De wereldwijde verlichtingsmarkt heeft een radicale transformatie ondergaan, aangedreven door de enorm groeiende acceptatie van light emitting diode (LED) technologie.Deze revolutie in solid state lighting (SSL) heeft de onderliggende economie van de markt en de dynamiek van de industrie fundamenteel veranderd.Niet alleen verschillende vormen van productiviteit werden mogelijk gemaakt door SSL-technologie, de overgang van conventionele technologieën naar LED verlichting verandert ook de manier waarop mensen over verlichting denken ingrijpend.Conventionele verlichtingstechnologieën zijn in de eerste plaats ontworpen om aan de visuele behoeften te voldoen.Met LED-verlichting krijgt het positief stimuleren van biologische effecten van licht op de gezondheid en het welzijn van mensen steeds meer aandacht.De komst van LED-technologie maakte ook de weg vrij voor de convergentie tussen verlichting en de Internet der dingen (IoT), die een hele nieuwe wereld van mogelijkheden opent.In het begin was er veel onduidelijkheid over LED-verlichting.Door de hoge marktgroei en de enorme belangstelling van de consument ontstaat er een dringende behoefte om de twijfels rond de technologie weg te nemen en het publiek te informeren over de voor- en nadelen ervan.

Hoe doenes LEDwerk?

Een LED is een halfgeleiderpakket bestaande uit een LED-chip (chip) en andere componenten die zorgen voor mechanische ondersteuning, elektrische verbinding, thermische geleiding, optische regeling en golflengteconversie.De LED-chip is in feite een pn-overgangsapparaat dat wordt gevormd door tegengesteld gedoteerde samengestelde halfgeleiderlagen.De samengestelde halfgeleider die algemeen wordt gebruikt, is galliumnitride (GaN), dat een directe bandafstand heeft, waardoor een grotere kans op stralingsrecombinatie mogelijk is dan halfgeleiders met een indirecte bandafstand.Wanneer de pn-overgang in voorwaartse richting is voorgespannen, bewegen elektronen uit de geleidingsband van de n-type halfgeleiderlaag over de grenslaag naar de p-overgang en recombineren met gaten uit de valentieband van de p-type halfgeleiderlaag in de actief gebied van de diode.De elektron-gat-recombinatie zorgt ervoor dat de elektronen in een staat van lagere energie vallen en de overtollige energie vrijgeven in de vorm van fotonen (lichtpakketten).Dit effect wordt elektroluminescentie genoemd.Het foton kan elektromagnetische straling van alle golflengten transporteren.De exacte golflengten van het door de diode uitgezonden licht worden bepaald door de energiebandafstand van de halfgeleider.

Het licht gegenereerd door elektroluminescentie in de LED-chipheeft een smalle golflengteverdeling met een typische bandbreedte van enkele tientallen nanometers.Smalbandemissies resulteren in licht met een enkele kleur zoals rood, blauw of groen.Om een ​​witte lichtbron met een breed spectrum te bieden, moet de breedte van de spectrale vermogensverdeling (SPD) van de LED-chip worden verbreed.De elektroluminescentie van de LED-chip wordt door middel van fotoluminescentie geheel of gedeeltelijk omgezet in fosforen.De meeste witte LED's combineren korte golflengte-emissie van InGaN-blauwe chips en het opnieuw uitgezonden langere golflengte-licht van fosforen.Het fosforpoeder is gedispergeerd in een silicium-, epoxymatrix of andere harsmatrices.De fosforhoudende matrix is ​​gecoat op de LED-chip.Wit licht kan ook worden geproduceerd door rode, groene en blauwe fosforen te pompen met behulp van een ultraviolette (UV) of violette LED-chip.In dit geval kan het resulterende wit een superieure kleurweergave bereiken.Maar deze aanpak lijdt aan een lage efficiëntie omdat de grote golflengteverschuiving die betrokken is bij de neerwaartse conversie van UV- of violet licht gepaard gaat met een hoog Stokes-energieverlies.

