Globaalit valaistusmarkkinat ovat kokeneet radikaalin muutoksen LED-tekniikan (light emitting diode) massiivisesti kasvavan käyttöönoton myötä.Tämä puolijohdevalaistuksen (SSL) vallankumous muutti perusteellisesti markkinoiden taustalla olevan talouden ja alan dynamiikan.SSL-teknologia ei mahdollistanut vain erilaisia ​​tuottavuuden muotoja, vaan siirtyminen perinteisistä teknologioista kohti LED valaistus muuttaa perusteellisesti myös ihmisten käsitystä valaistuksesta.Perinteiset valaistustekniikat on suunniteltu ensisijaisesti visuaalisiin tarpeisiin.LED-valaistuksella valon biologisten vaikutusten positiivinen stimulointi ihmisten terveyteen ja hyvinvointiin kiinnittää yhä enemmän huomiota.LED-tekniikan tulo myös tasoitti tietä valaistuksen ja valaistuksen lähentymiselle Esineiden internet (IoT), joka avaa kokonaan uuden mahdollisuuksien maailman.Varhain LED-valaistuksen suhteen on ollut paljon sekaannusta.Markkinoiden voimakas kasvu ja kuluttajien valtava kiinnostus luovat pakottavan tarpeen poistaa teknologiaan liittyvät epäilykset ja tiedottaa yleisölle sen eduista ja haitoista.

Kuinka tehdäes LEDtehdä työtä?

LED on puolijohdepaketti, joka sisältää LED-suulakkeen (sirun) ja muita komponentteja, jotka tarjoavat mekaanista tukea, sähköliitännät, lämmönjohtavuuden, optisen säädön ja aallonpituuden muuntamisen.LED-siru on pohjimmiltaan pn-liitoslaite, joka muodostuu vastakkaisesti seostetuista yhdistepuolijohdekerroksista.Yleisesti käytetty yhdistepuolijohde on galliumnitridi (GaN), jolla on suora kaistaväli, joka mahdollistaa suuremman säteilyn rekombinaation todennäköisyyden kuin puolijohteet, joissa on epäsuora kaistaväli.Kun pn-liitos on biasoitu eteenpäin, n-tyypin puolijohdekerroksen johtavuuskaistalta tulevat elektronit siirtyvät rajakerroksen yli p-liitokseen ja yhdistyvät uudelleen p-tyypin puolijohdekerroksen valenssikaistan reikiin. diodin aktiivinen alue.Elektronireikä-rekombinaatio saa elektronit putoamaan alhaisemman energian tilaan ja vapauttamaan ylimääräisen energian fotonien (valopakettien) muodossa.Tätä vaikutusta kutsutaan elektroluminesenssiksi.Fotoni voi kuljettaa sähkömagneettista säteilyä kaikilla aallonpituuksilla.Diodin lähettämän valon tarkat aallonpituudet määräytyvät puolijohteen energiakaistavälin mukaan.

Valo, joka syntyy elektroluminesenssin kautta LED-sirusillä on kapea aallonpituusjakauma ja tyypillinen muutaman kymmenen nanometrin kaistanleveys.Kapeakaistaiset päästöt johtavat valoon, jolla on yksivärinen, kuten punainen, sininen tai vihreä.Laajaspektrisen valkoisen valonlähteen aikaansaamiseksi LED-sirun spektritehojakauman (SPD) leveyttä on laajennettava.LED-sirun elektroluminesenssi muunnetaan osittain tai kokonaan fosforien fotoluminesenssin kautta.Useimmat valkoiset LEDit yhdistävät lyhyen aallonpituuden säteilyn InGaN-sinisistä siruista ja uudelleen säteilevän pidemmän aallonpituisen valon fosforeista.Loisteainejauhe dispergoidaan pii-, epoksimatriisiin tai muihin hartsimatriisiin.Loisteainepitoinen matriisi päällystetään LED-sirun päälle.Valkoista valoa voidaan tuottaa myös pumppaamalla punaista, vihreää ja sinistä fosforia ultravioletti (UV) tai violetti LED-sirun avulla.Tässä tapauksessa tuloksena oleva valkoinen voi saavuttaa erinomaisen värintoiston.Mutta tämä lähestymistapa kärsii alhaisesta hyötysuhteesta, koska suuri aallonpituuden muutos, joka liittyy UV- tai violetin valon muuntamiseen alaspäin, liittyy suureen Stokes-energiahäviöön.

