A világméretű világítási piac radikális átalakuláson megy keresztül, amelyet a fénykibocsátó dióda (LED) technológia masszívan növekvő elterjedése vezérel.Ez a szilárdtest-világítás (SSL) forradalom alapjaiban változtatta meg a piac mögöttes gazdaságtanát és az iparág dinamikáját.Az SSL technológia nemcsak a termelékenység különböző formáit tette lehetővé, hanem a hagyományos technológiákról való átmenetet is LED világítás mélyrehatóan megváltoztatja az emberek világításról való gondolkodását is.A hagyományos világítási technológiákat elsősorban a vizuális igények kielégítésére tervezték.A LED-es világítással a fény biológiai hatásainak pozitív stimulálása az emberek egészségére és jólétére egyre nagyobb figyelmet kap.A LED technológia megjelenése utat nyitott a világítás és a világítás közötti konvergenciához is A dolgok internete (IoT), amely a lehetőségek teljesen új világát nyitja meg.Kezdetben nagy zűrzavar volt a LED-világítással kapcsolatban.A nagy piaci növekedés és a hatalmas fogyasztói érdeklődés sürgető igényt teremt a technológiát övező kétségek eloszlatására, valamint a közvélemény tájékoztatására annak előnyeiről és hátrányairól.

Hogyanes VEZETTEmunka?

A LED egy félvezető csomag, amely LED-es matricát (chipet) és egyéb alkatrészeket tartalmaz, amelyek mechanikai támogatást, elektromos csatlakozást, hővezetést, optikai szabályozást és hullámhossz-konverziót biztosítanak.A LED chip alapvetően egy pn átmenet eszköz, amelyet egymással ellentétes adalékolt összetett félvezető rétegek alkotnak.Az általánosan használt összetett félvezető a gallium-nitrid (GaN), amely közvetlen sávrésszel rendelkezik, amely nagyobb valószínűséggel teszi lehetővé a sugárzási rekombinációt, mint a közvetett sávréssel rendelkező félvezetők.Ha a pn átmenet előrefelé van előfeszítve, az n-típusú félvezetőréteg vezetési sávjából származó elektronok a határrétegen át a p-átmenetbe mozognak, és újra kombinálódnak a p-típusú félvezetőréteg vegyértéksávjából származó lyukakkal. a dióda aktív tartománya.Az elektron-lyuk rekombináció hatására az elektronok alacsonyabb energiájú állapotba kerülnek, és a felesleges energiát fotonok (fénycsomagok) formájában szabadítják fel.Ezt a hatást elektrolumineszcenciának nevezik.A foton minden hullámhosszú elektromágneses sugárzást képes szállítani.A diódából kibocsátott fény pontos hullámhosszát a félvezető energiasávja határozza meg.

Az elektrolumineszcencián keresztül generált fény a LED chipszűk hullámhossz-eloszlású, tipikus sávszélessége néhány tíz nanométer.A keskeny sávú sugárzás egyetlen színű fényt eredményez, például piros, kék vagy zöld.A széles spektrumú fehér fényforrás biztosítása érdekében a LED chip spektrális teljesítményeloszlásának (SPD) szélességét szélesíteni kell.A LED chip elektrolumineszcenciája részben vagy teljesen átalakul a fényporok fotolumineszcenciájával.A legtöbb fehér LED kombinálja az InGaN blue chipek rövid hullámhosszú kibocsátását és a fényporok hosszabb hullámhosszú fényét.A foszforport szilícium-, epoximátrixban vagy más gyantamátrixban diszpergálják.A fénypor tartalmú mátrixot bevonják a LED chipre.Fehér fény is előállítható vörös, zöld és kék fényporok szivattyúzásával ultraibolya (UV) vagy lila LED chip segítségével.Ebben az esetben a kapott fehér kiváló színvisszaadást érhet el.Ez a megközelítés azonban alacsony hatásfokkal jár, mivel az UV vagy ibolya fény lefelé történő átalakításával járó nagy hullámhossz-eltolódás magas Stokes-energiaveszteséggel jár.