Voordelen vanLED verlichting

De uitvinding van gloeilampen ruim een ​​eeuw geleden bracht een revolutie teweeg in kunstmatige verlichting.Op dit moment zijn we getuige van de digitale verlichtingsrevolutie die mogelijk wordt gemaakt door SSL.Op halfgeleiders gebaseerde verlichting levert niet alleen ongekend ontwerp, prestaties en economische voordelen, maar maakt ook een overvloed aan nieuwe toepassingen en waardeproposities mogelijk die voorheen onpraktisch werden geacht.Het rendement van het oogsten van deze voordelen zal ruimschoots opwegen tegen de relatief hoge initiële kosten van het installeren van een LED-systeem, waarover nog steeds enige aarzeling bestaat in de markt.

1. Energie-efficiëntie

Een van de belangrijkste redenen om over te stappen op LED-verlichting is energiezuinigheid.In de afgelopen tien jaar is de lichtopbrengst van fosfor-geconverteerde witte LED-pakketten toegenomen van 85 lm/W tot meer dan 200 lm/W, wat neerkomt op een omzettingsrendement van elektrisch naar optisch vermogen (PCE) van meer dan 60% bij een standaard bedrijfsstroom dichtheid van 35 A/cm2.Ondanks de verbeteringen in de efficiëntie van InGaN blauwe LED's, fosforen (efficiëntie en golflengte komen overeen met de reactie van het menselijk oog) en pakket (optische verstrooiing/absorptie), zegt het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) dat er meer ruimte overblijft voor pc-LED rendementsverbeteringen en lichtrendementen van circa 255 lm/W zouden praktisch haalbaar moeten zijn blauwe pomp-LED's.Het hoge lichtrendement is zonder twijfel een overweldigend voordeel van leds ten opzichte van traditionele lichtbronnen: gloeilampen (tot 20 lm/W), halogeenlampen (tot 22 lm/W), lineaire fluorescentielampen (65-104 lm/W), compacte fluorescentielampen (46 -87 lm/W), inductiefluorescentie (70-90 lm/W), kwikdamp (60-60 lm/W), hogedruknatrium (70-140 lm/W), kwartsmetaalhalide (64-110 lm/W), W) en keramisch metaalhalogenide (80-120 lm/W).

2. Efficiëntie van optische levering

Naast significante verbeteringen in de efficiëntie van de lichtbron, is het vermogen om een ​​hoge optische efficiëntie van armatuur te bereiken met LED-verlichting minder bekend bij de algemene consument, maar zeer gewenst door verlichtingsontwerpers.De effectieve levering van het door lichtbronnen uitgezonden licht aan het doel is een grote ontwerpuitdaging in de industrie geweest.Traditionele bolvormige lampen stralen licht uit in alle richtingen.Hierdoor wordt een groot deel van de door de lamp geproduceerde lichtstroom in de armatuur gevangen (bijv. door de reflectoren, diffusors), of ontsnapt uit de armatuur in een richting die niet nuttig is voor de beoogde toepassing of gewoonweg niet prettig is voor het oog.HID-armaturen zoals metaalhalogenide en hogedruknatrium zijn over het algemeen ongeveer 60% tot 85% efficiënt om het licht dat door de lamp wordt geproduceerd uit de armatuur te leiden.Het is niet ongebruikelijk dat inbouwdownlights en troffers die fluorescerende of halogeenlichtbronnen gebruiken, 40-50% optische verliezen ervaren.De directionele aard van LED-verlichting maakt een effectieve lichtafgifte mogelijk, en de compacte vormfactor van LED's maakt een efficiënte regeling van de lichtstroom mogelijk met behulp van samengestelde lenzen.Goed ontworpen LED-verlichtingssystemen kunnen een optisch rendement van meer dan 90% opleveren.