EdutLED valaistus

Hehkulamppujen keksintö reilusti yli sata vuotta sitten mullisti keinovalon.Tällä hetkellä olemme todistamassa SSL:n mahdollistamaa digitaalisen valaistuksen vallankumousta.Puolijohdepohjainen valaistus ei ainoastaan ​​tarjoa ennennäkemätöntä suunnittelua, suorituskykyä ja taloudellisia etuja, vaan mahdollistaa myös joukon uusia sovelluksia ja arvoehdotuksia, joita aiemmin pidettiin epäkäytännöllisinä.Näiden etujen keräämisestä saatava tuotto on huomattavasti suurempi kuin LED-järjestelmän suhteellisen korkeat asennuksen alkukustannukset, joiden suhteen markkinoilla on edelleen epäröintiä.

1. Energiatehokkuus

Yksi tärkeimmistä perusteista siirtymiselle LED-valaistukseen on energiatehokkuus.Viimeisen vuosikymmenen aikana loisteainemuunnettujen valkoisten LED-pakettien valotehokkuus on noussut 85 lm/W:sta yli 200 lm/W:iin, mikä edustaa yli 60 %:n sähköisen optisen tehon muunnostehokkuutta (PCE) normaalilla käyttövirralla. tiheys 35 A/cm2.Huolimatta InGaN-sinisten LEDien, loisteaineiden (tehokkuus ja aallonpituus vastaavat ihmisen silmän vastetta) ja paketin (optinen sironta/absorptio) tehokkuuden parannuksista, Yhdysvaltain energiaministeriö (DOE) sanoo, että PC-LED:lle jää enemmän tilaa. noin 255 lm/W:n tehon parannukset ja valotehot pitäisi olla käytännössä mahdollisia siniset pumpun LEDit.Suuri valotehokkuus on kiistatta LEDien ylivoimainen etu verrattuna perinteisiin valonlähteisiin - hehkulamppu (jopa 20 lm/W), halogeeni (jopa 22 lm/W), lineaarinen loisteputki (65-104 lm/W), kompaktiloistelamppu (46). -87 lm/W), induktiofluoresoiva (70-90 lm/W), elohopeahöyry (60-60 lm/W), korkeapainenatrium (70-140 lm/W), kvartsimetallihalogenidi (64-110 lm/W) W) ja keraaminen metallihalogenidi (80-120 lm/W).

2. Optinen toimitustehokkuus

Valonlähteiden tehokkuuden merkittävien parannusten lisäksi kyky saavuttaa korkea valaisimen optinen tehokkuus LED-valaistuksella on vähemmän tunnettu kuluttajien keskuudessa, mutta valaistussuunnittelijat sitä toivovat.Valonlähteiden lähettämän valon tehokas toimittaminen kohteeseen on ollut suuri suunnitteluhaaste alalla.Perinteiset polttimon muotoiset lamput säteilevät valoa kaikkiin suuntiin.Tämä aiheuttaa sen, että suuri osa lampun tuottamasta valovirrasta jää loukkuun valaisimen sisään (esim. heijastimiin, diffuusoriin) tai karkaa valaisimesta suuntaan, joka ei ole hyödyllinen aiotussa sovelluksessa tai yksinkertaisesti loukkaa silmää.HID-valaisimet, kuten metallihalogenidi ja korkeapainenatrium, ovat yleensä noin 60-85 % tehokkaita ohjaamaan lampun tuottamaa valoa ulos valaisimesta.Ei ole harvinaista, että upotetut alasvalot ja trofferit, jotka käyttävät loiste- tai halogeenivalolähteitä, kokevat 40-50 % optisia häviöitä.LED-valaistuksen suuntaava luonne mahdollistaa tehokkaan valon toimituksen, ja LED-valojen kompakti muoto mahdollistaa valovirran tehokkaan säätelyn yhdistelinssien avulla.Hyvin suunnitellut LED-valaistusjärjestelmät voivat tuottaa yli 90 % optisen hyötysuhteen.

