بازار جهانی روشنایی با استفاده از فناوری دیود ساطع کننده نور (LED) در حال تغییر اساسی بوده است.این انقلاب روشنایی حالت جامد (SSL) اساساً اقتصاد اساسی بازار و پویایی صنعت را تغییر داد.نه تنها اشکال مختلف بهره وری توسط فناوری SSL فعال شد، بلکه انتقال از فناوری های معمولی به سمت روشنایی LED عمیقاً طرز فکر مردم در مورد نور را نیز تغییر می دهد.فن‌آوری‌های نورپردازی معمولی عمدتاً برای رفع نیازهای بصری طراحی شده‌اند.با روشنایی LED، تحریک مثبت اثرات بیولوژیکی نور بر سلامت و رفاه مردم توجه روزافزونی را به خود جلب می کند.ظهور فناوری LED همچنین راه را برای همگرایی بین روشنایی و روشنایی هموار کرد اینترنت اشیا (IoT)، که دنیای کاملا جدیدی از امکانات را باز می کند.در اوایل، سردرگمی زیادی در مورد روشنایی LED وجود داشت.رشد بالای بازار و علاقه زیاد مصرف کنندگان، نیاز مبرمی به رفع تردیدهای پیرامون این فناوری و اطلاع عموم از مزایا و معایب آن ایجاد می کند.

چگونهes رهبریکار؟

LED یک بسته نیمه هادی است که شامل یک قالب LED (تراشه) و اجزای دیگر است که پشتیبانی مکانیکی، اتصال الکتریکی، هدایت حرارتی، تنظیم نوری و تبدیل طول موج را فراهم می کند.تراشه LED اساساً یک دستگاه اتصال pn است که توسط لایه های نیمه هادی ترکیبی دوپ شده مخالف تشکیل شده است.نیمه هادی مرکب مورد استفاده رایج، نیترید گالیم (GaN) است که دارای یک شکاف نواری مستقیم است که احتمال بیشتری از نوترکیب تابشی را نسبت به نیمه هادی های با فاصله نواری غیرمستقیم می دهد.هنگامی که اتصال pn در جهت رو به جلو بایاس می شود، الکترون های باند رسانایی لایه نیمه هادی نوع n در سراسر لایه مرزی به محل اتصال p حرکت می کنند و با حفره هایی از نوار ظرفیت لایه نیمه هادی نوع p ترکیب می شوند. منطقه فعال دیودبازترکیب الکترون-حفره باعث می‌شود که الکترون‌ها به حالت انرژی پایین‌تر بروند و انرژی اضافی را به شکل فوتون (بسته‌های نور) آزاد کنند.این اثر الکترولومینسانس نامیده می شود.فوتون می تواند تابش الکترومغناطیسی را با تمام طول موج ها منتقل کند.طول موج دقیق نور ساطع شده از دیود توسط شکاف باند انرژی نیمه هادی تعیین می شود.

نور تولید شده از طریق الکترولومینسانس در تراشه LEDدارای توزیع طول موج باریک با پهنای باند معمولی چند ده نانومتر است.انتشار باند باریک باعث می شود نور یک رنگ مانند قرمز، آبی یا سبز داشته باشد.به منظور ارائه یک منبع نور سفید با طیف گسترده، عرض توزیع توان طیفی (SPD) تراشه LED باید گسترش یابد.الکترولومینسانس از تراشه LED به طور جزئی یا کامل از طریق فوتولومینسانس در فسفر تبدیل می شود.اکثر LED های سفید تابش طول موج کوتاه از تراشه های آبی InGaN و نور بازتابیده شده با طول موج بلندتر از فسفر را ترکیب می کنند.پودر فسفر در یک ماتریس سیلیکونی، اپوکسی یا سایر ماتریس‌های رزینی پراکنده می‌شود.ماتریکس حاوی فسفر بر روی تراشه LED پوشانده شده است.نور سفید همچنین می تواند با پمپاژ فسفرهای قرمز، سبز و آبی با استفاده از تراشه LED فرابنفش (UV) یا بنفش تولید شود.در این حالت، رنگ سفید به دست آمده می تواند به رندر رنگی برتر دست یابد.اما این رویکرد از راندمان پایینی برخوردار است زیرا تغییر طول موج بزرگ درگیر در تبدیل پایین نور UV یا بنفش با اتلاف انرژی استوکس بالا همراه است.

