Глобальний ринок освітлення переживає радикальні зміни, спричинені масовим зростанням впровадження світлодіодної технології (LED).Ця революція твердотільного освітлення (SSL) докорінно змінила економіку ринку та динаміку галузі.Технологія SSL забезпечила не тільки різні форми продуктивності, але й перехід від звичайних технологій до світлодіодне освітлення глибоко змінює уявлення людей про освітлення.Звичайні технології освітлення були розроблені в основному для задоволення візуальних потреб.Завдяки світлодіодному освітленню все більше уваги привертає позитивна стимуляція біологічного впливу світла на здоров’я та самопочуття людей.Поява світлодіодної технології також проклала шлях для конвергенції між освітленням і Інтернет речей (IoT), що відкриває цілий новий світ можливостей.На початку існувала велика плутанина щодо світлодіодного освітлення.Швидке зростання ринку та величезний інтерес споживачів створюють нагальну потребу розвіяти сумніви навколо технології та інформувати громадськість про її переваги та недоліки.

Якes СВІТЛОДІОДНИЙпрацювати?

Світлодіод — це напівпровідниковий корпус, що містить світлодіодний кристал (чіп) та інші компоненти, які забезпечують механічну підтримку, електричне з’єднання, теплопровідність, оптичне регулювання та перетворення довжини хвилі.Світлодіодний чіп — це, по суті, пристрій pn-переходу, утворений протилежно легованими шарами напівпровідника.Складним напівпровідником, який широко використовується, є нітрид галію (GaN), який має пряму заборонену зону, що забезпечує вищу ймовірність радіаційної рекомбінації, ніж напівпровідники з непрямою забороненою зоною.Коли pn-перехід зміщений у прямому напрямку, електрони із зони провідності напівпровідникового шару n-типу переміщуються через граничний шар у p-перехід і рекомбінують з дірками з валентної зони напівпровідникового шару p-типу в активна область діода.Електронно-діркова рекомбінація призводить до того, що електрони переходять у стан нижчої енергії та вивільняють надлишок енергії у вигляді фотонів (пакетів світла).Цей ефект називається електролюмінесценцією.Фотон може переносити електромагнітне випромінювання будь-якої довжини хвилі.Точна довжина хвилі світла, випромінюваного діодом, визначається шириною забороненої зони напівпровідника.

Світло, що утворюється завдяки електролюмінесценції в Світлодіодний чіпмає вузький розподіл довжини хвилі з типовою смугою пропускання в кілька десятків нанометрів.Вузькосмугове випромінювання призводить до того, що світло має один колір, наприклад червоний, синій або зелений.Щоб забезпечити джерело білого світла широкого спектру, необхідно збільшити ширину спектрального розподілу потужності (SPD) світлодіодного чіпа.Електролюмінесценція світлодіодного чіпа частково або повністю перетворюється на фотолюмінесценцію в люмінофорах.Більшість білих світлодіодів поєднують короткохвильове випромінювання блакитних мікросхем InGaN і повторно випромінюване довгохвильове світло від люмінофорів.Люмінофорний порошок диспергований у кремнієвій, епоксидній матриці або інших смоляних матрицях.Люмінофорна матриця нанесена на світлодіодний чіп.Біле світло також можна виробляти шляхом накачування червоного, зеленого та синього люмінофорів за допомогою ультрафіолетового (УФ) або фіолетового світлодіода.У цьому випадку отриманий білий колір може досягти чудової передачі кольору.Але цей підхід страждає від низької ефективності, оскільки великий зсув довжини хвилі, який бере участь у перетворенні ультрафіолетового або фіолетового світла, супроводжується великою втратою енергії Стокса.

ПеревагиСвітлодіодне освітлення

Винахід ламп розжарювання більше століття тому здійснив революцію в штучному освітленні.Зараз ми спостерігаємо революцію в цифровому освітленні, яку підтримує SSL.Освітлення на основі напівпровідників не тільки забезпечує безпрецедентний дизайн, продуктивність і економічні переваги, але також дає змогу використовувати безліч нових застосувань і цінних пропозицій, які раніше вважалися непрактичними.Прибуток від отримання цих переваг значно переважатиме відносно високу початкову вартість встановлення світлодіодної системи, щодо якої на ринку все ще є певні сумніви.