ElőnyeiLED világítás

Az izzólámpák jóval több mint egy évszázaddal ezelőtti feltalálása forradalmasította a mesterséges világítást.Jelenleg az SSL által lehetővé tett digitális világítási forradalom tanúi vagyunk.A félvezető alapú világítás nemcsak példátlan tervezési, teljesítmény- és gazdasági előnyökkel jár, hanem számos új alkalmazást és értékajánlatot tesz lehetővé, amelyeket korábban nem tartottak praktikusnak.Ezeknek az előnyöknek a kiaknázásából származó megtérülés nagymértékben meghaladja a LED-rendszerek telepítésének viszonylag magas előzetes költségeit, amivel kapcsolatban még mindig van némi tétovázás a piacon.

1. Energiahatékonyság

A LED-es világításra való átállás egyik fő indoka az energiahatékonyság.Az elmúlt évtizedben a foszforral átalakított fehér LED-csomagok fényhatékonysága 85 lm/W-ról több mint 200 lm/W-ra nőtt, ami szabványos üzemi áram mellett több mint 60%-os elektromos-optikai teljesítményátalakítási hatékonyságot (PCE) jelent. sűrűsége 35 A/cm2.Annak ellenére, hogy az InGaN kék LED-ek, a fényporok (a hatékonyság és a hullámhossz megegyezik az emberi szem reakciójával) és a csomagolás (optikai szórás/abszorpció) hatékonyságában javultak, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DOE) szerint több mozgástér marad a PC-LED számára. a hatékonyság növelése és a körülbelül 255 lm/W fényhatékonyság gyakorlatilag lehetséges kék szivattyú LED-ek.A nagy fényhatékonyság kétségtelenül a LED-ek elsöprő előnye a hagyományos fényforrásokkal szemben – izzólámpa (20 lm/W-ig), halogén (22 lm/W-ig), lineáris fluoreszcens (65-104 lm/W), kompakt fénycső (46) -87 lm/W), indukciós fluoreszcens (70-90 lm/W), higanygőz (60-60 lm/W), nagynyomású nátrium (70-140 lm/W), kvarc fémhalogenid (64-110 lm/ W), és kerámia fémhalogenid (80-120 lm/W).

2. Optikai szállítási hatékonyság

A fényforrások hatékonyságának jelentős javulása mellett a lámpatestek nagy optikai hatékonyságának elérése LED-es világítással kevésbé ismert az általános fogyasztók körében, de a világítástervezők nagyon kívánják.A fényforrások által kibocsátott fény hatékony célba juttatása komoly tervezési kihívást jelentett az iparban.A hagyományos izzó alakú lámpák minden irányba fényt bocsátanak ki.Emiatt a lámpa által keltett fényáram nagy része a lámpatesten belül marad (pl. reflektorok, diffúzorok), vagy olyan irányba távozik a lámpatestből, amely a tervezett alkalmazás szempontjából nem hasznos, vagy egyszerűen sérti a szemet.A HID lámpatestek, például a fémhalogenid és a nagynyomású nátrium általában körülbelül 60-85%-os hatékonysággal irányítják ki a lámpa által keltett fényt a lámpatestből.Nem ritka, hogy a fluoreszkáló vagy halogén fényforrást használó süllyesztett mélysugárzók és trofferek 40-50%-os optikai veszteséget tapasztalnak.A LED-es világítás irányított jellege lehetővé teszi a fény hatékony szállítását, a LED-ek kompakt formája pedig lehetővé teszi a fényáram hatékony szabályozását összetett lencsék segítségével.A jól megtervezett LED-es világítási rendszerek 90%-nál nagyobb optikai hatásfokot biztosítanak.