3. Valaistuksen tasaisuus

Tasainen valaistus on yksi tärkeimmistä prioriteeteista sisätilojen ja ulkoalueiden/tien valaistuksen suunnittelussa.Tasaisuus on alueen valaistuksen suhteiden mitta.Hyvän valaistuksen tulisi varmistaa lumenien tasainen jakautuminen tehtävän pinnalle tai alueelle.Epätasaisesta valaistuksesta johtuvat äärimmäiset luminanssierot voivat johtaa näön väsymiseen, vaikuttaa tehtävien suoritukseen ja jopa aiheuttaa turvallisuusriskin, koska silmän on mukauduttava valotiheyseron pintojen välillä.Siirtyminen kirkkaasti valaistulta alueelta hyvin erilaiseen luminanssiin aiheuttaa väliaikaisen näöntarkkuuden menetyksen, millä on suuria turvallisuusvaikutuksia ulkosovelluksissa, joissa on mukana ajoneuvoliikennettä.Suurissa sisätiloissa tasainen valaistus lisää korkeaa visuaalista mukavuutta, mahdollistaa työpaikkojen joustavuuden ja eliminoi valaisimien siirron tarpeen.Tämä voi olla erityisen hyödyllistä korkean tason teollisuus- ja kaupallisissa tiloissa, joissa valaisimien siirtäminen aiheuttaa huomattavia kustannuksia ja vaivaa.HID-lamppuja käyttävillä valaisimilla on paljon suurempi valaistusvoimakkuus suoraan valaisimen alapuolella kuin valaisimesta kauempana olevilla alueilla.Tämä johtaa huonoon tasalaatuisuuteen (tyypillinen max/min-suhde 6:1).Valaistussuunnittelijoiden on lisättävä valaisimen tiheyttä varmistaakseen, että valaistuksen tasaisuus täyttää suunnittelun vähimmäisvaatimukset.Sitä vastoin pienikokoisista LED-materiaaleista luotu suuri valoa emittoiva pinta (LES) tuottaa valon jakautumisen tasaisesti alle 3:1 max/min -suhteella, mikä tarkoittaa parempia visuaalisia olosuhteita sekä huomattavasti pienempiä lukuja. asennuksista tehtäväalueen yli.

4. Suuntavalaistus

Suunnatun emissiomallinsa ja suuren vuontiheytensä ansiosta LEDit soveltuvat luonnostaan ​​suuntavalaistukseen.Suuntavalaisin keskittää valonlähteen lähettämän valon suunnatuksi säteeksi, joka kulkee keskeytyksettä valaisimesta kohdealueelle.Kapeasti tarkennettuja valonsäteitä käytetään tärkeyshierarkian luomiseen kontrastin avulla, valikoitujen ominaisuuksien saattamiseksi esiin taustalta ja lisäämään mielenkiintoa ja tunnepitoisuutta esineeseen.Suuntavalaisimia, mukaan lukien kohde- ja valonheittimet, käytetään laajalti korostusvalaistuksessa korostamaan näkyvyyttä tai korostamaan design-elementtiä.Suuntavalaistusta käytetään myös sovelluksissa, joissa tarvitaan voimakasta valokeilaa vaativien visuaalisten tehtävien suorittamiseen tai pitkän kantaman valaistuksen tuottamiseen.Tähän tarkoitukseen soveltuvia tuotteita ovat taskulamput,valonheittimet, seuraavat paikat,ajoneuvojen ajovalot, stadionin valonheittimetjne. LED-valaisin voi antaa tarpeeksi voimaa sen valoteholle, luodaanpa se sitten erittäin tarkasti määritellyn "kovan" säteen suureen draamaan COB LEDittai heittää pitkän säteen kauas kaukaisuuteensuuritehoiset ledit.

5. Spektrisuunnittelu

LED-tekniikka tarjoaa uuden mahdollisuuden ohjata valonlähteen spektritehojakaumaa (SPD), mikä tarkoittaa, että valon koostumusta voidaan räätälöidä erilaisiin sovelluksiin.Spektriohjattavuus mahdollistaa valaistustuotteiden spektrin muokkauksen siten, että se ottaa vastaan ​​tiettyjä ihmisen visuaalisia, fysiologisia, psykologisia, kasvien valoreseptori- tai jopa puolijohdedetektorin (eli HD-kameran) vasteita tai tällaisten vasteiden yhdistelmää.Korkea spektrinen tehokkuus voidaan saavuttaa maksimoimalla halutut aallonpituudet ja poistamalla tai vähentämällä vaurioittavia tai tarpeettomia spektrin osia tietylle sovellukselle.Valkoisen valon sovelluksissa LEDien SPD voidaan optimoida määrätyn väritarkkuuden jakorreloitu värilämpötila (CCT).Monikanavaisen, moniemitterisuunnittelun ansiosta LED-valaisimen tuottamaa väriä voidaan ohjata aktiivisesti ja tarkasti.RGB-, RGBA- tai RGBW-värien sekoitusjärjestelmät, jotka pystyvät tuottamaan täyden kirjon valoa, luovat rajattomat esteettiset mahdollisuudet suunnittelijoille ja arkkitehdeille.Dynaamisissa valkoisissa järjestelmissä käytetään useita CCT-LEDejä, jotka tarjoavat lämpimän himmennyksen, joka jäljittelee hehkulamppujen väriominaisuuksia himmennettäessä, tai säädettävän valkoisen valaistuksen, joka mahdollistaa sekä värilämpötilan että valon voimakkuuden itsenäisen ohjauksen.Ihmiskeskeinen valaistusperustuen viritettävä valkoinen LED-tekniikkaon yksi monista viimeisimmän valaistustekniikan kehityksen tekijöistä.