1. Енергоефективність

Одним з основних обґрунтувань для переходу на світлодіодне освітлення є енергоефективність.За останнє десятиліття світлова віддача пакетів білих світлодіодів, перетворених на люмінофор, зросла з 85 лм/Вт до понад 200 лм/Вт, що відповідає ефективності перетворення електричної енергії в оптичну (PCE) понад 60% при стандартному робочому струмі. щільність 35 А/см2.Незважаючи на покращення ефективності синіх світлодіодів InGaN, люмінофорів (ефективність і довжина хвилі відповідають реакції людського ока) і упаковки (оптичне розсіювання/поглинання), Міністерство енергетики США (DOE) каже, що для PC-LED залишається більше простору. покращення ефективності та світлової віддачі приблизно 255 лм/Вт мають бути практично можливими для сині світлодіоди насоса.Висока світловіддача, безсумнівно, є переважною перевагою світлодіодів перед традиційними джерелами світла — лампами розжарювання (до 20 лм/Вт), галогенними (до 22 лм/Вт), лінійними люмінесцентними лампами (65-104 лм/Вт), компактними люмінесцентними лампами (46 -87 лм/Вт), індукційна люмінесцентна лампа (70-90 лм/Вт), пара ртуті (60-60 лм/Вт), натрієва лампа високого тиску (70-140 лм/Вт), металогалогенна кварц (64-110 лм/Вт). Вт) і металогалогенна кераміка (80-120 лм/Вт).

2. Ефективність оптичної доставки

Окрім значного покращення ефективності джерела світла, здатність досягти високої оптичної ефективності світильників за допомогою світлодіодного освітлення менш відома звичайним споживачам, але дуже бажана дизайнерами освітлення.Ефективна доставка світла, випромінюваного джерелами світла, до цілі була головною проблемою проектування в галузі.Традиційні лампи у формі колби випромінюють світло у всіх напрямках.Це призводить до того, що більша частина світлового потоку, виробленого лампою, затримується всередині світильника (наприклад, відбивачами, розсіювачами) або виходить із світильника в напрямку, який не підходить для передбачуваного застосування або просто образливий для очей.Світильники HID, такі як металогалогенні та натрієві світильники високого тиску, загалом ефективні від 60% до 85% для направлення світла, яке виробляє лампа, поза світильника.Нерідкі випадки, коли вбудовані світильники та трофери, які використовують люмінесцентні або галогенні джерела світла, мають оптичні втрати 40-50%.Спрямований характер світлодіодного освітлення забезпечує ефективну передачу світла, а компактний форм-фактор світлодіодів дозволяє ефективно регулювати світловий потік за допомогою складних лінз.Добре розроблені системи світлодіодного освітлення можуть забезпечити оптичну ефективність понад 90%.

3. Рівномірність освітлення

Рівномірне освітлення є одним із головних пріоритетів у дизайні внутрішнього навколишнього середовища та зовнішнього освітлення/проїжджої частини.Рівномірність - це міра співвідношення освітленості на площі.Гарне освітлення має забезпечувати рівномірний розподіл світлового потоку, що падає на робочу поверхню або область.Надзвичайні відмінності яскравості внаслідок нерівномірного освітлення можуть призвести до зорової втоми, вплинути на виконання завдань і навіть викликати занепокоєння у безпеці, оскільки око має адаптуватися між поверхнями різної яскравості.Переходи від яскраво освітленої зони до зони з дуже різним освітленням спричинять перехідну втрату гостроти зору, що має значні наслідки для безпеки під час застосування поза приміщеннями, де бере участь транспортний засіб.У великих закритих приміщеннях рівномірне освітлення сприяє високому зоровому комфорту, забезпечує гнучкість розташування завдань і усуває необхідність переміщення світильників.Це може бути особливо корисним на високих промислових і комерційних об’єктах, де переміщення світильників пов’язане зі значними витратами та незручностями.Світильники, які використовують лампи HID, мають набагато вищу освітленість безпосередньо під світильником, ніж зони, розташовані далі від світильника.Це призводить до поганої однорідності (типове співвідношення макс./мін. 6:1).Розробники освітлення повинні збільшити щільність світильників, щоб рівномірність освітлення відповідала мінімальним вимогам до дизайну.Навпаки, велика світловипромінююча поверхня (LES), створена з масиву світлодіодів малого розміру, забезпечує рівномірність розподілу світла з рівномірністю менш ніж 3:1 максимального/хв. установок над робочою зоною.

