Jaka jest główna wada świateł LED? Uczciwe odpowiedzi inżynieryjne

Zapytaj dziesięciu nabywców oświetlenia o główną wadę lamp LED, a usłyszysz kilka różnych odpowiedzi. Niektórzy podają wyższą cenę zakupu. Inni będą winić migotanie, problemy z przyciemnianiem lub niebieskie światło. Wszystko to budzi realne obawy, ale jest symptomem głębszego problemu. Z inżynierskiego punktu widzenia najważniejszą wadą jest wrażliwość na ciepło. Chipy LED są znacznie wydajniejsze niż starsze źródła światła, ale nadal wytwarzają ciepło i w przeciwieństwie do żarnika, chip nie może emitować tego ciepła do otaczającego powietrza. Jeśli oprawa nie odbierze ciepła ze złącza półprzewodnikowego, moc wyjściowa spadnie, nastąpi zmiana koloru i spadnie żywotność znamionowa. Zrozumienie tej pojedynczej słabości wyjaśnia większość innych skarg dotyczących oświetlenia LED.

Dlaczego wrażliwość na ciepło jest prawdziwą główną wadą

Chip LED to mały element elektroniczny, którego działanie zależy od temperatury złącza półprzewodnikowego. W przypadku większości białych modułów LED wzrost temperatury złącza o każde 10 stopni Celsjusza skraca żywotność o około połowę i wymiernie zmniejsza moc świetlną. Właśnie dlatego dwa urządzenia wyposażone w ten sam chip mogą działać zupełnie inaczej w rzeczywistym użyciu. Jeden może mieć obudowę z odlewanego ciśnieniowo aluminium z grubą płytą montażową, podczas gdy drugi wykorzystuje korpus z tłoczonej stali z małą podkładką stykową. Pierwszy może pracować przy zdrowej temperaturze złącza wynoszącej 85 stopni Celsjusza i działać przez 50 000 godzin. Druga może oscylować w pobliżu 120 stopni i wykazywać widoczne przyciemnienie po dwóch lub trzech latach.

Poniższa tabela przedstawia praktyczny obraz sytuacji, gdy zarządzanie ciepłem jest niewystarczające.

Liczby mają charakter poglądowy, a nie dokładny, ponieważ każdy moduł LED ma własną krzywą termiczną. Schemat jest jednak spójny w całej branży. Praktyczna konsekwencja dla kupującego jest prosta: niedroga oprawa, która się nagrzewa, będzie kosztować więcej w całym okresie użytkowania niż dobrze zaprojektowana oprawa z odpowiednim zarządzaniem ciepłem, ponieważ wymaga wcześniejszej wymiany i marnuje energię, tracąc jasność.

W naszym zakładzie produkcyjnym zarządzanie temperaturą jest pierwszym priorytetem projektowym, a nie późniejszą refleksją. The Seria lamp tri-proof wykorzystuje obudowy ze stopu aluminium z dużą powierzchnią styku pomiędzy płytą LED a powłoką zewnętrzną , dzięki czemu ciepło jest w sposób ciągły odprowadzane z chipa. Ten szczegół rzadko pojawia się w arkuszu specyfikacji, ale decyduje o tym, czy urządzenie będzie działać przez pięć lat, czy piętnaście.

LG06J Tri-Proof lampa LED ze stopu aluminium o kącie rozsyłu światła 120° To potrójnie odporne światło ma obudowę ze stopu aluminium zaprojektowaną z myślą o efektywnym rozpraszaniu ciepła, wydłużając żywotność. Kąt rozsyłu światła wynoszący 120° zapewnia szerokie, równomierne oświetlenie, dzięki czemu nadaje się do warsztatów przemysłowych i wymagających środowisk, gdzie liczy się trwałość i jakość światła. Zobacz produkt →

Niebieskie światło i jakość widmowa

Druga istotna wada oświetlenia LED dotyczy jakości samego światła. Większość białych diod LED działa poprzez połączenie niebieskiego chipa z żółtą warstwą luminoforu. Wynik wydaje się biały, ale widmo nie jest ciągłe. Zawiera wyraźny niebieski pik, który jest znacznie silniejszy niż w widmie żarówki. Ma to znaczenie z dwóch powodów. Wieczorem wysoka zawartość błękitu zmniejsza produkcję melatoniny, co może utrudniać zasypianie, gdy w sypialniach lub w miejscach pracy, w których pracuje się do późna, może być trudniej zasnąć. Jednocześnie źle zaprojektowana mieszanka luminoforów może sprawić, że kolory będą szare lub wyblakłe, nawet jeśli oprawa wydaje się dość jasna.

