automobilistico, medico e della difesa, dove le apparecchiature devono funzionare a una varietà di temperature e avere bassi tassi di guasto. Con un intervallo di temperatura di lavoro da -40 a 100 gradi , Toshiba ha sviluppato LED adatti sia per l'uso interno che esterno in apparecchi come lampade, illuminazione a soffitto, lampioni e proiettori.

Sensibilità alla tensione:I LED richiedono un'alimentazione di tensione superiore al cutoff e una corrente inferiore alla specifica. Un leggero spostamento nella tensione applicata provoca cambiamenti significativi nella corrente e nella durata. Hanno quindi bisogno di una fonte controllata dall'elettricità. (di solito solo un resistore in serie per i LED indicatori).

Qualità della luce:Rispetto a un riscaldatore per il corpo scuro, come il sole o una luce a incandescenza, la maggior parte dei LED bianco freddo ha lunghezze d'onda molto diverse. A causa del metamerismo, le superfici rosse sono rappresentate in modo particolarmente scadente dai normali LED bianco freddo a base di fosforo, facendo sì che il colore degli oggetti venga visualizzato in modo diverso sotto l'illuminazione LED bianco freddo rispetto alla luce solare o a fonti incandescenti. Tuttavia, rispetto ai moderni LED bianchi, le capacità di resa cromatica delle normali luci fluorescenti sono spesso scadenti.

Sorgente luminosa dell'area:I singoli LED producono una distribuzione della luce lambertiana piuttosto che una distribuzione della luce circolare che proviene da un'unica fonte di luce. Di conseguenza, è difficile applicare i LED ad applicazioni che richiedono un campo luminoso sferico; tuttavia, campi luminosi distinti possono essere controllati mediante l'uso di varie ottiche o "lenti". Una divergenza inferiore a pochi gradi non può essere prodotta dai LED. In confronto, i laser possono produrre raggi che divergono di non più di 0,2 gradi.

Polarità elettrica:I LED brilleranno solo con la corretta polarità elettrica, a differenza delle lampadine a incandescenza, che si illuminano indipendentemente dalla polarità elettrica. I raddrizzatori possono essere utilizzati per far corrispondere istantaneamente la polarità della sorgente ai display a LED.

Pericolo blu:In base agli standard di sicurezza per gli occhi come ANSI/IESNA RP-27.1-05: Prassi raccomandata per la sicurezza fotobiologica per lampade e sistemi di lampade, i LED blu e i LED bianco freddo ora possono emettere più luce blu di quella sicura per occhi umani.

Inquinamento da luce blu:A causa della forte dipendenza dalla lunghezza d'onda dello scattering di Rayleigh, i LED bianco freddo possono produrre più inquinamento luminoso rispetto ad altre sorgenti luminose perché emettono proporzionalmente più luce blu rispetto alle tradizionali sorgenti luminose per esterni come le lampade ai vapori di sodio ad alta pressione. IDA sconsiglia l'uso di fonti di luce bianca con temperature di colore associate superiori a 3,000 K.

Caduta di efficienza:All'aumentare della corrente elettrica, l'efficienza del LED diminuisce. Correnti più elevate comportano anche un maggiore riscaldamento, che riduce la durata del LED. La corrente che può passare attraverso un LED in usi ad alta potenza è praticamente limitata da questi effetti.

Impatto sugli insetti:Rispetto alle luci ai vapori di sodio, i LED sono molto più allettanti per gli insetti, sollevando l'ipotetica preoccupazione che ciò possa portare all'interruzione delle reti alimentari.

Utilizzo in climi freddi:Poiché i semafori a LED non producono tanto calore quanto le luci elettriche convenzionali, la neve può oscurarli e causare incidenti.