3. Verlichtingsuniformiteit

Gelijkmatige verlichting is een van de topprioriteiten bij het ontwerpen van omgevings- en buitenverlichting voor binnen en buiten.Uniformiteit is een maat voor verhoudingen van de verlichtingssterkte over een gebied.Goede verlichting moet zorgen voor een uniforme verdeling van lumen die over een taakoppervlak of -gebied valt.Extreme luminantieverschillen die het gevolg zijn van niet-uniforme verlichting kunnen leiden tot visuele vermoeidheid, de taakprestaties beïnvloeden en zelfs een veiligheidsrisico opleveren, aangezien het oog zich moet aanpassen tussen oppervlakken met een verschil in luminantie.Overgangen van een helder verlicht gebied naar een gebied met een zeer verschillende luminantie zullen een tijdelijk verlies van gezichtsscherpte veroorzaken, wat grote veiligheidsimplicaties heeft bij buitentoepassingen waar een voertuigverkeer bij betrokken is.In grote binnenfaciliteiten draagt ​​een uniforme verlichting bij aan een hoog visueel comfort, maakt flexibiliteit van taaklocaties mogelijk en maakt het verplaatsen van armaturen overbodig.Dit kan met name voordelig zijn in industriële en commerciële gebouwen met hoge stellingen waar aanzienlijke kosten en ongemakken zijn verbonden aan het verplaatsen van armaturen.Armaturen met HID-lampen hebben een veel hogere verlichtingssterkte direct onder het armatuur dan gebieden die verder van het armatuur verwijderd zijn.Dit resulteert in een slechte uniformiteit (typische max/min verhouding 6:1).Lichtontwerpers moeten de armatuurdichtheid verhogen om ervoor te zorgen dat de uniformiteit van de verlichtingssterkte voldoet aan de minimale ontwerpvereisten.Daarentegen produceert een groot lichtgevend oppervlak (LES) gemaakt van een reeks kleine LED's een lichtverdeling met een uniformiteit van minder dan 3:1 max/min verhouding, wat zich vertaalt in betere visuele omstandigheden en een aanzienlijk verminderd aantal van installaties over het taakgebied.

4. Gerichte verlichting

Vanwege hun gerichte emissiepatroon en hoge fluxdichtheid zijn LED's inherent geschikt voor gerichte verlichting.Een richtbare armatuur concentreert het door de lichtbron uitgestraalde licht in een gerichte straal die ononderbroken van de armatuur naar het doelgebied gaat.Nauw gefocuste lichtstralen worden gebruikt om een ​​hiërarchie van belangrijkheid te creëren door het gebruik van contrast, om geselecteerde kenmerken uit de achtergrond te laten springen en om interesse en emotionele aantrekkingskracht aan een object toe te voegen.Richtbare armaturen, waaronder spots en schijnwerpers, worden veel gebruikt in accentverlichtingstoepassingen om de prominente plaats te versterken of een ontwerpelement te benadrukken.Gerichte verlichting wordt ook gebruikt in toepassingen waar een intense straal nodig is om veeleisende visuele taken uit te voeren of om verlichting over een groot bereik te bieden.Producten die hiervoor dienen zijn zaklampen,zoeklichten, volgspots,voertuig rijden lichten, stadion schijnwerpers, enz. Een LED-armatuur kan genoeg kracht leveren in zijn lichtopbrengst, of het nu gaat om het creëren van een zeer goed gedefinieerde "harde" bundel voor een hoog drama met COB-LED'sof om een ​​lange straal mee in de verte te werpenkrachtige LED's.

5. Spectrale engineering

LED-technologie biedt de nieuwe mogelijkheid om de spectrale energieverdeling (SPD) van de lichtbron te regelen, wat betekent dat de samenstelling van het licht op maat kan worden gemaakt voor verschillende toepassingen.Dankzij de spectrale beheersbaarheid kan het spectrum van verlichtingsproducten worden ontworpen om specifieke menselijke visuele, fysiologische, psychologische, fotoreceptor- of zelfs halfgeleiderdetectorreacties (dwz HD-camera's) of een combinatie van dergelijke reacties aan te spreken.Hoge spectrale efficiëntie kan worden bereikt door maximalisatie van gewenste golflengten en verwijdering of vermindering van schadelijke of onnodige delen van het spectrum voor een bepaalde toepassing.In toepassingen met wit licht kan de SPD van LED's worden geoptimaliseerd voor voorgeschreven kleurgetrouwheid engecorreleerde kleurtemperatuur (CCT).Met een ontwerp met meerdere kanalen en meerdere emitters kan de kleur die door een LED-armatuur wordt geproduceerd actief en nauwkeurig worden geregeld.RGB-, RGBA- of RGBW-kleurenmengsystemen die een volledig lichtspectrum kunnen produceren, creëren oneindig veel esthetische mogelijkheden voor ontwerpers en architecten.Dynamic White-systemen maken gebruik van multi-CCT LED's om warm dimmen te bieden dat de kleurkenmerken van gloeilampen nabootst wanneer ze gedimd zijn, of om afstembare witte verlichting te bieden die onafhankelijke regeling van zowel de kleurtemperatuur als de lichtintensiteit mogelijk maakt.Mensgerichte verlichtinggebaseerd op tunable white LED-technologieis een van de stuwende krachten achter veel van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van verlichtingstechnologie.