4. Спрямоване освітлення

Завдяки своїй спрямованості випромінювання та високій щільності потоку світлодіоди за своєю суттю підходять для спрямованого освітлення.Спрямований світильник концентрує світло, випромінюване джерелом світла, у спрямований промінь, який безперервно рухається від світильника до цільової області.Вузько сфокусовані промені світла використовуються для створення ієрархії важливості за допомогою контрасту, щоб вибрані елементи виділялися із фону, а також для додання інтересу та емоційної привабливості об’єкту.Спрямовані світильники, включаючи точкові світильники та прожектори, широко використовуються в системах акцентного освітлення, щоб підкреслити або підкреслити елемент дизайну.Спрямоване освітлення також використовується в додатках, де потрібен інтенсивний промінь, щоб допомогти виконати складні візуальні завдання або забезпечити освітлення на великій відстані.Продукти, які служать для цієї мети, включають ліхтарики,прожектори, followspots,автомобільні фари, прожектори стадіону, тощо. Світлодіодний світильник може мати достатню потужність у своєму світловому потокі, незалежно від того, чи потрібно створити дуже чітко визначений «жорсткий» промінь для драматичного ефекту. Світлодіоди COBабо кинути довгий промінь далеко вдалинусвітлодіоди високої потужності.

5. Спектральна інженерія

Світлодіодна технологія пропонує нову можливість контролювати спектральний розподіл потужності (SPD) джерела світла, що означає, що склад світла можна адаптувати для різних застосувань.Спектральна керованість дозволяє спроектувати спектр освітлювальних приладів, щоб задіяти специфічні зорові, фізіологічні, психологічні реакції людини, фоторецептори рослин або навіть напівпровідниковий детектор (тобто HD-камера) або комбінацію таких реакцій.Висока спектральна ефективність може бути досягнута шляхом максимізації бажаних довжин хвиль і видалення або зменшення шкідливих або непотрібних частин спектру для даного застосування.У додатках білого світла SPD світлодіодів можна оптимізувати для заданої точності кольору такорельована колірна температура (CCT).Завдяки багатоканальному дизайну з кількома випромінювачами можна активно й точно контролювати колір світлодіодного світильника.Системи змішування кольорів RGB, RGBA або RGBW, які здатні створювати повний спектр світла, створюють безмежні естетичні можливості для дизайнерів та архітекторів.Динамічні білі системи використовують світлодіоди з декількома CCT для забезпечення теплого затемнення, яке імітує колірні характеристики ламп розжарювання при затемненні, або для забезпечення регульованого білого освітлення, яке дозволяє незалежно контролювати колірну температуру та інтенсивність світла.Людиноцентричне освітленняна основі регульована біла світлодіодна технологіяє одним із стимулів багатьох останніх розробок світлотехніки.

6. Вмикання/вимкнення

Світлодіоди вмикаються на повну яскравість майже миттєво (від однієї цифри до десятків наносекунд) і мають час вимкнення в десятки наносекунд.На відміну від цього, час розігріву або час, який потрібен колбі, щоб вийти на повну світловіддачу, компактних люмінесцентних ламп може тривати до 3 хвилин.Лампи HID потребують періоду прогріву протягом кількох хвилин, перш ніж дати придатне світло.Гаряче повторне запалювання викликає набагато більше занепокоєння, ніж початковий запуск металогалогенних ламп, які колись були основною технологією для високе освітленняі прожектори високої потужностів промислові об'єкти,стадіони та арени.Відключення електроенергії в об’єкті з металогалогенним освітленням може поставити під загрозу безпеку, оскільки процес гарячого повторного запалювання металогалогенних ламп займає до 20 хвилин.Миттєвий запуск і гаряче повторне включення надають світлодіодам унікальне положення для ефективного виконання багатьох завдань.Короткий час відгуку світлодіодів дає значну користь не тільки для загального освітлення, але й для багатьох спеціальних застосувань.Наприклад, світлодіодні ліхтарі можуть працювати синхронно з дорожніми камерами, щоб забезпечити переривчасте освітлення для зйомки транспортного засобу, що рухається.Світлодіоди вмикаються на 140-200 мілісекунд швидше, ніж лампи розжарювання.Перевага часу реакції свідчить про те, що світлодіодні стоп-сигнали ефективніші, ніж лампи розжарювання, для запобігання зіткненням ззаду.Ще однією перевагою світлодіодів у режимі перемикання є цикл перемикання.На термін служби світлодіодів часті перемикання не впливають.Типові світлодіодні драйвери для загального освітлення розраховані на 50 000 циклів перемикання, і рідко для високопродуктивних світлодіодних драйверів витримують 100 000, 200 000 або навіть 1 мільйон циклів перемикання.На термін служби світлодіода не впливає швидка циклічна зміна (перемикання високої частоти).Завдяки цій функції світлодіодні ліхтарі добре підходять для динамічного освітлення та для використання з елементами керування освітленням, такими як датчики присутності або денного світла.З іншого боку, часте вмикання/вимкнення може скоротити термін служби ламп розжарювання, розжарювання та люмінесцентних ламп.Ці джерела світла зазвичай мають лише кілька тисяч циклів перемикання протягом свого номінального терміну служби.