مزایای استفاده ازروشنایی LED

اختراع لامپ های رشته ای بیش از یک قرن پیش انقلابی در نور مصنوعی ایجاد کرد.در حال حاضر، ما شاهد انقلاب نورپردازی دیجیتال هستیم که توسط SSL فعال شده است.نورپردازی مبتنی بر نیمه هادی نه تنها طراحی، عملکرد و مزایای اقتصادی بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌کند، بلکه مجموعه‌ای از کاربردها و ارزش‌های پیشنهادی جدید را که قبلاً غیرعملی تصور می‌شد، ممکن می‌سازد.بازده حاصل از برداشت این مزایا به شدت بر هزینه اولیه نسبتاً بالای نصب یک سیستم LED که هنوز در بازار تردید وجود دارد، بیشتر خواهد بود.

1. بهره وری انرژی

یکی از توجیهات اصلی مهاجرت به روشنایی LED، بهره وری انرژی است.در دهه گذشته، کارایی نوری بسته‌های LED سفید تبدیل شده با فسفر از 85 lm/W به بیش از 200 lm/W افزایش یافته است که نشان‌دهنده راندمان تبدیل برق به نوری (PCE) بیش از 60 درصد در جریان کاری استاندارد است. چگالی 35 A/cm2.علیرغم بهبود کارایی LED های آبی InGaN، فسفر (تطابق بازده و طول موج با پاسخ چشم انسان) و بسته (پراکندگی/جذب نوری)، وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) می گوید که فضای بیشتری برای PC-LED وجود دارد. بهبود کارایی و اثر نوری تقریباً 255 lm/W باید عملاً امکان پذیر باشد. LED پمپ آبی.راندمان نوری بالا بدون شک مزیت فوق العاده LED ها نسبت به منابع نور سنتی است - رشته ای (تا 20 lm/W)، هالوژن (تا 22 lm/W)، فلورسنت خطی (65-104 lm/W)، فلورسنت فشرده (46). -87 lm/W)، فلورسنت القایی (70-90 lm/W)، بخار جیوه (lm/W60-60)، سدیم فشار بالا (70-140 lm/W)، کوارتز متال هالید (64-110 lm/W) W) و متال هالید سرامیکی (80-120 Lm/W).

2. راندمان تحویل نوری

فراتر از پیشرفت های قابل توجه در کارایی منبع نور، توانایی دستیابی به راندمان نوری بالا با نور LED برای مصرف کنندگان عمومی کمتر شناخته شده است، اما طراحان نور بسیار آن را دوست دارند.تحویل موثر نور ساطع شده از منابع نور به هدف، یک چالش بزرگ طراحی در صنعت بوده است.لامپ های لامپ شکل سنتی نور را در همه جهات ساطع می کنند.این امر باعث می‌شود که بسیاری از شار نوری تولید شده توسط لامپ در داخل لامپ محبوس شود (مثلاً توسط بازتابنده‌ها، پخش‌کننده‌ها)، یا از نور در جهتی خارج شود که برای کاربرد مورد نظر مفید نباشد یا صرفاً برای چشم آزار دهنده باشد.لامپ های HID مانند متال هالید و سدیم فشار بالا معمولاً حدود 60 تا 85 درصد در هدایت نور تولید شده توسط لامپ به بیرون از لامپ کارایی دارند.غیر معمول نیست که نورهای فرورفته و تروفرهایی که از منابع نور فلورسنت یا هالوژن استفاده می کنند 40 تا 50 درصد تلفات نوری را تجربه کنند.ماهیت جهت دار نور ال ای دی اجازه انتقال موثر نور را می دهد و ضریب فرم فشرده LED ها اجازه تنظیم کارآمد شار نور را با استفاده از لنزهای ترکیبی می دهد.سیستم های روشنایی LED با طراحی خوب می توانند بازده نوری بیش از 90٪ را ارائه دهند.