6. Päälle/pois kytkentä

LEDit syttyvät täydellä kirkkaudella lähes välittömästi (yhdestä numerosta kymmeniin nanosekunteihin) ja niiden sammumisaika on kymmenissä nanosekunnissa.Sitä vastoin pienloistelamppujen lämpenemisaika tai aika, jonka polttimo saavuttaa täyden valotehon, voi kestää jopa 3 minuuttia.HID-lamput vaativat useiden minuuttien lämpenemisajan ennen kuin ne tarjoavat käyttökelpoista valoa.Hot Restrike on paljon suurempi huolenaihe kuin metallihalogenidilamppujen ensimmäinen käynnistys, koska ne olivat aikoinaan pääasiallinen teknologia korkean lahden valaistusja suuritehoinen valonheitinsisään teollisuustilat,stadioneilla ja areenoilla.Metallihalogenidivalaistuksella varustetun laitoksen sähkökatkos voi vaarantaa turvallisuuden, koska metallihalogenidilamppujen kuumasytytysprosessi kestää jopa 20 minuuttia.Välitön käynnistys ja kuuma uudelleenkytkentä antavat LEDeille ainutlaatuisen aseman monien tehtävien tehokkaaseen suorittamiseen.Ei vain yleiset valaistussovellukset hyötyvät suuresti LEDien lyhyestä vasteajasta, vaan myös monet erikoissovellukset hyödyntävät tätä kykyä.Esimerkiksi LED-valot voivat toimia synkronoituna liikennekameroiden kanssa ja tarjota ajoittaista valaistusta liikkuvan ajoneuvon kuvaamiseen.LEDit syttyvät 140-200 millisekuntia nopeammin kuin hehkulamput.Reaktioajan etu viittaa siihen, että LED-jarruvalot estävät takatörmäyksiä tehokkaammin kuin hehkulamput.Toinen LEDien etu kytkentätoiminnassa on kytkentäjakso.Toistuva vaihto ei vaikuta LEDien käyttöikään.Tyypilliset LED-ohjaimet yleisvalaistussovelluksiin on mitoitettu kestämään 50 000 kytkentäjaksoa, ja on harvinaista, että tehokkaat LED-ajurit kestävät 100 000, 200 000 tai jopa miljoona kytkentäjaksoa.Nopea kierros (korkeataajuinen kytkentä) ei vaikuta LEDin käyttöikään.Tämän ominaisuuden ansiosta LED-valot sopivat hyvin dynaamiseen valaistukseen ja käytettäväksi valaistuksen säätimien, kuten läsnäolo- tai päivänvaloanturien, kanssa.Toisaalta toistuva päälle/pois kytkeminen voi lyhentää hehku-, HID- ja loistelamppujen käyttöikää.Näillä valonlähteillä on yleensä vain muutamia tuhansia kytkentäjaksoja niiden nimelliskäyttöiän aikana.

7. Himmennysominaisuus

Kyky tuottaa valotehoa erittäin dynaamisella tavalla antaa LEDeille täydellisenhimmennyssäätö, kun taas loistelamput ja HID-lamput eivät reagoi hyvin himmennykseen.Loistelamppujen himmentäminen edellyttää kalliiden, suurien ja monimutkaisten piirien käyttöä kaasun viritys- ja jänniteolosuhteiden ylläpitämiseksi.HID-lamppujen himmentäminen lyhentää käyttöikää ja lyhentää lampun ennenaikaista vikaa.Metallihalogenidi- ja suurpainenatriumlamppuja ei voida himmentää alle 50 % nimellistehosta.Ne reagoivat myös himmennyssignaaleihin huomattavasti hitaammin kuin LEDit.LED-himmennys voidaan tehdä joko vakiovirran vähennyksellä (CCR), joka tunnetaan paremmin nimellä analoginen himmennys, tai soveltamalla LEDiin pulssinleveysmodulaatiota (PWM), AKA digitaalista himmennystä.Analoginen himmennys ohjaa LEDien kautta kulkevaa käyttövirtaa.Tämä on yleisimmin käytetty himmennysratkaisu yleisvalaistussovelluksiin, vaikka LEDit eivät välttämättä toimi hyvin hyvin alhaisilla virroilla (alle 10 %).PWM-himmennys muuttaa pulssinleveysmodulaation toimintajaksoa keskiarvon luomiseksi sen lähdössä täydellä alueella 100 % - 0 %.LEDien himmennyssäätö mahdollistaa valaistuksen mukauttamisen ihmisten tarpeisiin, maksimoi energiansäästön, mahdollistaa värien sekoittamisen ja CCT-virityksen sekä pidentää LEDien käyttöikää.