7. Можливість затемнення

Здатність випромінювати світло в дуже динамічний спосіб ідеально підходить для світлодіодіврегулювання затемнення, тоді як люмінесцентні лампи та лампи HID погано реагують на затемнення.Регулювання люмінесцентних ламп вимагає використання дорогих, великих і складних схем, щоб підтримувати умови збудження газу та напруги.Зменшення яскравості ламп HID призведе до скорочення терміну служби та передчасного виходу лампи з ладу.Металогалогенні та натрієві лампи високого тиску не можуть бути затемнені нижче 50% від номінальної потужності.Вони також реагують на сигнали затемнення значно повільніше, ніж світлодіоди.Світлодіодне затемнення можна здійснити або за допомогою постійного зменшення струму (CCR), яке більш відомо як аналогове затемнення, або шляхом застосування широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) до світлодіода, також відомого як цифрове затемнення.Аналогове затемнення контролює струм приводу, що протікає через світлодіоди.Це найбільш широко використовуване рішення для затемнення для загального освітлення, хоча світлодіоди можуть не працювати добре за дуже низьких струмів (нижче 10%).ШІМ-діммування змінює робочий цикл широтно-імпульсної модуляції для створення середнього значення на її виході в повному діапазоні від 100% до 0%.Контроль затемнення світлодіодів дозволяє узгодити освітлення з потребами людини, максимізувати енергозбереження, увімкнути змішування кольорів і налаштування CCT, а також продовжити термін служби світлодіодів.

8. Керованість

Цифрова природа світлодіодів сприяє бездоганній інтеграції датчики, процесори, контролери та мережеві інтерфейси в системи освітлення для реалізації різних інтелектуальних стратегій освітлення, від динамічного освітлення та адаптивного освітлення до будь-якого IoT.Динамічний аспект світлодіодного освітлення варіюється від простої зміни кольору до складних світлових шоу через сотні чи тисячі індивідуально контрольованих вузлів освітлення та складної трансляції відеовмісту для відображення на світлодіодних матричних системах.Технологія SSL лежить в основі великої екосистеми підключені освітлювальні рішенняякий може використовувати збір денного світла, визначення зайнятості, контроль часу, вбудовану можливість програмування та підключені до мережі пристрої для керування, автоматизації та оптимізації різних аспектів освітлення.Перенесення керування освітленням до мереж на основі IP дозволяє інтелектуальним системам освітлення, наповненим датчиками, взаємодіяти з іншими пристроями в межах Мережі IoT.Це відкриває можливості для створення широкого спектру нових послуг, переваг, функціональних можливостей і джерел доходу, які підвищують цінність світлодіодних систем освітлення.Управління системами світлодіодного освітлення може бути реалізовано за допомогою різноманітних дротових ібездротовий зв'язокпротоколи, включаючи протоколи керування освітленням, такі як 0-10 В, DALI, DMX512 і DMX-RDM, протоколи автоматизації будівель, такі як BACnet, LON, KNX і EnOcean, а також протоколи, що розгортаються на все більш популярній сітчастій архітектурі (наприклад, ZigBee, Z-Wave, Bluetooth Mesh, Thread).