3. A megvilágítás egyenletessége

Az egységes megvilágítás az egyik legfontosabb prioritás a beltéri környezeti és kültéri területek/utak világításának tervezésénél.Az egységesség a megvilágítási viszonyok viszonyának mértéke egy területen.A jó világításnak biztosítania kell a lumenek egyenletes eloszlását a munkafelületen vagy területen.Az egyenetlen megvilágításból adódó extrém fénysűrűség-különbségek látási fáradtsághoz vezethetnek, befolyásolhatják a munkavégzést, és még biztonsági kockázatot is jelenthetnek, mivel a szemnek alkalmazkodnia kell a különböző fénysűrűségű felületekhez.A fényesen megvilágított területről a nagyon eltérő fényerősségre való áttérés átmeneti látásélesség-csökkenést okoz, aminek jelentős biztonsági vonatkozásai vannak kültéri alkalmazásoknál, ahol járműforgalom is érintett.A nagy beltéri létesítményekben az egyenletes megvilágítás hozzájárul a magas látási komforthoz, rugalmasságot tesz lehetővé a feladatok elhelyezésében, és szükségtelenné teszi a lámpatestek áthelyezését.Ez különösen előnyös lehet a magasba épített ipari és kereskedelmi létesítményekben, ahol a lámpatestek mozgatása jelentős költségekkel és kényelmetlenséggel jár.A HID lámpákat használó lámpatestek megvilágítása közvetlenül a lámpatest alatt sokkal nagyobb, mint a lámpatesttől távolabbi területeken.Ez gyenge egyenletességet eredményez (tipikus max/min arány 6:1).A világítástervezőknek növelniük kell a lámpatest sűrűségét annak biztosítása érdekében, hogy a megvilágítás egyenletessége megfeleljen a minimális tervezési követelménynek.Ezzel szemben a kis méretű LED-ekből létrehozott nagy fénykibocsátó felület (LES) 3:1-nél kisebb maximális/perc arányú egyenletes fényeloszlást eredményez, ami jobb vizuális feltételeket és jelentősen csökkentett számot eredményez. a munkaterület feletti telepítések.

4. Irányított megvilágítás

Irányított emissziós mintájuk és nagy fluxussűrűségük miatt a LED-ek eleve alkalmasak az irányított megvilágításra.Az irányított lámpatest a fényforrás által kibocsátott fényt egy irányított sugárba koncentrálja, amely megszakítás nélkül halad a lámpatesttől a célterületig.A keskeny fókuszú fénysugarak a kontraszt használatával fontossági hierarchiát hoznak létre, hogy a kiválasztott elemek kiemelkedjenek a háttérből, és érdekességet és érzelmi vonzerőt kölcsönöznek egy tárgynak.Az irányított lámpatesteket, beleértve a spotlámpákat és a reflektorokat, széles körben használják kiemelő világítási alkalmazásokban, hogy kiemeljék a hangsúlyt vagy kiemeljenek egy design elemet.Az irányított világítást olyan alkalmazásokban is alkalmazzák, ahol intenzív fénysugárra van szükség az igényes vizuális feladatok elvégzéséhez vagy a hosszú távú megvilágítás biztosításához.Az erre a célra szolgáló termékek közé tartoznak a zseblámpák,keresőlámpák, követési pontok,járművek menetfényei, stadion reflektoraistb. Egy LED-es lámpatest elég erős fénykibocsátással rendelkezik, függetlenül attól, hogy nagyon jól definiált „kemény” sugarat hoz létre a nagy drámaiság érdekében COB LED-ekvagy egy hosszú gerendát messze távolba dobni velenagy teljesítményű LED-ek.

5. Spektrális tervezés

A LED technológia új lehetőséget kínál a fényforrás spektrális teljesítményeloszlásának (SPD) szabályozására, ami azt jelenti, hogy a fény összetétele különféle alkalmazásokhoz szabható.A spektrális vezérelhetőség lehetővé teszi, hogy a világítási termékekből származó spektrumot úgy alakítsák ki, hogy az emberi vizuális, fiziológiai, pszichológiai, növényi fotoreceptor vagy akár félvezető detektor (azaz HD kamera) válaszreakciókat vagy ilyen válaszok kombinációját vegye figyelembe.Magas spektrális hatékonyság érhető el a kívánt hullámhossz maximalizálásával és a spektrum káros vagy szükségtelen részeinek eltávolításával vagy csökkentésével egy adott alkalmazáshoz.Fehér fényes alkalmazásoknál a LED-ek SPD-je optimalizálható az előírt színhűségre éskorrelált színhőmérséklet (CCT).A többcsatornás, több emitteres kialakításnak köszönhetően a LED-es lámpatest színe aktívan és pontosan szabályozható.Az RGB, RGBA vagy RGBW színkeverő rendszerek, amelyek a fény teljes spektrumát képesek előállítani, végtelen esztétikai lehetőségeket teremtenek a tervezők és építészek számára.A dinamikus fehér rendszerek több-CCT LED-eket használnak, hogy meleg fényerősséget biztosítsanak, amely utánozza az izzólámpák színjellemzőit tompított állapotban, vagy hangolható fehér világítást biztosítanak, amely lehetővé teszi a színhőmérséklet és a fényintenzitás független szabályozását.Emberközpontú világításalapján hangolható fehér LED technológiaa legújabb világítástechnikai fejlesztések nagy része mögött.