8. Hallittavuus

LEDien digitaalinen luonne mahdollistaa saumattoman integroinnin anturit, prosessorit, ohjaimet ja verkkoliitännät valaistusjärjestelmiin, joiden avulla voidaan toteuttaa erilaisia ​​älykkäitä valaistusstrategioita dynaamisesta valaistuksesta ja mukautuvasta valaistuksesta IoT:n tuomaan muuhun.LED-valaistuksen dynaaminen ulottuvuus vaihtelee yksinkertaisesta värinvaihdosta monimutkaisiin valoesityksiin sadoissa tai tuhansissa yksilöllisesti ohjattavissa valaistussolmuissa ja monimutkaiseen videosisällön muuntamiseen LED-matriisijärjestelmissä näytettäväksi.SSL-tekniikka on suuren ekosysteemin ytimessä yhdistetyt valaistusratkaisutjoka voi hyödyntää päivänvaloa, läsnäolon tunnistusta, ajanhallintaa, sulautettua ohjelmoitavuutta ja verkkoon liitettyjä laitteita valaistuksen eri näkökohtien ohjaamiseen, automatisointiin ja optimointiin.Valaistuksen ohjauksen siirtäminen IP-pohjaisiin verkkoihin mahdollistaa älykkäiden, antureilla varustettujen valaistusjärjestelmien yhteistoiminnan muiden laitteiden kanssa. IoT-verkot.Tämä avaa mahdollisuuksia luoda laaja valikoima uusia palveluita, etuja, toimintoja ja tulovirtoja, jotka lisäävät LED-valaistusjärjestelmien arvoa.LED-valaistusjärjestelmien ohjaus voidaan toteuttaa käyttämällä erilaisia ​​langallisia jalangaton kommunikaatioprotokollat, mukaan lukien valaistuksen ohjausprotokollat, kuten 0-10V, DALI, DMX512 ja DMX-RDM, rakennusautomaatioprotokollat, kuten BACnet, LON, KNX ja EnOcean, sekä protokollat, joita käytetään yhä suositummassa mesh-arkkitehtuurissa (esim. ZigBee, Z-Wave, Bluetooth Mesh, lanka).

9. Suunnittelun joustavuus

LEDien pienen koon ansiosta valaisinsuunnittelijat voivat tehdä valonlähteistä moniin sovelluksiin sopivia muotoja ja kokoja.Tämä fyysinen ominaisuus antaa suunnittelijoille enemmän vapautta ilmaista suunnittelufilosofiaansa tai luoda brändi-identiteettiä.Valonlähteiden suorasta integroinnista johtuva joustavuus tarjoaa mahdollisuuksia luoda valaistustuotteita, joissa muoto ja toiminta yhdistyvät täydellisesti.LED-valaisimetvoidaan suunnitella hämärtämään suunnittelun ja taiteen välisiä rajoja sovelluksissa, joissa käsketään koristeellinen keskipiste.Ne voidaan myös suunnitella tukemaan korkeatasoista arkkitehtonista integraatiota ja sulautumaan mihin tahansa suunnittelukoostumukseen.Puolijohdevalaistus ajaa uusia muotoilutrendejä myös muilla aloilla.Ainutlaatuisten muotoilumahdollisuuksien ansiosta ajoneuvojen valmistajat voivat suunnitella erottuvia ajo- ja takavaloja, jotka antavat autoille houkuttelevan ilmeen.