9. Гнучкість дизайну

Невеликий розмір світлодіодів дозволяє розробникам світильників створювати форми та розміри джерел світла, які підходять для багатьох застосувань.Ця фізична характеристика дає дизайнерам більше свободи виражати свою філософію дизайну або створювати ідентичність бренду.Гнучкість, що є результатом прямої інтеграції джерел світла, дає можливість створювати освітлювальні прилади, які ідеально поєднують форму та функціональність.Світлодіодні світильникиможна створювати, щоб стерти межі між дизайном і мистецтвом для додатків, де наказується декоративний фокус.Вони також можуть бути розроблені для підтримки високого рівня архітектурної інтеграції та вписуватися в будь-яку дизайнерську композицію.Твердотільні освітлювальні прилади також стимулюють нові тенденції дизайну в інших секторах.Унікальні можливості стилю дозволяють виробникам автомобілів створювати характерні фари та задні ліхтарі, які надають автомобілям привабливий вигляд.

10. Довговічність

Світлодіод випромінює світло від блоку напівпровідника, а не від скляної колби чи трубки, як це має місце у застарілих лампах розжарювання, галогенних, люмінесцентних і HID-лампах, у яких для генерування світла використовуються нитки або гази.Твердотільні пристрої, як правило, встановлюються на друковану плату з металевим сердечником (MCPCB), з’єднання зазвичай забезпечується спаяними проводами.Світлодіодні системи освітлення надзвичайно стійкі до ударів, вібрації та зносу.Довговічність світлодіодних систем освітлення в твердому стані має очевидні значення в різних сферах застосування.На промисловому об’єкті є місця, де освітлювальні прилади страждають від надмірної вібрації від великих машин.Світильники, встановлені вздовж доріг і тунелів, повинні витримувати повторювану вібрацію, спричинену важкими транспортними засобами, що проїжджають на високій швидкості.Вібрація становить типовий робочий день робочих ліхтарів, встановлених на будівельних, шахтних і сільськогосподарських транспортних засобах, машинах і обладнанні.Портативні світильники, такі як ліхтарики та кемпінгові ліхтарі, часто піддаються ударам падінь.Існує також багато застосувань, де розбиті лампи становлять небезпеку для мешканців.Усі ці виклики вимагають надійного освітлювального рішення, а це саме те, що може запропонувати твердотільне освітлення.

11. Термін служби продукту

Довгий термін служби виділяється як одна з головних переваг світлодіодного освітлення, але заяви про тривалий термін служби, засновані виключно на показниках терміну служби для світлодіодного пакета (джерела світла), можуть бути оманливими.Термін корисного використання світлодіодної упаковки, світлодіодної лампи або світлодіодного світильника (освітлювальних приладів) часто називають моментом, коли вихідний світловий потік знизився до 70% від початкового вихідного потоку, або L70.Як правило, світлодіоди (світлодіодні пакети) мають термін служби L70 від 30 000 до 100 000 годин (при Ta = 85 °C).Однак вимірювання LM-80, які використовуються для прогнозування терміну служби L70 корпусів світлодіодів за допомогою методу TM-21, виконуються з пакетами світлодіодів, які безперервно працюють у добре контрольованих робочих умовах (наприклад, у середовищі з контрольованою температурою та живляться постійним струмом). струм приводу).Навпаки, світлодіодні системи в реальному застосуванні часто стикаються з вищим електричним перенапруженням, вищими температурами переходу та суворішими умовами навколишнього середовища.Світлодіодні системи можуть відчувати прискорене збереження світлового потоку або прямий передчасний вихід з ладу.В загальному,Світлодіодні лампи (лампочки, трубки)мають термін служби L70 від 10 000 до 25 000 годин, інтегровані світлодіодні світильники (наприклад, ліхтарі на високих люках, вуличні ліхтарі, світильники вниз) мають термін служби від 30 000 до 60 000 годин.У порівнянні з традиційними освітлювальними приладами — лампами розжарювання (750-2000 годин), галогенними (3000-4000 годин), компактними люмінесцентними (8000-10 000 годин) і металогалогенними (7500-25 000 годин), світлодіодні системи, зокрема вбудовані світильники, забезпечують значно більший термін служби.Оскільки світлодіодні ліхтарі практично не потребують технічного обслуговування, зниження витрат на технічне обслуговування в поєднанні з високою економією енергії завдяки використанню світлодіодних ліхтарів протягом їхнього тривалого терміну служби забезпечує високу віддачу від інвестицій (ROI).