6. Be-/kikapcsolás

A LED-ek szinte azonnal teljes fényerővel felgyulladnak (egy számjegytől több tíz nanoszekundumig), és a kikapcsolási idejük több tíz nanoszekundumban van.Ezzel szemben a kompakt fénycsövek bemelegedési ideje vagy az az idő, amely alatt az izzó eléri teljes fényteljesítményét, akár 3 percig is tarthat.A HID lámpáknak néhány perces felmelegedési időszakra van szükségük, mielőtt használható fényt bocsátanak ki.A forró újraindítás sokkal nagyobb aggodalomra ad okot, mint a fémhalogén lámpák kezdeti indítása, amelyek egykor a fő technológiai megoldások voltak. magas öböl világításés nagy teljesítményű reflektorokban ben ipari létesítmények,stadionok és arénák.A fémhalogén világítással rendelkező létesítmények áramkimaradása veszélyeztetheti a biztonságot, mivel a fémhalogén lámpák forró újragyújtási folyamata akár 20 percig is tart.Azonnali indítás és a forró újraindítás a LED-eket egyedülálló helyzetben kölcsönözi számos feladat hatékony végrehajtásához.Nem csak az általános világítási alkalmazások profitálnak nagymértékben a LED-ek rövid válaszidejéből, hanem a speciális alkalmazások széles köre is kihasználja ezt a képességet.Például a LED-lámpák a közlekedési kamerákkal szinkronban működhetnek, hogy szakaszos világítást biztosítsanak a mozgó jármű rögzítéséhez.A LED-ek 140-200 ezredmásodperccel gyorsabban kapcsolnak be, mint az izzólámpák.A reakcióidő-előny azt sugallja, hogy a LED-es féklámpák hatékonyabban akadályozzák meg a hátsó ütközéseket, mint az izzólámpák.A LED-ek másik előnye a kapcsolási működésben a kapcsolási ciklus.A LED-ek élettartamát nem befolyásolja a gyakori kapcsolás.Az általános világítási alkalmazásokhoz használt tipikus LED-meghajtók 50 000 kapcsolási ciklusra vannak méretezve, és ritka, hogy a nagy teljesítményű LED-meghajtók 100 000, 200 000 vagy akár 1 millió kapcsolási ciklust is kibírnak.A LED élettartamát nem befolyásolja a gyors ciklus (nagyfrekvenciás kapcsolás).Ezzel a funkcióval a LED-lámpák jól illeszkednek a dinamikus világításhoz, és használhatók olyan világításvezérlőkkel, mint például a foglaltság vagy a nappali fényérzékelők.Másrészt a gyakori be-/kikapcsolás lerövidítheti az izzólámpák, HID és fénycsövek élettartamát.Ezeknek a fényforrásoknak általában csak néhány ezer kapcsolási ciklusuk van névleges élettartamuk során.

7. Tompítási lehetőség

A nagyon dinamikus fénykibocsátás képessége tökéletesen kölcsönzi a LED-eketfényerő szabályozás, míg a fénycsövek és a HID lámpák nem reagálnak jól a tompításra.A fénycsövek tompítása költséges, nagy és összetett áramkörök alkalmazását teszi szükségessé a gázgerjesztési és feszültségviszonyok fenntartása érdekében.A HID lámpák tompítása rövidebb élettartamot és idő előtti lámpahibát eredményez.A fémhalogén és nagynyomású nátriumlámpák nem szabályozhatók a névleges teljesítmény 50%-a alá.A tompító jelekre is lényegesen lassabban reagálnak, mint a LED-ek.A LED-ek fényerő-szabályozása történhet konstans áramcsökkentéssel (CCR), amely ismertebb nevén analóg fényerőszabályozással, vagy impulzusszélesség-moduláció (PWM) alkalmazásával a LED-en, AKA digitális fényerőszabályozás.Az analóg fényerőszabályozás szabályozza a LED-ekhez áramló meghajtóáramot.Ez a legszélesebb körben használt fényerő-szabályozási megoldás az általános világítási alkalmazásokhoz, bár a LED-ek nem működnek jól nagyon alacsony (10% alatti) áramerősség mellett.A PWM fényerő-szabályozás változtatja az impulzusszélesség-moduláció munkaciklusát, hogy átlagos értéket hozzon létre a kimenetén a teljes 100% és 0% közötti tartományban.A LED-ek fényerőszabályozása lehetővé teszi a világítás igazítását az emberi igényekhez, maximalizálja az energiamegtakarítást, lehetővé teszi a színkeverést és a CCT hangolást, valamint meghosszabbítja a LED-ek élettartamát.