3. یکنواختی روشنایی

روشنایی یکنواخت یکی از اولویت‌های اصلی در طراحی‌های نورپردازی محیط داخلی و فضای باز یا فضای باز است.یکنواختی معیاری از روابط روشنایی در یک منطقه است.روشنایی خوب باید توزیع یکنواخت لومن ها را در سطح یا منطقه کاری تضمین کند.تفاوت درخشندگی شدید ناشی از نور غیر یکنواخت می تواند منجر به خستگی بصری شود، بر عملکرد کار تأثیر بگذارد و حتی یک نگرانی ایمنی ایجاد کند زیرا چشم باید بین سطوح با درخشندگی متفاوت سازگار شود.انتقال از ناحیه با نور روشن به منطقه ای با درخشندگی بسیار متفاوت باعث از دست دادن انتقالی در حدت بینایی می شود که پیامدهای ایمنی زیادی در کاربردهای خارج از منزل که در آن ترافیک وسیله نقلیه درگیر است، دارد.در تأسیسات داخلی بزرگ، روشنایی یکنواخت به راحتی بصری بالا کمک می کند، امکان انعطاف پذیری مکان های کاری را فراهم می کند و نیاز به جابجایی چراغ ها را از بین می برد.این می تواند به ویژه در تاسیسات صنعتی و تجاری در ارتفاعات که هزینه و ناراحتی قابل توجهی در جابجایی لامپ ها به همراه دارد مفید باشد.لامپ‌هایی که از لامپ‌های HID استفاده می‌کنند، روشنایی بسیار بالاتری دارند که مستقیماً زیر چراغ روشنایی نسبت به مناطق دورتر از چراغ‌ها دارند.این منجر به یکنواختی ضعیف می شود (نسبت حداکثر/دقیقه معمولی 6:1).طراحان نور باید چگالی وسایل را افزایش دهند تا اطمینان حاصل شود که یکنواختی روشنایی حداقل نیاز طراحی را برآورده می کند.در مقابل، یک سطح ساطع کننده نور بزرگ (LES) که از مجموعه ای از LED های کوچک ایجاد شده است، توزیع نور را با یکنواختی کمتر از نسبت حداکثر/دقیقه 3:1 تولید می کند که به معنای شرایط بصری بیشتر و همچنین کاهش قابل توجه تعداد است. نصب در منطقه وظیفه

4. روشنایی جهت

به دلیل الگوی انتشار جهت و چگالی شار بالا، LED ها ذاتاً برای روشنایی جهت دار مناسب هستند.یک لامپ جهت دار نور ساطع شده از منبع نور را در یک پرتو هدایت شده متمرکز می کند که بدون وقفه از لامپ به ناحیه مورد نظر حرکت می کند.پرتوهای نور با فوکوس باریک برای ایجاد سلسله مراتب اهمیت از طریق استفاده از کنتراست، برای بیرون آمدن ویژگی‌های انتخابی از پس‌زمینه، و افزودن علاقه و جذابیت احساسی به یک شی استفاده می‌شوند.لامپ های جهت دار، از جمله نورافکن ها و نورافکن ها، به طور گسترده در کاربردهای نورپردازی تاکیدی برای افزایش برجستگی یا برجسته کردن یک عنصر طراحی استفاده می شوند.نور جهت دار همچنین در کاربردهایی استفاده می شود که در آن پرتوهای شدید برای کمک به انجام کارهای بصری سخت یا فراهم کردن نورهای دوربرد مورد نیاز است.محصولاتی که این هدف را انجام می دهند عبارتند از چراغ قوه،نورافکن ها، نقاط زیر،چراغ های رانندگی وسیله نقلیه، نورافکن استادیومو غیره. یک لامپ ال ای دی می تواند به اندازه کافی در خروجی نور خود، یک پرتو "سخت" کاملاً مشخص برای درام بالا ایجاد کند. LED های COBیا پرتوی بلند را در دوردست پرتاب کنیدLED های با قدرت بالا

5. مهندسی طیف

فناوری LED قابلیت جدیدی را برای کنترل توزیع توان طیفی منبع نور (SPD) ارائه می‌کند، به این معنی که ترکیب نور را می‌توان برای کاربردهای مختلف تنظیم کرد.قابلیت کنترل طیفی اجازه می دهد تا طیف حاصل از محصولات نورپردازی طوری مهندسی شود که واکنش های بصری، فیزیولوژیکی، روانی، گیرنده نور گیاهی یا حتی آشکارساز نیمه هادی (یعنی دوربین HD) یا ترکیبی از این پاسخ ها را درگیر کند.راندمان طیفی بالا را می توان از طریق به حداکثر رساندن طول موج های مورد نظر و حذف یا کاهش بخش های آسیب دیده یا غیر ضروری از طیف برای یک کاربرد خاص به دست آورد.در کاربردهای نور سفید، SPD LED ها را می توان برای وفاداری رنگ تجویز شده ودمای رنگ همبسته (CCT).با طراحی چند کاناله و چند ساطع کننده، رنگ تولید شده توسط لامپ LED می تواند به طور فعال و دقیق قابل کنترل باشد.سیستم های اختلاط رنگ RGB، RGBA یا RGBW که قادر به تولید طیف کامل نور هستند، امکانات زیبایی شناختی بی نهایت را برای طراحان و معماران ایجاد می کنند.سیستم‌های سفید پویا از LED‌های چند CCT برای ارائه نور گرم استفاده می‌کنند که ویژگی‌های رنگی لامپ‌های رشته‌ای را در هنگام کم‌نور شدن تقلید می‌کند، یا برای ارائه نور سفید قابل تنظیم که امکان کنترل مستقل دمای رنگ و شدت نور را فراهم می‌کند.روشنایی انسان محوربر اساس تکنولوژی LED سفید قابل تنظیمیکی از شتاب‌های پشت سر بسیاری از آخرین پیشرفت‌های فناوری روشنایی است.