10. Kestävyys

LED säteilee valoa puolijohdekappaleesta – eikä lasikumpusta tai putkesta, kuten vanhoissa hehku-, halogeeni-, loisteputki- ja HID-lampuissa, jotka käyttävät filamentteja tai kaasuja valon tuottamiseen.Solid-state-laitteet on yleensä asennettu metalliytimisellä painetulle piirilevylle (MCPCB), jonka liitännät ovat tyypillisesti juotettuja johtimia.Ei särkyvää lasia, ei liikkuvia osia eikä hehkulangan rikkoutumista, joten LED-valaistusjärjestelmät kestävät erittäin hyvin iskuja, tärinää ja kulumista.LED-valaistusjärjestelmien solid-state-kestävyydellä on ilmeisiä arvoja monissa sovelluksissa.Teollisuuslaitoksessa on paikkoja, joissa valot kärsivät suurten koneiden aiheuttamasta liiallisesta tärinästä.Tien ja tunnelien viereen asennettujen valaisimien tulee kestää ohikulkevien raskaiden ajoneuvojen aiheuttamaa toistuvaa tärinää.Tärinä muodostaa tyypillisen työpäivän rakennus-, kaivos- ja maatalousajoneuvoihin, koneisiin ja laitteisiin asennettuina työvaloilla.Kannettavat valaisimet, kuten taskulamput ja retkeilylyhdyt, ovat usein alttiina putoaville iskuille.On myös monia sovelluksia, joissa rikkinäiset lamput aiheuttavat vaaran matkustajille.Kaikki nämä haasteet vaativat kestävän valaistusratkaisun, jota puolijohdevalaistus voi tarjota.

11. Tuotteen käyttöikä

Pitkä käyttöikä erottuu yhdeksi LED-valaistuksen tärkeimmistä eduista, mutta puhtaasti LED-paketin (valonlähteen) käyttöiän mittaukseen perustuvat väitteet pitkästä käyttöiästä voivat olla harhaanjohtavia.LED-paketin, LED-lampun tai LED-valaisimen (valaisimien) käyttöikä mainitaan usein ajankohtana, jolloin valovirran teho on laskenut 70 prosenttiin alkuperäisestä tehostaan ​​eli L70:stä.Tyypillisesti LEDien (LED-pakettien) käyttöikä on L70 30 000 ja 100 000 tunnin välillä (lämpötilassa Ta = 85 °C).Kuitenkin LM-80-mittaukset, joita käytetään LED-pakettien L70-käyttöiän ennustamiseen TM-21-menetelmällä, tehdään LED-pakettien ollessa jatkuvasti hyvin kontrolloiduissa käyttöolosuhteissa (esim. lämpötilasäädellyssä ympäristössä ja jatkuvalla tasavirralla) käyttövirta).Sitä vastoin LED-järjestelmät todellisissa sovelluksissa kohtaavat usein korkeamman sähköisen ylikuormituksen, korkeammat liitoslämpötilat ja ankarammat ympäristöolosuhteet.LED-järjestelmät voivat kokea nopeutettua valon ylläpitoa tai suoran ennenaikaisen vian.Yleisesti,LED-lamput (polttimot, putket)L70-valaisimien käyttöikä on 10 000 - 25 000 tuntia, integroitujen LED-valaisimien (esim. korkeat valot, katuvalot, alasvalot) käyttöikä on 30 000 - 60 000 tuntia.Verrattuna perinteisiin valaistustuotteisiin - hehkulamppu (750-2000 tuntia), halogeeni (3000-4000 tuntia), pienloistelamppu (8000-10000 tuntia) ja metallihalogenidi (7500-25000 tuntia), LED-järjestelmät, erityisesti integroidut valaisimet, tarjoavat huomattavasti pidemmän käyttöiän.Koska LED-valot eivät vaadi käytännössä lainkaan huoltoa, pienemmät ylläpitokustannukset ja LED-valojen käytön suuret energiansäästöt niiden pitkän käyttöiän aikana luovat perustan korkealle sijoitetun pääoman tuottolle (ROI).