6. Aan/uit schakelen

LED's gaan bijna onmiddellijk op volle helderheid branden (in enkele cijfers tot tientallen nanoseconden) en hebben een uitschakeltijd van tientallen nanoseconden.Daarentegen kan de opwarmtijd, ofwel de tijd die de lamp nodig heeft om zijn volledige lichtopbrengst te bereiken, van compacte fluorescentielampen tot 3 minuten duren.HID-lampen hebben een opwarmperiode van enkele minuten nodig voordat ze bruikbaar licht leveren.Hete herstart is een veel grotere zorg dan het initiële opstarten van metaalhalogenidelampen, waarvoor ooit de belangrijkste technologie werd gebruikt hoogbouw verlichtingEn krachtige schijnwerperin industriële voorzieningen,stadions en arena's.Een stroomstoring voor een faciliteit met metaalhalogeenverlichting kan de veiligheid en beveiliging in gevaar brengen, omdat het herstartproces van metaalhalogeenlampen tot 20 minuten kan duren.Direct opstarten en hot-restrike geven LED's een unieke positie om vele taken effectief uit te voeren.Niet alleen algemene verlichtingstoepassingen profiteren enorm van de korte responstijd van LED's, ook een breed scala aan speciale toepassingen plukt de vruchten van deze mogelijkheid.LED-lampen kunnen bijvoorbeeld synchroon werken met verkeerscamera's om intermitterende verlichting te bieden voor het vastleggen van een bewegend voertuig.LED's schakelen 140 tot 200 milliseconden sneller in dan gloeilampen.Het reactietijdvoordeel suggereert dat LED-remlichten effectiever zijn dan gloeilampen bij het voorkomen van aanrijdingen van achteren.Een ander voordeel van LED's in de schakelmodus is de schakelcyclus.De levensduur van LED's wordt niet beïnvloed door veelvuldig schakelen.Typische LED-drivers voor algemene verlichtingstoepassingen zijn geschikt voor 50.000 schakelcycli, en het is ongebruikelijk dat krachtige LED-drivers 100.000, 200.000 of zelfs 1 miljoen schakelcycli doorstaan.De levensduur van de LED wordt niet beïnvloed door snel wisselen (hoogfrequent schakelen).Deze eigenschap maakt LED-lampen zeer geschikt voor dynamische verlichting en voor gebruik met lichtregelingen zoals aanwezigheids- of daglichtsensoren.Aan de andere kant kan frequent aan/uit schakelen de levensduur van gloeilampen, HID-lampen en fluorescentielampen verkorten.Deze lichtbronnen hebben over het algemeen slechts enkele duizenden schakelcycli gedurende hun nominale levensduur.

7. Dimvermogen

De mogelijkheid om op een zeer dynamische manier lichtopbrengst te produceren, leent daar perfect LED's voordim controle, terwijl fluorescentie- en HID-lampen niet goed reageren op dimmen.Het dimmen van fluorescentielampen vereist het gebruik van dure, grote en complexe schakelingen om de gasexcitatie- en spanningsomstandigheden te behouden.Het dimmen van HID-lampen leidt tot een kortere levensduur en voortijdige uitval van de lamp.Metaalhalogenide- en hogedruknatriumlampen kunnen niet worden gedimd onder 50% van het nominale vermogen.Ze reageren ook aanzienlijk langzamer op dimsignalen dan leds.LED-dimmen kan worden gemaakt door middel van constante stroomreductie (CCR), beter bekend als analoog dimmen, of door pulsbreedtemodulatie (PWM) toe te passen op de LED, oftewel digitaal dimmen.Analoog dimmen regelt de aandrijfstroom die door de LED's stroomt.Dit is de meest gebruikte dimoplossing voor algemene verlichtingstoepassingen, hoewel LED's mogelijk niet goed presteren bij zeer lage stromen (minder dan 10%).PWM-dimmen varieert de duty cycle van de pulsbreedtemodulatie om een ​​gemiddelde waarde aan de uitgang te creëren over een volledig bereik van 100% tot 0%.Dimcontrole van LED's maakt het mogelijk om verlichting af te stemmen op de menselijke behoeften, energiebesparingen te maximaliseren, kleurenmenging en CCT-afstemming mogelijk te maken en de levensduur van LED's te verlengen.