6. کلید روشن/خاموش

LED ها تقریباً فوراً با روشنایی کامل روشن می شوند (تک رقمی تا ده ها نانوثانیه) و زمان خاموش شدن آن در ده ها نانوثانیه است.در مقابل، زمان گرم کردن لامپ یا زمانی که لامپ طول می کشد تا به خروجی نور کامل خود برسد، لامپ های فلورسنت فشرده می تواند تا 3 دقیقه طول بکشد.لامپ های HID قبل از تامین نور قابل استفاده نیاز به یک دوره گرم شدن چند دقیقه ای دارند.بازنگری داغ نسبت به راه اندازی اولیه برای لامپ های متال هالید که زمانی فناوری اصلی مورد استفاده قرار می گرفت، نگرانی بسیار بیشتری دارد. روشنایی خلیج بالاو نور افکن با قدرت بالاکه در تاسیسات صنعتی,استادیوم ها و میدان هاقطع برق برای تأسیساتی با نورپردازی متال هالید می تواند ایمنی و امنیت را به خطر بیندازد زیرا فرآیند بازگردانی داغ لامپ های متال هالید تا 20 دقیقه طول می کشد.راه‌اندازی فوری و بازنگری داغ LED‌ها را در موقعیتی منحصربفرد قرار می‌دهند تا به طور موثر بسیاری از وظایف را انجام دهند.نه تنها برنامه های روشنایی عمومی از زمان پاسخ کوتاه LED ها بهره زیادی می برند، بلکه طیف گسترده ای از کاربردهای تخصصی نیز از این قابلیت بهره می برند.به عنوان مثال، چراغ‌های LED ممکن است با دوربین‌های ترافیکی هماهنگ باشند تا نور متناوب را برای تصویربرداری از وسیله نقلیه در حال حرکت فراهم کنند.LED ها 140 تا 200 میلی ثانیه سریعتر از لامپ های رشته ای روشن می شوند.مزیت زمان واکنش نشان می‌دهد که چراغ‌های ترمز LED در جلوگیری از برخورد از عقب مؤثرتر از لامپ‌های رشته‌ای هستند.یکی دیگر از مزایای LED ها در عملکرد سوئیچینگ، سیکل سوئیچینگ است.طول عمر LED ها تحت تأثیر تعویض مکرر قرار نمی گیرد.درایورهای LED معمولی برای کاربردهای روشنایی عمومی برای 50000 چرخه سوئیچینگ رتبه بندی می شوند و غیر معمول است که درایورهای LED با کارایی بالا 100000، 200000 یا حتی 1 میلیون چرخه سوئیچینگ را تحمل کنند.عمر LED تحت تأثیر چرخه سریع (تغییر فرکانس بالا) قرار نمی گیرد.این ویژگی باعث می‌شود چراغ‌های LED برای روشنایی پویا و برای استفاده با کنترل‌های روشنایی مانند سنسورهای اشغال یا نور روز مناسب باشند.از سوی دیگر، روشن/خاموش مکرر ممکن است عمر لامپ های رشته ای، HID و فلورسنت را کاهش دهد.این منابع نور معمولاً تنها چند هزار چرخه سوئیچینگ در طول عمر نامی خود دارند.