Dobre oprawy LED rozwiązują ten problem dzięki lepszej inżynierii widmowej. W modułach wysokiej jakości zastosowano ulepszone mieszanki fosforu, które podnoszą współczynnik oddawania barw do 80 lub 90, a wiele obudów zawiera matowe dyfuzory, które zmiękczają wiązkę i redukują ostre niebieskie szczyty. Dobrze zaprojektowana lampa sufitowa lub przegroda z dyfuzorem zapewnia wygodne, równomierne światło bez ostrego niebieskiego odblasku charakterystycznego dla tanich opraw z gołym chipem.

Zgodność przyciemniania i migotania

Każdy, kto podłączył żarówkę LED do starszego ściemniacza, bezpośrednio spotkał się z tą wadą. Diody LED nie przyciemniają światła tak jak żarówki. Wymagają sterownika pasującego do ściemniacza, a wiele budżetowych sterowników słabo radzi sobie z tą interakcją. Rezultatem może być słyszalny szum, widoczne migotanie lub światła, które nagle osiągają pełną jasność przy dolnym końcu pokrętła.

Migotanie to coś więcej niż irytacja. Bardzo szybkie, niezauważalne migotanie może nadal powodować zmęczenie oczu i bóle głowy u wrażliwych osób. Typowymi przyczynami są niewłaściwie filtrowany sterownik lub niedopasowanie typu ściemniacza i sterownika LED.

W przypadku kupujących zasadą jest szukanie opraw, które mają listę kompatybilności z funkcją ściemniania i korzystanie z dobrze zbudowanego sterownika. Na przykład przegroda LG19D z naszej oferty wykorzystuje obwód sterownika z możliwością przyciemniania, który utrzymuje stały strumień świetlny i działa bez problemów ze strobowaniem dzięki przeciwodblaskowej konstrukcji optycznej.

LG19D Przeciwodblaskowa, ściemnialna przegroda LED z opcjonalnym czujnikiem PIR W tej przegrodzie zastosowano ściemnialny sterownik zapewniający stabilny, pozbawiony migotania sygnał wyjściowy i konstrukcję przeciwodblaskową. Dostępny z czujnikiem PIR, pasuje do korytarzy i pomieszczeń wewnętrznych, gdzie priorytetem jest regulacja jasności i oszczędność energii. Zobacz produkt →

Światło kierunkowe może sprawić, że rogi będą ciemne

Żarówki emitują światło we wszystkich kierunkach. Diody LED nie. Nieosłonięty chip emituje większość światła w stronę półkuli, a wiele opraw skupia to światło w wąskim stożku. W pomieszczeniu oświetlonym pojedynczą listwą sufitową lub oprawą typu downlight często widać jasną plamę światła pod spodem oraz zauważalnie ciemniejsze ściany i narożniki.

Kierunkowość nie jest wadą w każdej sytuacji; to jest dokładnie to, czego potrzebuje oświetlenie zadaniowe i oświetlenie akcentujące. Problem pojawia się w przypadku wybrania do oświetlenia ogólnego oprawy o wąskim strumieniu światła. Dlatego też specyfikacja kąta świecenia jest równie ważna jak liczba lumenów. Wąska optyka może sprawić, że lumeny będą wyglądać imponująco w środku, ale pozostawiać słabo przykryte powierzchnie robocze.

Szerszy kąt rozsyłu światła, np. 120 stopni, rozprowadza światło bardziej równomiernie po pomieszczeniu. Wybierając listwy montażowe do warsztatów, korytarzy lub regałów sklepowych, porównaj kąty rozsyłu światła, a nie tylko moc. Wąska listwa o kącie 120 stopni prawie zawsze daje bardziej zrównoważony efekt niż wąska oprawa o kącie 60 stopni i tej samej mocy.