8. Irányíthatóság

A LED-ek digitális jellege megkönnyíti a zökkenőmentes integrációt érzékelők, processzorok, vezérlők és hálózati interfészek a világítási rendszerekbe különféle intelligens világítási stratégiák megvalósításához, a dinamikus világítástól és az adaptív világítástól kezdve egészen az IoT-ig.A LED-es világítás dinamikus aspektusa az egyszerű színváltástól a bonyolult fénybemutatókig több száz vagy több ezer egyedileg vezérelhető világítási csomóponton keresztül, valamint a videotartalom LED-mátrixrendszereken történő megjelenítéséhez szükséges komplex fordításáig terjed.Az SSL technológia a nagy ökoszisztémák középpontjában áll összekapcsolt világítási megoldásokamelyek kihasználhatják a nappali fénygyűjtést, a foglaltságérzékelést, az időszabályozást, a beágyazott programozhatóságot és a hálózatra csatlakoztatott eszközöket a világítás különféle szempontjainak vezérléséhez, automatizálásához és optimalizálásához.A világításvezérlés IP-alapú hálózatokra való áttelepítése lehetővé teszi, hogy az intelligens, érzékelőkkel terhelt világítási rendszerek együttműködjenek más eszközökkel. IoT-hálózatok.Ez lehetőséget nyit új szolgáltatások, előnyök, funkciók és bevételi források széles skálájának létrehozására, amelyek növelik a LED-es világítási rendszerek értékét.A LED világítási rendszerek vezérlése többféle vezetékes illvezeték nélküli kommunikációprotokollok, beleértve a világításvezérlő protokollokat, mint például a 0-10V, a DALI, a DMX512 és a DMX-RDM, az épületautomatizálási protokollokat, mint a BACnet, a LON, a KNX és az EnOcean, valamint az egyre népszerűbb mesh architektúrán alkalmazott protokollokat (pl. ZigBee, Z-Wave, Bluetooth Mesh, szál).

9. Tervezési rugalmasság

A LED-ek kis mérete lehetővé teszi a lámpatest-tervezők számára, hogy a fényforrásokat számos alkalmazáshoz megfelelő formájú és méretűvé alakítsák.Ez a fizikai tulajdonság nagyobb szabadságot ad a tervezőknek, hogy kifejezzék tervezési filozófiájukat vagy a márkaidentitás megalkotását.A fényforrások közvetlen integrációjából adódó rugalmasság lehetőséget kínál olyan világítási termékek létrehozására, amelyek tökéletes fúziót biztosítanak a forma és a funkció között.LED világítótestekúgy alakítható ki, hogy elmossák a határokat a dizájn és a művészet között olyan alkalmazásokhoz, ahol dekoratív fókuszpontra van szükség.Úgy is megtervezhetők, hogy támogassák az építészeti integráció magas szintjét, és bármilyen tervezési kompozícióba beleolvadjanak.A szilárdtest-világítás más ágazatokban is új tervezési trendeket hoz létre.Az egyedi stíluslehetőségek lehetővé teszik a járműgyártók számára, hogy egyedi fényszórókat és hátsó lámpákat tervezzenek, amelyek vonzó megjelenést kölcsönöznek az autóknak.