7. قابلیت کم نور کردن

توانایی تولید خروجی نور به روشی بسیار پویا، LED ها را کاملاً به آن ها می رساندکنترل کم نور، در حالی که لامپ های فلورسنت و HID به خوبی به کم نور شدن پاسخ نمی دهند.کم نور کردن لامپ های فلورسنت استفاده از مدارهای گران قیمت، بزرگ و پیچیده را برای حفظ شرایط تحریک و ولتاژ گاز ضروری می کند.کم نور کردن لامپ های HID منجر به عمر کوتاه تر و خرابی زودرس لامپ می شود.لامپ های متال هالید و سدیم فشار بالا را نمی توان زیر 50 درصد توان نامی کم نور کرد.آنها همچنین به سیگنال‌های کم‌نور بسیار کندتر از LED پاسخ می‌دهند.کم نور LED را می توان از طریق کاهش جریان ثابت (CCR) که بیشتر به عنوان کم نور آنالوگ شناخته می شود، یا با اعمال مدولاسیون عرض پالس (PWM) روی LED، AKA Dimming دیجیتال انجام داد.کم نور آنالوگ جریان درایو را که به LED ها می گذرد کنترل می کند.این پرکاربردترین راه حل کاهش نور برای کاربردهای روشنایی عمومی است، اگرچه LED ها ممکن است در جریان های بسیار کم (زیر 10٪) عملکرد خوبی نداشته باشند.کاهش نور PWM چرخه وظیفه مدولاسیون عرض پالس را تغییر می دهد تا یک مقدار متوسط ​​در خروجی آن در یک محدوده کامل از 100٪ تا 0٪ ایجاد کند.کنترل کم نور LED ها اجازه می دهد تا روشنایی را با نیازهای انسان هماهنگ کنید، صرفه جویی در انرژی را به حداکثر برسانید، ترکیب رنگ و تنظیم CCT را فعال کنید و عمر LED را افزایش دهید.

8. قابلیت کنترل

ماهیت دیجیتالی LED ها ادغام یکپارچه را تسهیل می کند حسگرها، پردازنده‌ها، کنترل‌کننده‌ها و رابط‌های شبکه به سیستم‌های روشنایی برای اجرای استراتژی‌های مختلف روشنایی هوشمند، از نورپردازی پویا و نورپردازی تطبیقی ​​گرفته تا هر آنچه IoT در آینده به ارمغان می‌آورد.جنبه دینامیکی نورپردازی LED از تغییر رنگ ساده تا نمایش نور پیچیده در صدها یا هزاران گره نوری قابل کنترل جداگانه و ترجمه پیچیده محتوای ویدیویی برای نمایش در سیستم‌های ماتریس LED متغیر است.فناوری SSL در قلب اکوسیستم بزرگ است راه حل های روشنایی متصلکه می تواند از برداشت نور روز، سنجش اشغال، کنترل زمان، قابلیت برنامه ریزی تعبیه شده و دستگاه های متصل به شبکه برای کنترل، خودکارسازی و بهینه سازی جنبه های مختلف نور استفاده کند.انتقال کنترل روشنایی به شبکه‌های مبتنی بر IP، به سیستم‌های روشنایی هوشمند و مملو از حسگر اجازه می‌دهد تا با سایر دستگاه‌های موجود در داخل کار کنند. شبکه های اینترنت اشیا.این امکان را برای ایجاد طیف گسترده ای از خدمات جدید، مزایا، عملکردها و جریان های درآمدی که ارزش سیستم های روشنایی LED را افزایش می دهد، باز می کند.کنترل سیستم های روشنایی LED را می توان با استفاده از انواع سیمی وارتباطات بی سیمپروتکل‌ها، از جمله پروتکل‌های کنترل روشنایی مانند 0-10V، DALI، DMX512 و DMX-RDM، پروتکل‌های اتوماسیون ساختمان مانند BACnet، LON، KNX و EnOcean، و پروتکل‌های مستقر در معماری مش به‌طور روزافزون (مانند ZigBee، Z-Wave، مش بلوتوث، نخ).

9. انعطاف طراحی

اندازه کوچک LED ها به طراحان وسایل برقی اجازه می دهد تا منابع نور را به شکل ها و اندازه های مناسب برای بسیاری از کاربردها بسازند.این ویژگی فیزیکی به طراحان آزادی بیشتری برای بیان فلسفه طراحی خود یا ترکیب هویت برند قدرت می دهد.انعطاف‌پذیری ناشی از ادغام مستقیم منابع نور، امکان ایجاد محصولات نورپردازی را فراهم می‌کند که ترکیب کاملی بین فرم و عملکرد دارند.چراغ های LEDرا می توان برای محو کردن مرزهای بین طراحی و هنر برای کاربردهایی که در آن یک نقطه کانونی تزئینی دستور داده شده است، ساخته شود.آنها همچنین می توانند برای پشتیبانی از سطح بالایی از یکپارچگی معماری و ترکیب در هر ترکیب طراحی طراحی شوند.روشنایی حالت جامد باعث ایجاد روندهای جدید طراحی در سایر بخش ها نیز می شود.امکانات طراحی منحصر به فرد به سازندگان خودرو اجازه می دهد تا چراغ های جلو و عقب متمایز طراحی کنند که ظاهری جذاب به خودروها می بخشد.