8. Beheersbaarheid

Het digitale karakter van LED's vergemakkelijkt de naadloze integratie van sensoren, processors, controller en netwerkinterfaces in verlichtingssystemen voor het implementeren van verschillende intelligente verlichtingsstrategieën, van dynamische verlichting en adaptieve verlichting tot alles wat het volgende met het IoT te maken heeft.Het dynamische aspect van LED-verlichting varieert van eenvoudige kleurverandering tot ingewikkelde lichtshows over honderden of duizenden individueel regelbare verlichtingsknooppunten en complexe vertaling van video-inhoud voor weergave op LED-matrixsystemen.SSL-technologie vormt de kern van een groot ecosysteem van aangesloten verlichtingsoplossingendie gebruik kan maken van daglichtoogst, aanwezigheidsdetectie, tijdcontrole, ingebedde programmeerbaarheid en op het netwerk aangesloten apparaten om verschillende aspecten van verlichting te regelen, automatiseren en optimaliseren.Door de lichtregeling te migreren naar IP-gebaseerde netwerken kunnen intelligente, sensor-beladen verlichtingssystemen samenwerken met andere apparaten binnenin IoT-netwerken.Dit opent mogelijkheden voor het creëren van een breed scala aan nieuwe diensten, voordelen, functionaliteiten en inkomstenstromen die de waarde van LED-verlichtingssystemen verhogen.De besturing van LED-verlichtingssystemen kan worden geïmplementeerd met behulp van een verscheidenheid aan bedrade endraadloze communicatieprotocollen, waaronder protocollen voor lichtregeling zoals 0-10V, DALI, DMX512 en DMX-RDM, gebouwautomatiseringsprotocollen zoals BACnet, LON, KNX en EnOcean, en protocollen die worden ingezet op de steeds populairder wordende mesh-architectuur (bijv. ZigBee, Z-Wave, Bluetooth-gaas, draad).

9. Ontwerpflexibiliteit

Door het kleine formaat van LED's kunnen armatuurontwerpers lichtbronnen maken in vormen en maten die geschikt zijn voor vele toepassingen.Dit fysieke kenmerk geeft de ontwerpers meer vrijheid om hun ontwerpfilosofie uit te drukken of om merkidentiteiten samen te stellen.De flexibiliteit die voortvloeit uit de directe integratie van lichtbronnen biedt mogelijkheden om verlichtingsproducten te creëren die een perfecte samensmelting van vorm en functie in zich dragen.LED-verlichtingsarmaturenkan worden gemaakt om de grenzen tussen design en kunst te vervagen voor toepassingen waar een decoratief brandpunt wordt geboden.Ze kunnen ook worden ontworpen om een ​​hoog niveau van architecturale integratie te ondersteunen en passen in elke ontwerpcompositie.Solid State-verlichting stimuleert ook nieuwe designtrends in andere sectoren.Dankzij unieke stylingmogelijkheden kunnen voertuigfabrikanten onderscheidende koplampen en achterlichten ontwerpen die auto's een aantrekkelijk uiterlijk geven.