10. Tartósság

A LED egy félvezető tömbből bocsát ki fényt, nem pedig egy üvegburából vagy csőből, ahogy az a hagyományos izzólámpák, halogén, fluoreszkáló és HID lámpák esetében történik, amelyek izzószálakat vagy gázokat használnak a fény előállítására.A szilárdtest-eszközök általában fémmagos nyomtatott áramköri lapra (MCPCB) vannak felszerelve, a csatlakozást jellemzően forrasztott vezetékek biztosítják.Nincs törékeny üveg, nincsenek mozgó alkatrészek és nem törik az izzószál, ezért a LED-es világítási rendszerek rendkívül ellenállnak az ütéseknek, a vibrációnak és a kopásnak.A LED-es világítási rendszerek szilárdtest-tartóssága számos alkalmazási területen nyilvánvaló értékekkel bír.Az ipari létesítményeken belül vannak olyan helyek, ahol a lámpák túlzott vibrációt szenvednek a nagyméretű gépek miatt.Az utak és alagutak mellett elhelyezett lámpatesteknek el kell viselniük a nagy sebességgel elhaladó nehéz járművek által okozott ismétlődő vibrációt.A vibráció az építőipari, bányászati ​​és mezőgazdasági járművekre, gépekre és berendezésekre szerelt lámpák tipikus munkanapját alkotja.A hordozható lámpatestek, például a zseblámpák és a kempinglámpák gyakran eséseknek vannak kitéve.Számos olyan alkalmazás is létezik, ahol a törött lámpák veszélyt jelentenek az utasokra.Mindezek a kihívások masszív világítási megoldást követelnek meg, amit a szilárdtest-világítás is kínálhat.

11. A termék élettartama

A hosszú élettartam a LED-világítás egyik legfőbb előnye, de a hosszú élettartamra vonatkozó állítások, amelyek pusztán a LED-csomag (fényforrás) élettartam-mutatóján alapulnak, félrevezetőek lehetnek.Egy LED-csomag, egy LED-lámpa vagy egy LED-es lámpatest (világítótestek) hasznos élettartamát gyakran úgy emlegetik, mint azt az időpontot, amikor a fényáram kibocsátása a kezdeti teljesítmény 70%-ára, azaz L70-re csökkent.A LED-ek (LED-csomagok) L70-es élettartama általában 30 000 és 100 000 óra között van (Ta = 85 °C-on).Azonban az LM-80 méréseket, amelyeket a LED-csomagok L70-es élettartamának TM-21 módszerrel történő előrejelzésére használnak, a LED-csomagok folyamatosan, jól szabályozott működési feltételek mellett (pl. hőmérséklet-szabályozott környezetben és állandó egyenárammal ellátva) végzik. meghajtó áram).Ezzel szemben a valós alkalmazásokban használt LED-rendszerek gyakran nagyobb elektromos túlfeszültséggel, magasabb csatlakozási hőmérséklettel és zordabb környezeti feltételekkel szembesülnek.A LED-rendszereknél felgyorsulhat a fényerősség fenntartása vagy egyenesen idő előtti meghibásodás.Általában,LED lámpák (izzók, csövek)Az L70 élettartama 10 000 és 25 000 óra között van, az integrált LED-es lámpatestek (pl. magastéri lámpák, utcai lámpák, alsó lámpák) élettartama 30 000 és 60 000 óra között van.A hagyományos világítástechnikai termékekhez képest – izzólámpák (750-2000 óra), halogén (3000-4000 óra), kompakt fénycsövek (8000-10000 óra) és fémhalogén (7500-25000 óra) – LED-rendszerek, különösen az integrált lámpatestek, lényegesen hosszabb élettartamot biztosítanak.Mivel a LED-lámpák gyakorlatilag nem igényelnek karbantartást, a csökkentett karbantartási költségek, valamint a LED-lámpák meghosszabbított élettartama alatti használatából származó nagy energiamegtakarítás alapot biztosítanak a befektetés magas megtérüléséhez (ROI).

12. Fotobiológiai biztonság

A LED-ek fotobiológiailag biztonságos fényforrások.Nem bocsátanak ki infravörös (IR) sugárzást, és elhanyagolható mennyiségű ultraibolya (UV) fényt bocsátanak ki (kevesebb, mint 5 uW/lm).Az izzólámpák, a fénycsövek és a fémhalogén lámpák az elfogyasztott energia 73%-át, 37%-át, illetve 17%-át alakítják infravörös energiává.Az elektromágneses spektrum UV-tartományában is bocsátanak ki – izzó (70-80 uW/lm), kompakt fluoreszcens (30-100 uW/lm) és fémhalogenid (160-700 uW/lm).Az UV- vagy IR-fényt kibocsátó fényforrások kellően nagy intenzitás mellett fotobiológiai veszélyt jelenthetnek a bőrre és a szemre.Az UV-sugárzásnak való kitettség szürkehályogot (az általában átlátszó lencse elhomályosodását) vagy fotokeratitist (a szaruhártya gyulladását) okozhat.A magas szintű infravörös sugárzás rövid ideig tartó expozíciója hősérülést okozhat a szem retinájában.A nagy dózisú infravörös sugárzás hosszú távú expozíciója üvegfúvó szürkehályogot válthat ki.Az izzólámpás világítási rendszerek által okozott hő okozta kényelmetlenség régóta bosszantó az egészségügyi ágazatban, mivel a hagyományos sebészeti munkalámpák és fogorvosi kezelőlámpák izzólámpás fényforrásokat használnak nagy színhűségű fény előállítására.Az ilyen lámpatestek által kibocsátott nagy intenzitású sugár nagy mennyiségű hőenergiát bocsát ki, ami nagyon kellemetlenné teheti a betegeket.