12. Фотобіологічна безпека

Світлодіоди є фотобіологічно безпечними джерелами світла.Вони не створюють інфрачервоного (ІЧ) випромінювання та випромінюють незначну кількість ультрафіолетового (УФ) світла (менше 5 мкВт/лм).Лампи розжарювання, люмінесцентні та металогалогенні лампи перетворюють в інфрачервону енергію відповідно 73%, 37% та 17% споживаної потужності.Вони також випромінюють в УФ-області електромагнітного спектру — лампи розжарювання (70-80 мкВт/лм), компактні флуоресцентні (30-100 мкВт/лм) і металогалогенні (160-700 мкВт/лм).При досить високій інтенсивності джерела світла, які випромінюють ультрафіолетове або інфрачервоне світло, можуть становити фотобіологічну небезпеку для шкіри та очей.Вплив УФ-випромінювання може спричинити катаракту (помутніння зазвичай прозорого кришталика) або фотокератит (запалення рогівки).Короткочасний вплив високого рівня ІЧ-випромінювання може спричинити термічне ураження сітківки ока.Тривалий вплив високих доз інфрачервоного випромінювання може викликати катаракту склодува.Тепловий дискомфорт, спричинений системою освітлення лампами розжарювання, вже давно викликає роздратування в галузі охорони здоров’я, оскільки звичайні освітлювальні прилади для хірургічних операцій і освітлювальні прилади для стоматологічних операцій використовують джерела світла розжарювання для створення світла з високою точністю кольору.Промінь високої інтенсивності, створюваний цими світильниками, випромінює велику кількість теплової енергії, що може викликати у пацієнтів дуже незручні відчуття.

Неминуче обговоренняфотобіологічна безпекачасто зосереджується на небезпеці синього світла, що стосується фотохімічного пошкодження сітківки в результаті опромінення з довжинами хвиль переважно від 400 нм до 500 нм.Поширена помилкова думка полягає в тому, що світлодіоди з більшою ймовірністю можуть спричинити небезпеку синього світла, оскільки більшість білих світлодіодів, перетворених на люмінофор, використовують синій світлодіодний насос.DOE та IES чітко дали зрозуміти, що світлодіодні продукти не відрізняються від інших джерел світла, які мають таку саму колірну температуру щодо небезпеки синього світла.Світлодіоди, перетворені на люмінофор, не становлять такого ризику навіть за жорсткими критеріями оцінки.

13. Радіаційний ефект

Світлодіоди виробляють енергію випромінювання лише у видимій частині електромагнітного спектру приблизно від 400 нм до 700 нм.Ця спектральна характеристика дає світлодіодним лампам цінну перевагу в застосуванні перед джерелами світла, які виробляють енергію випромінювання за межами спектру видимого світла.УФ- та ІЧ-випромінювання від традиційних джерел світла не тільки становить фотобіологічну небезпеку, але й призводить до руйнування матеріалу.Ультрафіолетове випромінювання надзвичайно шкідливе для органічних матеріалів, оскільки енергія фотонів випромінювання в ультрафіолетовому спектральному діапазоні є достатньо високою для прямого розриву зв’язку та шляхів фотоокислення.Порушення або руйнування хромофора може призвести до погіршення якості матеріалу та зміни кольору.Музейні програми вимагають, щоб усі джерела світла, які генерують УФ понад 75 мкВт/лм, були відфільтровані, щоб мінімізувати незворотні пошкодження творів мистецтва.ІЧ-випромінювання не викликає такого ж фотохімічного пошкодження, як ультрафіолетове випромінювання, але все одно може сприяти пошкодженню.Підвищення температури поверхні об’єкта може призвести до прискореної хімічної активності та фізичних змін.ІЧ-випромінювання високої інтенсивності може спровокувати затвердіння поверхні, зміну кольору та розтріскування картин, псування косметичних засобів, висихання овочів та фруктів, розплавлення шоколаду та кондитерських виробів тощо.