LG15D Wąska oprawa listwowa LED z kątem rozsyłu światła 120° i stopniem ochrony IP20 Ta wąska listwa zapewnia szeroką wiązkę światła o kącie 120°, zapewniającą równomierną dystrybucję światła w warsztatach lub obszarach handlowych. Dzięki opcjom o wysokiej skuteczności i prostej instalacji przełącznika suwakowego zapewnia wydajne, równomierne oświetlenie po konkurencyjnych kosztach. Zobacz produkt →

Wyższy koszt początkowy i to, co naprawdę kupuje

Nie ma sensu udawać, że jest inaczej: wysokiej jakości oprawa LED nadal kosztuje w kasie więcej niż równoważna oprawa świetlówkowa lub halogenowa. W przypadku kompletnej instalacji komercyjnej początkowa różnica w cenie może być od dwóch do trzech razy. Pytanie brzmi, co oznacza ta różnica. Jeśli za te dodatkowe pieniądze kupimy odlewany korpus, niezawodny przetwornik i sprawdzony układ optyczny, to się zwróci. Jeśli kupuje tylko markową etykietę na słabej konstrukcji termicznej, tak nie jest.

Najprostszym sposobem sprawdzenia tego jest porównanie kosztów eksploatacji. Poniższe dane podano w USD i dotyczą pojedynczej czteronawowej strefy oświetlenia przemysłowego.

Budżetowa dioda LED wygląda atrakcyjnie w pierwszym kwartale. Po policzeniu części zamiennych i większych strat eksploatacyjnych jest on niewiele tańszy niż wysokiej jakości diody LED, a w szóstym roku oprawa wysokiej jakości zyskuje na popularności. W przypadku obiektów planowanych na ponad dziesięć lat najtańsza oprawa na półce jest zazwyczaj najdroższą w dłuższej perspektywie.

Sterownik jest zwykle pierwszą częścią, która ulega awarii

Elektrycy powiedzą Ci tę samą historię: gdy przestaje działać cała instalacja LED, przyczyną rzadko jest chip LED. Kierowca jest. Układ może wytrzymać 50 000 godzin, ale sterownik zawiera kondensatory elektrolityczne i elektronikę sterującą z własnymi limitami temperatur. Wewnątrz słabo wentylowanej oprawy sterownik znajduje się blisko ciepła diod LED i starzeje się znacznie szybciej niż moduły, które zasila.

Trzy główne czynniki stawiają kierowcę na czele kolejki awarii:

• Kondensatory elektrolityczne szybko tracą pojemność w wysokich temperaturach otoczenia.
• Skoki napięcia sieciowego obciążają obwody sterujące przy każdym przełączeniu instalacji.
• Budżetowe sterowniki są często budowane z komponentów o parametrach znamionowych niższych od temperatur, które faktycznie wytrzymują.

Dlatego też oddzielamy obszar sterownika od najgorętszej strefy urządzenia i zapewniamy odpowiedni przepływ powietrza. Z tego też powodu producent, który może dostarczyć dopasowane sterowniki zamienne, jest o wiele bezpieczniejszy jako partner długoterminowy niż ten, który traktuje całe okucie jako jednorazowe. Nasz Zakres zasilania diod LED obejmuje typy stałoprądowe i stałonapięciowe, więc wymiana uszkodzonego sterownika nie oznacza wymiany całej oprawy.

Co sprawdzić, zanim zdecydujesz się na oprawy LED

Znajomość wad diod LED sprawia, że proces wyboru staje się krótką listą kontrolną. Jest to ta sama lista, z której korzystają nasi inżynierowie podczas sprawdzania nowej armatury przed wprowadzeniem jej do produkcji.

Pomocna jest także bezpośrednia współpraca z producentem. Kiedy nasi inżynierowie wyceniają projekt, dostarczamy dane termiczne, specyfikacje sterowników i raporty fotometryczne przed złożeniem zamówienia, a nie po. Ta przezroczystość jest najlepszą obroną przed praktycznymi wadami oświetlenia LED.

Często zadawane pytania dotyczące wad diod LED