10. دوام

یک LED نور را از یک بلوک نیمه هادی ساطع می کند - به جای یک لامپ یا لوله شیشه ای، همانطور که در لامپ های رشته ای، هالوژن، فلورسنت و HID قدیمی که از رشته ها یا گازها برای تولید نور استفاده می کنند، صدق می کند.دستگاه‌های حالت جامد معمولاً روی یک برد مدار چاپی با هسته فلزی (MCPCB) نصب می‌شوند که اتصال آن معمولاً توسط سرنخ‌های لحیم‌شده انجام می‌شود.بدون شیشه شکننده، بدون قطعات متحرک و بدون شکستن رشته، سیستم های روشنایی LED در برابر ضربه، لرزش و سایش بسیار مقاوم هستند.دوام حالت جامد سیستم های روشنایی LED دارای ارزش های مشهودی در کاربردهای مختلف است.در داخل یک مرکز صنعتی، مکان هایی وجود دارد که چراغ ها از لرزش بیش از حد ماشین آلات بزرگ رنج می برند.لامپ های نصب شده در کنار جاده ها و تونل ها باید لرزش های مکرر ناشی از عبور وسایل نقلیه سنگین با سرعت بالا را تحمل کنند.لرزش یک روز کاری معمولی چراغ های کار نصب شده بر روی وسایل نقلیه ساختمانی، معدنی و کشاورزی، ماشین آلات و تجهیزات را تشکیل می دهد.لامپ های قابل حمل مانند چراغ قوه و فانوس های کمپینگ اغلب در معرض ضربه های قطره هستند.همچنین کاربردهای زیادی وجود دارد که در آن لامپ های شکسته برای سرنشینان خطر ایجاد می کنند.همه این چالش ها نیازمند یک راه حل روشنایی ناهموار است، که دقیقا همان چیزی است که نورپردازی حالت جامد می تواند ارائه دهد.

11. عمر محصول

طول عمر طولانی به عنوان یکی از مهمترین مزایای نورپردازی LED برجسته است، اما ادعای عمر طولانی صرفاً بر اساس معیار طول عمر بسته LED (منبع نور) می تواند گمراه کننده باشد.عمر مفید یک بسته LED، یک لامپ LED، یا یک چراغ LED (لوازم نور) اغلب به عنوان نقطه ای در زمان ذکر می شود که خروجی شار نور به 70٪ خروجی اولیه یا L70 کاهش یافته است.به طور معمول، LED ها (بسته های LED) دارای طول عمر L70 بین 30000 تا 100000 ساعت (در Ta = 85 درجه سانتیگراد) هستند.با این حال، اندازه‌گیری‌های LM-80 که برای پیش‌بینی عمر L70 بسته‌های LED با استفاده از روش TM-21 استفاده می‌شوند، با بسته‌های LED که به طور مداوم تحت شرایط عملیاتی به خوبی کنترل شده عمل می‌کنند (مثلاً در یک محیط کنترل‌شده با دما و با DC ثابت عرضه می‌شوند، انجام می‌شوند. جریان درایو).در مقابل، سیستم‌های LED در کاربردهای دنیای واقعی اغلب با فشار بیش از حد الکتریکی، دمای محل اتصال بالاتر و شرایط محیطی سخت‌تر به چالش کشیده می‌شوند.سیستم های LED ممکن است تعمیر و نگهداری لومن تسریع شده یا خرابی زودرس کامل را تجربه کنند.به طور کلی،لامپ های LED (لامپ، لوله)دارای طول عمر L70 بین 10000 تا 25000 ساعت، لامپ های LED یکپارچه (به عنوان مثال چراغ های بلند، چراغ های خیابان، چراغ های پایین) طول عمر بین 30000 ساعت تا 60000 ساعت دارند.در مقایسه با محصولات روشنایی سنتی - رشته ای (750-2000 ساعت)، هالوژن (3000-4000 ساعت)، فلورسنت فشرده (8000-10000 ساعت) و متال هالید (7500-25000 ساعت)، سیستم های LED، به ویژه چراغ های روشنایی یکپارچه طول عمر قابل توجهی طولانی تری را فراهم می کند.از آنجایی که چراغ‌های LED عملاً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری همراه با صرفه‌جویی در مصرف انرژی ناشی از استفاده از چراغ‌های LED در طول عمر طولانی‌شان، مبنایی برای بازگشت سرمایه (ROI) بالا فراهم می‌کند.