Elkerülhetetlenül a vitafotobiológiai biztonsággyakran fókuszálja a kék fény veszélyét, amely a retina fotokémiai károsodására utal, amely elsősorban 400 és 500 nm közötti hullámhosszú sugárzás hatására következik be.Általános tévhit, hogy a LED-ek nagyobb valószínűséggel okoznak kék fényt, mivel a legtöbb foszforral átalakított fehér LED kék LED-es pumpát használ.A DOE és az IES egyértelművé tette, hogy a LED-es termékek a kék fény veszélye tekintetében nem különböznek más fényforrásoktól, amelyek színhőmérséklete megegyezik.A foszforral átalakított LED-ek még szigorú értékelési kritériumok mellett sem jelentenek ekkora kockázatot.

13. Sugárhatás

A LED-ek sugárzási energiát csak az elektromágneses spektrum látható részén, körülbelül 400 nm és 700 nm között termelnek.Ez a spektrális jellemző a LED-lámpáknak értékes alkalmazási előnyt biztosít azokkal a fényforrásokkal szemben, amelyek a látható fény spektrumán kívül sugárzó energiát állítanak elő.A hagyományos fényforrásokból származó UV és IR sugárzás nemcsak fotobiológiai veszélyt jelent, hanem anyagromláshoz is vezet.Az UV-sugárzás rendkívül káros a szerves anyagokra, mivel a sugárzás fotonenergiája az UV-spektrumsávban elég magas ahhoz, hogy közvetlen kötéshasadási és fotooxidációs útvonalakat hozzon létre.A kromofor ebből eredő megsértése vagy megsemmisülése az anyag romlásához és elszíneződéséhez vezethet.A múzeumi alkalmazásokhoz minden olyan fényforrást meg kell szűrni, amely 75 uW/lm feletti UV-sugárzást hoz létre, hogy minimalizálja a műalkotások visszafordíthatatlan károsodását.Az IR nem idéz elő ugyanilyen típusú fotokémiai károsodást, amelyet az UV-sugárzás okoz, de mégis hozzájárulhat a károsodáshoz.Egy tárgy felületi hőmérsékletének növelése felgyorsíthatja a kémiai aktivitást és fizikai változásokat.A nagy intenzitású infravörös sugárzás felületi keményedést, a festmények elszíneződését és repedéseit, a kozmetikai termékek károsodását, a zöldségek és gyümölcsök kiszáradását, a csokoládé és édességek olvadását stb.

14. Tűz- és robbanásbiztonság

A tűz- és expozíciós veszélyek nem jellemzőek a LED-es világítási rendszerekre, mivel a LED-ek az elektromos energiát elektromágneses sugárzássá alakítják át elektrolumineszcencián keresztül egy félvezetőcsomagon belül.Ez ellentétben áll a régi technológiákkal, amelyek volfrámszálak hevítésével vagy gáznemű közeg gerjesztésével állítanak elő fényt.Meghibásodás vagy nem megfelelő működés tüzet vagy robbanást okozhat.A fémhalogén lámpák különösen hajlamosak a robbanásveszélyre, mivel a kvarcívcső nagy nyomáson (520–3100 kPa) és nagyon magas hőmérsékleten (900–1100 °C) működik.A nem passzív ívcső meghibásodása, amelyet a lámpa élettartamának vége, az előtét meghibásodása vagy a nem megfelelő lámpa-előtét kombináció használata okoz, a fémhalogén lámpa külső burája eltörhet.A forró kvarcdarabkák meggyújthatnak gyúlékony anyagokat, éghető port vagy robbanásveszélyes gázokat/gőzöket.