12. Fotobiologinen turvallisuus

LEDit ovat fotobiologisesti turvallisia valonlähteitä.Ne eivät tuota infrapunasäteilyä (IR) ja lähettävät merkityksettömän määrän ultraviolettivaloa (UV) (alle 5 uW/lm).Hehkulamput, loistelamput ja metallihalogenidilamput muuttavat 73 %, 37 % ja 17 % kulutetusta tehosta infrapunaenergiaksi.Ne säteilevät myös sähkömagneettisen spektrin UV-alueella - hehkulamppuja (70-80 uW/lm), pienloistelamppuja (30-100 uW/lm) ja metallihalogenideja (160-700 uW/lm).Riittävän korkealla intensiteetillä UV- tai IR-valoa lähettävät valonlähteet voivat aiheuttaa fotobiologisia vaaroja iholle ja silmille.UV-säteilylle altistuminen voi aiheuttaa kaihia (normaalisti kirkkaan linssin samentumista) tai valokeratiittia (sarveiskalvon tulehdus).Lyhytaikainen altistuminen korkealle IR-säteilylle voi aiheuttaa lämpövaurioita silmän verkkokalvolle.Pitkäaikainen altistuminen suurille annoksille infrapunasäteilyä voi aiheuttaa lasinpuhaltimen kaihia.Hehkulamppujen aiheuttama epämukavuus on jo pitkään ollut kiusaa terveydenhuoltoalalla, sillä perinteiset kirurgiset työvalot ja hammaslääkärin työvalot käyttävät hehkulamppuja tuottamaan valoa korkealla väritarkkuudella.Näiden valaisimien tuottama voimakas säde tuottaa suuren määrän lämpöenergiaa, mikä voi tehdä potilaista erittäin epämukavaksi.

Väistämättä keskusteluafotobiologinen turvallisuuskohdistaa usein sinisen valon vaaran, joka viittaa verkkokalvon fotokemialliseen vaurioon, joka johtuu säteilyaltistuksesta aallonpituuksilla pääasiassa välillä 400 nm ja 500 nm.Yleinen väärinkäsitys on, että LEDit voivat todennäköisemmin aiheuttaa sinisen valon vaaran, koska useimmat loisteainemuunnetut valkoiset LEDit käyttävät sinistä LED-pumppua.DOE ja IES ovat tehneet selväksi, että LED-tuotteet eivät eroa muista valonlähteistä, joilla on sama värilämpötila sinisen valon vaaran suhteen.Loisteainemuunnetut LEDit eivät aiheuta tällaista riskiä edes tiukoilla arviointikriteereillä.

13. Säteilyvaikutus

LEDit tuottavat säteilyenergiaa vain sähkömagneettisen spektrin näkyvässä osassa noin 400 nm - 700 nm.Tämä spektraalinen ominaisuus antaa LED-valaisimille arvokkaan sovellusedun verrattuna valonlähteisiin, jotka tuottavat säteilyenergiaa näkyvän valon spektrin ulkopuolella.Perinteisten valonlähteiden UV- ja IR-säteily ei aiheuta vain fotobiologisia vaaroja, vaan johtaa myös materiaalin hajoamiseen.UV-säteily on äärimmäisen haitallista orgaanisille materiaaleille, koska säteilyn fotonienergia UV-spektrikaistalla on riittävän korkea tuottamaan suoria sidosten katkeamis- ja valohapetusreittejä.Tästä johtuva kromoforin hajoaminen tai tuhoutuminen voi johtaa materiaalin huononemiseen ja värin muuttumiseen.Museosovellukset edellyttävät, että kaikki valonlähteet, jotka tuottavat yli 75 uW/lm UV-säteilyä, on suodatettava, jotta taideteosten peruuttamattomat vauriot voidaan minimoida.IR ei aiheuta samantyyppisiä UV-säteilyn aiheuttamia fotokemiallisia vaurioita, mutta voi silti edistää vaurioita.Kohteen pintalämpötilan nostaminen voi johtaa kemiallisen toiminnan kiihtymiseen ja fysikaalisiin muutoksiin.Korkean intensiteetin IR-säteily voi laukaista pinnan kovettumista, maalausten värimuutoksia ja halkeilua, kosmeettisten tuotteiden pilaantumista, vihannesten ja hedelmien kuivumista, suklaan ja makeisten sulamista jne.

14. Palo- ja räjähdysturvallisuus

Tulipalo- ja altistumisvaarat eivät ole ominaisia ​​LED-valaistusjärjestelmille, koska LED muuntaa sähkötehon sähkömagneettiseksi säteilyksi elektroluminesenssin kautta puolijohdepaketin sisällä.Tämä on toisin kuin vanhat tekniikat, jotka tuottavat valoa kuumentamalla volframifilamentteja tai virittämällä kaasumaista väliainetta.Vika tai väärä käyttö voi aiheuttaa tulipalon tai räjähdyksen.Metallihalogenidilamput ovat erityisen alttiita räjähdysvaaralle, koska kvartsikaariputki toimii korkeassa paineessa (520 - 3 100 kPa) ja erittäin korkeassa lämpötilassa (900 - 1 100 °C).Ei-passiiviset kaariputken viat, jotka johtuvat lampun käyttöiän päättymisestä, liitäntälaitteen vioista tai väärän lampun ja liitäntälaitteen yhdistelmän käytöstä, voivat aiheuttaa metallihalogenidilampun ulkokuoren rikkoutumisen.Kuumat kvartsipalat voivat sytyttää palavat materiaalit, palavat pölyt tai räjähtävät kaasut/höyryt.