12. ایمنی فوتوبیولوژیکی

ال ای دی ها منابع نوری ایمن هستند که از نظر فتوبیولوژیکی مناسب هستند.آنها هیچ تشعشع مادون قرمز (IR) تولید نمی کنند و مقدار ناچیزی از اشعه ماوراء بنفش (UV) (کمتر از 5 uW/lm) ساطع می کنند.لامپ های رشته ای، فلورسنت و متال هالید به ترتیب 73، 37 و 17 درصد توان مصرفی را به انرژی مادون قرمز تبدیل می کنند.آنها همچنین در ناحیه UV طیف الکترومغناطیسی - رشته ای (70-80 uW/lm)، فلورسنت فشرده (30-100 uW/lm) و متال هالید (160-700 uW/lm) ساطع می کنند.در شدت بالا، منابع نوری که نور UV یا IR ساطع می کنند ممکن است خطرات فوتوبیولوژیکی برای پوست و چشم ایجاد کنند.قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش ممکن است باعث آب مروارید (کدر شدن عدسی معمولی شفاف) یا فوتوکراتیت (التهاب قرنیه) شود.قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض سطوح بالای تابش IR می تواند باعث آسیب حرارتی به شبکیه چشم شود.قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دوزهای بالای اشعه مادون قرمز می تواند باعث ایجاد آب مروارید شیشه ای شود.ناراحتی حرارتی ناشی از سیستم روشنایی رشته‌ای برای مدت طولانی در صنعت مراقبت‌های بهداشتی آزاردهنده بوده است، زیرا چراغ‌های جراحی معمولی و چراغ‌های جراحی دندان‌پزشکی از منابع نور رشته‌ای برای تولید نور با وضوح رنگ بالا استفاده می‌کنند.پرتوی با شدت بالا که توسط این لامپ ها تولید می شود، مقدار زیادی انرژی حرارتی را ارائه می دهد که می تواند بیماران را بسیار ناراحت کند.

به ناچار بحث ازایمنی فوتوبیولوژیکیاغلب خطر نور آبی را متمرکز می کند، که به آسیب فتوشیمیایی شبکیه چشم ناشی از قرار گرفتن در معرض تابش در طول موج های عمدتاً بین 400 نانومتر و 500 نانومتر اشاره دارد.یک تصور غلط رایج این است که LED ها ممکن است بیشتر خطر نور آبی را ایجاد کنند زیرا اکثر LED های سفید تبدیل شده به فسفر از یک پمپ LED آبی استفاده می کنند.DOE و IES روشن کرده اند که محصولات LED با توجه به خطر نور آبی تفاوتی با سایر منابع نوری که دمای رنگ یکسانی دارند ندارند.ال‌ای‌دی‌های تبدیل‌شده با فسفر حتی تحت معیارهای ارزیابی دقیق چنین خطری را ایجاد نمی‌کنند.

13. اثر تشعشع

ال ای دی ها انرژی تابشی را فقط در قسمت مرئی طیف الکترومغناطیسی از حدود 400 نانومتر تا 700 نانومتر تولید می کنند.این ویژگی طیفی به چراغ های LED مزیت کاربردی ارزشمندی نسبت به منابع نوری می دهد که انرژی تابشی خارج از طیف نور مرئی تولید می کنند.اشعه ماوراء بنفش و IR از منابع نور سنتی نه تنها خطرات فوتوبیولوژیکی را به همراه دارد، بلکه منجر به تخریب مواد نیز می شود.اشعه ماوراء بنفش برای مواد آلی بسیار مضر است زیرا انرژی فوتون تابش در باند طیفی UV به اندازه کافی بالا است تا مسیرهای بریدگی پیوند مستقیم و اکسیداسیون نور را ایجاد کند.اختلال در نتیجه یا تخریب کروموفور می تواند منجر به زوال و تغییر رنگ مواد شود.کاربردهای موزه نیاز به فیلتر کردن تمام منابع نوری دارند که UV بیش از 75 uW/lm تولید می کنند تا آسیب غیرقابل برگشت به آثار هنری به حداقل برسد.IR همان نوع آسیب فتوشیمیایی ناشی از اشعه ماوراء بنفش را ایجاد نمی کند، اما همچنان می تواند به آسیب کمک کند.افزایش دمای سطح یک جسم ممکن است منجر به تسریع فعالیت شیمیایی و تغییرات فیزیکی شود.تشعشعات IR در شدت های بالا می تواند باعث سخت شدن سطح، تغییر رنگ و ترک خوردن نقاشی ها، خراب شدن محصولات آرایشی و بهداشتی، خشک شدن سبزیجات و میوه ها، ذوب شدن شکلات و شیرینی ها و غیره شود.