10. Duurzaamheid

Een LED zendt licht uit een blok halfgeleider, in plaats van uit een glazen bol of buis, zoals het geval is bij oude gloei-, halogeen-, fluorescentie- en HID-lampen die gloeidraden of gassen gebruiken om licht te genereren.De solid-state apparaten zijn over het algemeen gemonteerd op een printplaat met metalen kern (MCPCB), waarbij de verbinding doorgaans wordt geleverd door gesoldeerde kabels.Geen breekbaar glas, geen bewegende delen en geen gloeidraadbreuk, led-verlichtingssystemen zijn daardoor extreem goed bestand tegen schokken, trillingen en slijtage.De duurzaamheid in vaste toestand van LED-verlichtingssystemen heeft duidelijke waarden in een verscheidenheid aan toepassingen.Binnen een industriële faciliteit zijn er locaties waar lichten last hebben van overmatige trillingen van grote machines.Armaturen die langs wegen en tunnels zijn geïnstalleerd, moeten herhaaldelijke trillingen ondergaan die worden veroorzaakt door zware voertuigen die met hoge snelheid voorbijrijden.Trillingen vormen de typische werkdag van werklampen gemonteerd op bouw-, mijnbouw- en landbouwvoertuigen, machines en uitrusting.Draagbare armaturen zoals zaklampen en campinglantaarns hebben vaak last van vallen.Er zijn ook veel toepassingen waarbij kapotte lampen een gevaar vormen voor de inzittenden.Al deze uitdagingen vragen om een ​​robuuste verlichtingsoplossing, en dat is precies wat solid-state verlichting te bieden heeft.

11. Levensduur van het product

Een lange levensduur valt op als een van de belangrijkste voordelen van ledverlichting, maar beweringen over een lange levensduur die puur gebaseerd zijn op de levensduurmaatstaf voor het ledpakket (lichtbron) kunnen misleidend zijn.De levensduur van een LED-pakket, een LED-lamp of een LED-armatuur (verlichtingsarmaturen) wordt vaak genoemd als het moment waarop de lichtstroom is gedaald tot 70% van de oorspronkelijke output, of L70.Doorgaans hebben LED's (LED-pakketten) een L70-levensduur tussen 30.000 en 100.000 uur (bij Ta = 85 °C).LM-80-metingen die worden gebruikt voor het voorspellen van de L70-levensduur van LED-pakketten met behulp van de TM-21-methode, worden echter uitgevoerd terwijl de LED-pakketten continu werken onder goed gecontroleerde bedrijfsomstandigheden (bijv. in een temperatuurgecontroleerde omgeving en voorzien van een constante gelijkstroom). aandrijfstroom).Daarentegen worden LED-systemen in real-world toepassingen vaak uitgedaagd door hogere elektrische overbelasting, hogere junctietemperaturen en zwaardere omgevingsomstandigheden.LED-systemen kunnen te maken krijgen met versneld lumenbehoud of regelrechte voortijdige uitval.In het algemeen,LED-lampen (lampen, buizen)hebben L70-levensduur tussen 10.000 en 25.000 uur, geïntegreerde LED-armaturen (bijv. hoogbouwlampen, straatverlichting, downlights) hebben een levensduur tussen 30.000 uur en 60.000 uur.Vergeleken met traditionele verlichtingsproducten – gloeilamp (750-2.000 uur), halogeen (3.000-4.000 uur), compact fluorescentie (8.000-10.000 uur) en metaalhalide (7.500-25.000 uur), LED-systemen, met name de geïntegreerde armaturen, zorgen voor een aanzienlijk langere levensduur.Aangezien LED-lampen vrijwel geen onderhoud vergen, vormen lagere onderhoudskosten in combinatie met hoge energiebesparingen door het gebruik van LED-lampen gedurende hun verlengde levensduur de basis voor een hoog investeringsrendement (ROI).