15. Näkyvän valon tiedonsiirto (VLC)

LEDit voidaan sytyttää ja sammuttaa nopeammin kuin ihmissilmä pystyy havaitsemaan.Tämä näkymätön päälle/pois-kytkentäominaisuus avaa uuden sovelluksen valaistustuotteille.LiFi (light Fidelity) teknologia on saanut huomattavaa huomiota langattoman viestinnän alalla.Se hyödyntää LED-valojen "ON" ja "OFF" sarjoja tiedon lähettämiseen.Verrattuna nykyisiin radioaaltoja käyttäviin langattomiin viestintätekniikoihin (esim. Wi-Fi, IrDA ja Bluetooth), LiFi lupaa tuhat kertaa laajemman kaistanleveyden ja huomattavasti suuremman siirtonopeuden.LiFiä pidetään houkuttelevana IoT-sovelluksena valaistuksen kaikkialla esiintymisen vuoksi.Jokaista LED-valoa voidaan käyttää langattoman tiedonsiirron optisena tukiasemana, kunhan sen ajuri pystyy muuttamaan suoratoistosisällön digitaalisiksi signaaleiksi.

16. DC-valaistus

LEDit ovat matalajännitteisiä, virtaohjattuja laitteita.Tämän luonteen ansiosta LED-valaistus voi hyödyntää pienjännitetasavirran (DC) jakeluverkkoja.Kiinnostus DC-mikroverkkojärjestelmiin, jotka voivat toimia joko itsenäisesti tai yhdessä tavallisen sähköverkon kanssa, on lisääntymässä.Nämä pienimuotoiset sähköverkot tarjoavat paremmat rajapinnat uusiutuvan energian generaattoreihin (aurinko-, tuuli-, polttokenno jne.).Paikallisesti saatavilla oleva tasavirta eliminoi laitetason AC-DC-tehon muuntamisen tarpeen, mikä aiheuttaa huomattavan energiahäviön ja on yleinen vikakohta vaihtovirtakäyttöisissä LED-järjestelmissä.Tehokas LED-valaistus puolestaan ​​parantaa ladattavien akkujen tai energian varastointijärjestelmien autonomiaa.IP-pohjaisen verkkoviestinnän lisääntyessä Power over Ethernet (PoE) nousi matalatehoiseksi mikrogrid-vaihtoehdoksi matalajännitteisen tasavirran toimittamiseen saman kaapelin kautta, joka toimittaa Ethernet-tiedot.LED-valaistuksella on selkeitä etuja PoE-asennuksen vahvuuksien hyödyntämisessä.

17. Kylmälämpötilakäyttö

LED-valaistus on erinomainen kylmissä lämpötiloissa.LED muuntaa sähkötehon optiseksi tehoksi injektioelektroluminesenssin avulla, joka aktivoituu, kun puolijohdediodi on sähköisesti esijännitetty.Tämä käynnistysprosessi ei ole lämpötilasta riippuvainen.Matala ympäristön lämpötila helpottaa LEDien tuottaman hukkalämmön poistumista ja vapauttaa ne siten lämpöhäviöstä (optisen tehon väheneminen korotetuissa lämpötiloissa).Sitä vastoin kylmän lämpötilan käyttö on suuri haaste loistelampuille.Loistelampun käynnistämiseksi kylmässä ympäristössä tarvitaan korkea jännite valokaaren käynnistämiseksi.Loistelamput menettävät myös huomattavan osan nimellisvalotehostaan ​​pakkasen alapuolella, kun taas LED-valot toimivat parhaimmillaan kylmissä ympäristöissä – jopa -50 °C:ssa.LED-valot sopivat siksi ihanteellisesti pakastimiin, jääkaappiin, kylmävarastoihin ja ulkokäyttöön.

18. Ympäristövaikutukset

LED-valot aiheuttavat huomattavasti vähemmän ympäristövaikutuksia kuin perinteiset valonlähteet.Alhainen energiankulutus tarkoittaa alhaisia ​​hiilidioksidipäästöjä.LEDit eivät sisällä elohopeaa ja aiheuttavat siten vähemmän ympäristöongelmia käyttöiän lopussa.Vertailun vuoksi elohopeaa sisältävien loistelamppujen ja HID-lamppujen hävittämiseen liittyy tiukkojen jätehuoltokäytäntöjen käyttöä.