14. Пожежо- та вибухобезпека

Небезпека пожежі та експозиції не характерна для систем світлодіодного освітлення, оскільки світлодіод перетворює електричну енергію на електромагнітне випромінювання через електролюмінесценцію в напівпровідниковій упаковці.Це на відміну від застарілих технологій, які виробляють світло шляхом нагрівання вольфрамових ниток або збудження газоподібного середовища.Несправність або неправильна робота може призвести до пожежі або вибуху.Металогалогенні лампи особливо схильні до ризику вибуху, оскільки кварцова дугова трубка працює під високим тиском (від 520 до 3100 кПа) і дуже високою температурою (900 до 1100 °C).Несправності непасивної дугової трубки, викликані умовами закінчення терміну служби лампи, несправністю баласту або використанням неправильної комбінації лампа-баласт, можуть призвести до поломки зовнішньої колби металогалогенної лампи.Розпечені фрагменти кварцу можуть запалити легкозаймисті матеріали, горючий пил або вибухові гази/пари.

15. Зв'язок у видимому світлі (VLC)

Світлодіоди можна вмикати та вимикати з частотою, вищою, ніж людське око здатне сприймати.Ця невидима можливість увімкнення/вимкнення відкриває нове застосування для освітлювальних приладів.LiFi (Light Fidelity) технологія привернула значну увагу в галузі бездротового зв’язку.Він використовує послідовності «ON» і «OFF» світлодіодів для передачі даних.Порівняно з поточними технологіями бездротового зв’язку з використанням радіохвиль (наприклад, Wi-Fi, IrDA та Bluetooth), LiFi обіцяє в тисячу разів більшу смугу пропускання та значно вищу швидкість передачі.LiFi вважається привабливим додатком IoT завдяки повсюдному поширенню освітлення.Кожну світлодіодну лампу можна використовувати як оптичну точку доступу для бездротової передачі даних, якщо її драйвер здатний перетворювати потоковий вміст у цифрові сигнали.

16. Освітлення постійного струму

Світлодіоди — це пристрої низької напруги, що працюють від струму.Така природа дозволяє світлодіодному освітленню використовувати переваги розподільних мереж постійного струму (DC) низької напруги.Зростає інтерес до мікромережних систем постійного струму, які можуть працювати як незалежно, так і в поєднанні зі стандартною електромережею.Ці невеликі електромережі забезпечують покращені інтерфейси з генераторами відновлюваної енергії (сонячної, вітрової, паливних елементів тощо).Місцеве джерело живлення постійного струму усуває потребу в перетворенні живлення змінного струму в постійний на рівні обладнання, яке передбачає значні втрати енергії та є типовою точкою збою світлодіодних систем із живленням від змінного струму.Високоефективне світлодіодне освітлення, у свою чергу, покращує автономність акумуляторних батарей або систем зберігання енергії.Оскільки мережевий зв’язок на основі IP набирає обертів, Power over Ethernet (PoE) з’явилася як опція мікромережі з низьким енергоспоживанням для доставки живлення постійного струму низької напруги через той самий кабель, який передає дані Ethernet.Світлодіодне освітлення має очевидні переваги для використання сильних сторін установки PoE.

17. Робота при низьких температурах

Світлодіодне освітлення чудово підходить для холодних температур.Світлодіод перетворює електричну енергію в оптичну через інжекційну електролюмінесценцію, яка активується, коли напівпровідниковий діод електрично зміщений.Цей процес запуску не залежить від температури.Низька температура навколишнього середовища сприяє розсіюванню відпрацьованого тепла, що виділяється світлодіодами, і таким чином звільняє їх від теплового спаду (зниження оптичної потужності при підвищених температурах).Навпаки, робота при низьких температурах є великою проблемою для люмінесцентних ламп.Для запуску люмінесцентної лампи в холодному середовищі необхідна висока напруга для запуску електричної дуги.Флуоресцентні лампи також втрачають значну кількість номінального світлового потоку при температурах нижче нуля, тоді як світлодіодні лампи найкраще працюють у холодному середовищі — навіть до -50°C.Тому світлодіодні ліхтарі ідеально підходять для використання в морозильних камерах, холодильниках, холодильних камерах і зовнішньому застосуванні.

18. Вплив на навколишнє середовище

Світлодіодні лампи значно менше впливають на навколишнє середовище, ніж традиційні джерела освітлення.Низьке споживання енергії означає низькі викиди вуглецю.Світлодіоди не містять ртуті, тому вони створюють менше екологічних ускладнень після закінчення терміну експлуатації.Для порівняння, утилізація ртутьвмісних люмінесцентних і HID ламп передбачає використання суворих протоколів утилізації відходів.