12. Fotobiologische veiligheid

LED's zijn fotobiologisch veilige lichtbronnen.Ze produceren geen infrarood (IR) emissie en zenden een verwaarloosbare hoeveelheid ultraviolet (UV) licht uit (minder dan 5 uW/lm).Gloeilampen, fluorescentielampen en metaalhalidelampen zetten respectievelijk 73%, 37% en 17% van het verbruikte vermogen om in infraroodenergie.Ze zenden ook uit in het UV-gebied van het elektromagnetische spectrum: gloeilampen (70-80 uW/lm), compacte fluorescentielampen (30-100 uW/lm) en metaalhalide (160-700 uW/lm).Bij een voldoende hoge intensiteit kunnen lichtbronnen die UV- of IR-licht uitstralen fotobiologische gevaren opleveren voor de huid en ogen.Blootstelling aan UV-straling kan cataract (vertroebeling van de normaal heldere lens) of fotokeratitis (ontsteking van het hoornvlies) veroorzaken.Kortdurende blootstelling aan hoge niveaus van IR-straling kan thermisch letsel aan het netvlies van het oog veroorzaken.Langdurige blootstelling aan hoge doses infraroodstraling kan glasblazerscataract veroorzaken.Thermisch ongemak veroorzaakt door gloeilampen is al lang een ergernis in de gezondheidszorg, aangezien conventionele chirurgische taaklampen en tandheelkundige operatielampen gloeilampen gebruiken om licht met een hoge kleurgetrouwheid te produceren.De bundel met hoge intensiteit die door deze armaturen wordt geproduceerd, levert een grote hoeveelheid thermische energie die patiënten erg oncomfortabel kan maken.

Het is onvermijdelijk dat de discussie overfotobiologische veiligheidfocust vaak op het gevaar van blauw licht, dat verwijst naar een fotochemische beschadiging van het netvlies als gevolg van blootstelling aan straling bij golflengten voornamelijk tussen 400 nm en 500 nm.Een veel voorkomende misvatting is dat LED's meer kans hebben op blauw licht omdat de meeste met fosfor geconverteerde witte LED's een blauwe LED-pomp gebruiken.DOE en IES hebben duidelijk gemaakt dat LED-producten niet verschillen van andere lichtbronnen die dezelfde kleurtemperatuur hebben met betrekking tot het gevaar van blauw licht.Fosfor-geconverteerde LED's vormen zelfs onder strikte evaluatiecriteria niet zo'n risico.

13. Stralingseffect

LED's produceren alleen stralingsenergie binnen het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum van ongeveer 400 nm tot 700 nm.Deze spectrale eigenschap geeft LED-lampen een waardevol toepassingsvoordeel ten opzichte van lichtbronnen die stralingsenergie produceren buiten het zichtbare lichtspectrum.UV- en IR-straling van traditionele lichtbronnen vormen niet alleen fotobiologische gevaren, maar leiden ook tot materiaaldegradatie.UV-straling is buitengewoon schadelijk voor organische materialen, aangezien de fotonenenergie van straling in de UV-spectrale band hoog genoeg is om directe bindingssplitsing en foto-oxidatieroutes te produceren.De daaruit voortvloeiende verstoring of vernietiging van de chromofoor kan leiden tot materiaalverslechtering en verkleuring.Museumtoepassingen vereisen dat alle lichtbronnen die UV genereren van meer dan 75 uW/lm worden gefilterd om onherstelbare schade aan kunstwerken te minimaliseren.IR veroorzaakt niet dezelfde soort fotochemische schade die wordt veroorzaakt door UV-straling, maar kan toch bijdragen aan schade.Het verhogen van de oppervlaktetemperatuur van een object kan leiden tot versnelde chemische activiteit en fysieke veranderingen.IR-straling met hoge intensiteit kan leiden tot oppervlakteverharding, verkleuring en barsten van schilderijen, verslechtering van cosmetische producten, uitdrogen van groenten en fruit, smelten van chocolade en zoetwaren, enz.

14. Brand- en explosieveiligheid

Brand- en blootstellingsgevaren zijn geen kenmerk van LED-verlichtingssystemen, aangezien een LED elektrisch vermogen omzet in elektromagnetische straling door middel van elektroluminescentie in een halfgeleiderpakket.Dit in tegenstelling tot oudere technologieën die licht produceren door wolfraamgloeidraden te verhitten of door een gasvormig medium op te wekken.Een storing of onjuiste werking kan leiden tot brand of een explosie.Metaalhalogenidelampen zijn bijzonder gevoelig voor explosiegevaar omdat de kwartsboogbuis onder hoge druk (520 tot 3.100 kPa) en zeer hoge temperatuur (900 tot 1.100 °C) werkt.Niet-passieve vlamboogbuisstoringen veroorzaakt door het einde van de levensduur van de lamp, door ballaststoringen of door het gebruik van een onjuiste lamp-ballastcombinatie kunnen het breken van de buitenste bol van de metaalhalogenidelamp veroorzaken.De hete kwartsfragmenten kunnen ontvlambare materialen, brandbaar stof of explosieve gassen/dampen doen ontbranden.