15. Látható fény kommunikáció (VLC)

A LED-ek gyorsabban kapcsolhatók be és ki, mint amennyit az emberi szem észlel.Ez a láthatatlan be-/kikapcsolási képesség új alkalmazást nyit a világítástechnikai termékek számára.LiFi (Light Fidelity) technológia jelentős figyelmet kapott a vezeték nélküli kommunikációs iparban.A LED-ek „BE” és „KI” szekvenciáját használja az adatok továbbításához.A jelenlegi rádióhullámokat használó vezeték nélküli kommunikációs technológiákhoz (pl. Wi-Fi, IrDA és Bluetooth) képest a LiFi ezerszer szélesebb sávszélességet és lényegesen nagyobb átviteli sebességet ígér.A LiFi-t vonzó IoT-alkalmazásnak tartják a világítás mindenütt jelenléte miatt.Minden LED-lámpa használható optikai hozzáférési pontként vezeték nélküli adatkommunikációhoz, amennyiben a meghajtója képes a streamelt tartalmat digitális jelekké alakítani.

16. Egyenáramú világítás

A LED-ek alacsony feszültségű, áramvezérelt eszközök.Ez a természet lehetővé teszi a LED-es világítás számára, hogy kihasználja az alacsony feszültségű egyenáramú (DC) elosztó hálózatokat.Egyre nagyobb az érdeklődés az egyenáramú mikrohálózati rendszerek iránt, amelyek akár függetlenül, akár egy szabványos közüzemi hálózattal együtt működhetnek.Ezek a kis léptékű elektromos hálózatok továbbfejlesztett interfészt biztosítanak a megújuló energiatermelőkkel (nap-, szél-, üzemanyagcellás stb.).A helyileg elérhető egyenáram kiküszöböli a berendezés szintű AC-DC áramátalakítás szükségességét, amely jelentős energiaveszteséggel jár, és gyakori hibapont a váltakozó áramú LED-rendszerekben.A nagy hatékonyságú LED-világítás viszont javítja az újratölthető akkumulátorok vagy az energiatároló rendszerek autonómiáját.Ahogy az IP-alapú hálózati kommunikáció felgyorsul, a Power over Ethernet (PoE) alacsony fogyasztású mikrohálózati lehetőségként jelent meg, amely alacsony feszültségű egyenáramot biztosít ugyanazon a kábelen keresztül, amely az Ethernet-adatokat továbbítja.A LED-es világításnak egyértelmű előnyei vannak a PoE telepítés erősségeiből.

17. Hideg hőmérsékletű működés

A LED-es világítás kiváló a hideg hőmérsékletű környezetben.A LED injektált elektrolumineszcenciával az elektromos energiát optikai energiává alakítja, amely akkor aktiválódik, amikor a félvezető dióda elektromosan előfeszített.Ez az indítási folyamat nem hőmérsékletfüggő.Az alacsony környezeti hőmérséklet megkönnyíti a LED-ekből keletkező hulladékhő elvezetését, és így mentesíti őket a hőveszteségtől (az optikai teljesítmény csökkenése magasabb hőmérsékleten).Ezzel szemben a hideg hőmérsékletű működés nagy kihívást jelent a fénycsövek számára.A fénycső hideg környezetben történő bekapcsolásához nagyfeszültségre van szükség az elektromos ív elindításához.A fénycsövek fagypont alatti hőmérsékleten is elveszítik névleges fényteljesítményük jelentős részét, míg a LED-lámpák hideg környezetben teljesítenek a legjobban – akár -50°C-ig is.A LED lámpák ezért ideálisak fagyasztókban, hűtőszekrényekben, hűtőházakban és kültéri alkalmazásokban való használatra.

18. Környezeti hatás

A LED-lámpák lényegesen kisebb környezeti hatást fejtenek ki, mint a hagyományos fényforrások.Az alacsony energiafogyasztás alacsony szén-dioxid-kibocsátást eredményez.A LED-ek nem tartalmaznak higanyt, így kevesebb környezeti komplikációt okoznak élettartamuk végén.Ehhez képest a higanytartalmú fénycsövek és HID lámpák ártalmatlanítása szigorú hulladékkezelési protokollok alkalmazását jelenti.