15. Zichtbare lichtcommunicatie (VLC)

LED's kunnen worden in- en uitgeschakeld met een frequentie die sneller is dan het menselijk oog kan detecteren.Deze onzichtbare aan/uit-schakelmogelijkheid opent een nieuwe toepassing voor verlichtingsproducten.LiFi (lichtgetrouwheid) technologie heeft veel aandacht gekregen in de draadloze communicatie-industrie.Het maakt gebruik van de "AAN" en "UIT" reeksen van LED's om gegevens te verzenden.Vergeleken met de huidige draadloze communicatietechnologieën die gebruik maken van radiogolven (bijv. Wi-Fi, IrDA en Bluetooth), belooft LiFi een duizend keer grotere bandbreedte en een aanzienlijk hogere transmissiesnelheid.LiFi wordt beschouwd als een aantrekkelijke IoT-toepassing vanwege de alomtegenwoordigheid van verlichting.Elke LED-lamp kan worden gebruikt als optisch toegangspunt voor draadloze datacommunicatie, zolang de driver in staat is om streaming content om te zetten in digitale signalen.

16. DC-verlichting

LED's zijn laagspanningsstroomgestuurde apparaten.Door deze aard kan LED-verlichting profiteren van laagspanningsgelijkstroom (DC) distributienetten.Er is een toenemende belangstelling voor DC-microgrid-systemen die onafhankelijk of in combinatie met een standaard elektriciteitsnet kunnen werken.Deze kleinschalige elektriciteitsnetten zorgen voor verbeterde interfaces met generatoren van hernieuwbare energie (zon, wind, brandstofcellen, enz.).Lokaal beschikbare DC-stroom elimineert de noodzaak van AC-DC-stroomconversie op apparatuurniveau, wat een aanzienlijk energieverlies met zich meebrengt en een veelvoorkomend storingspunt is in AC-gevoede LED-systemen.Hoogrenderende LED-verlichting verbetert op zijn beurt de autonomie van oplaadbare batterijen of energieopslagsystemen.Naarmate IP-gebaseerde netwerkcommunicatie aan kracht wint, kwam Power over Ethernet (PoE) naar voren als een low-power microgrid-optie om laagspanningsgelijkstroom te leveren via dezelfde kabel die de Ethernet-gegevens levert.LED-verlichting heeft duidelijke voordelen om de sterke punten van een PoE-installatie te benutten.

17. Werking bij koude temperaturen

LED-verlichting blinkt uit in koude omgevingen.Een LED zet elektrisch vermogen om in optisch vermogen door injectie-elektroluminescentie die wordt geactiveerd wanneer de halfgeleiderdiode elektrisch wordt voorgespannen.Dit opstartproces is niet temperatuurafhankelijk.Een lage omgevingstemperatuur vergemakkelijkt de afvoer van de afvalwarmte die wordt gegenereerd door LED's en stelt hen zo vrij van thermische droop (vermindering van optisch vermogen bij verhoogde temperaturen).De werking bij koude temperaturen is daarentegen een grote uitdaging voor fluorescentielampen.Om de fluorescentielamp in een koude omgeving te laten starten is een hoge spanning nodig om de elektrische boog te starten.Fluorescentielampen verliezen ook een aanzienlijk deel van hun nominale lichtopbrengst bij temperaturen onder het vriespunt, terwijl LED-lampen het beste presteren in koude omgevingen, zelfs tot -50°C.LED-lampen zijn daarom bij uitstek geschikt voor gebruik in vriezers, koelkasten, koelruimtes en buitentoepassingen.

18. Milieu-impact

LED-verlichting heeft aanmerkelijk minder impact op het milieu dan traditionele verlichtingsbronnen.Een laag energieverbruik vertaalt zich in een lage CO2-uitstoot.LED's bevatten geen kwik en zorgen dus voor minder milieucomplicaties aan het einde van hun levensduur.Ter vergelijking: bij het afvoeren van kwikhoudende fluorescentielampen en HID-lampen worden strikte afvalverwijderingsprotocollen gehanteerd.