14. ایمنی در برابر آتش و انفجار

خطرات آتش‌سوزی و قرار گرفتن در معرض از ویژگی‌های سیستم‌های روشنایی LED نیستند، زیرا LED توان الکتریکی را از طریق الکترولومینسانس در یک بسته نیمه‌رسانا به تشعشعات الکترومغناطیسی تبدیل می‌کند.این برخلاف فناوری‌های قدیمی است که با گرم کردن رشته‌های تنگستن یا با برانگیختن یک محیط گازی نور تولید می‌کنند.خرابی یا عملکرد نامناسب ممکن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود.لامپ های متال هالید به ویژه در معرض خطر انفجار هستند زیرا لوله قوس کوارتز در فشار بالا (520 تا 3100 کیلو پاسکال) و دمای بسیار بالا (900 تا 1100 درجه سانتیگراد) کار می کند.خرابی لوله قوس غیرفعال ناشی از شرایط پایان عمر لامپ، خرابی بالاست یا استفاده از ترکیب نامناسب لامپ و بالاست ممکن است باعث شکسته شدن لامپ بیرونی لامپ متال هالید شود.قطعات کوارتز داغ ممکن است مواد قابل اشتعال، غبارهای قابل احتراق یا گازها/بخارهای انفجاری را مشتعل کنند.

15. ارتباط نور مرئی (VLC)

LED ها را می توان با فرکانس سریعتر از آنچه چشم انسان تشخیص دهد روشن و خاموش کرد.این قابلیت روشن/خاموش نامرئی، برنامه جدیدی را برای محصولات روشنایی باز می کند.LiFi (Light Fidelity) فناوری در صنعت ارتباطات بی سیم توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.از دنباله های "روشن" و "خاموش" LED ها برای انتقال داده ها استفاده می کند.در مقایسه با فناوری‌های ارتباطی بی‌سیم فعلی که از امواج رادیویی استفاده می‌کنند (به عنوان مثال، Wi-Fi، IrDA، و بلوتوث)، LiFi پهنای باند گسترده‌تر و سرعت انتقال قابل توجهی را نوید می‌دهد.LiFi به دلیل فراگیر بودن نور، به عنوان یک اپلیکیشن جذاب اینترنت اشیا در نظر گرفته می شود.هر چراغ LED می تواند به عنوان یک نقطه دسترسی نوری برای ارتباطات داده های بی سیم استفاده شود، تا زمانی که درایور آن قادر به تبدیل محتوای جریان به سیگنال های دیجیتال باشد.

16. روشنایی DC

ال ای دی ها دستگاه های ولتاژ پایین و جریان محور هستند.این طبیعت به نور LED اجازه می دهد تا از شبکه های توزیع جریان مستقیم ولتاژ پایین (DC) استفاده کند.علاقه فزاینده‌ای به سیستم‌های ریزشبکه DC وجود دارد که می‌توانند به طور مستقل یا در ارتباط با یک شبکه شهری استاندارد کار کنند.این شبکه های برق در مقیاس کوچک، رابط های بهبود یافته ای را با ژنراتورهای انرژی تجدیدپذیر (خورشیدی، باد، پیل سوختی و غیره) ارائه می کنند.برق DC موجود در محل، نیاز به تبدیل توان AC-DC در سطح تجهیزات را که مستلزم اتلاف انرژی قابل توجهی است و یک نقطه رایج خرابی در سیستم‌های LED با برق AC است را از بین می‌برد.نورپردازی LED با راندمان بالا به نوبه خود استقلال باتری های قابل شارژ یا سیستم های ذخیره انرژی را بهبود می بخشد.همانطور که ارتباطات شبکه مبتنی بر IP شتاب بیشتری می گیرد، Power over Ethernet (PoE) به عنوان یک گزینه ریزشبکه کم مصرف برای ارائه توان DC ولتاژ پایین روی همان کابلی که داده های اترنت را ارائه می دهد، ظاهر شد.نورپردازی LED مزایای آشکاری برای استفاده از نقاط قوت نصب PoE دارد.

17. عملیات دمای سرد

نورپردازی LED در محیط های با دمای سرد عالی است.یک LED توان الکتریکی را از طریق الکترولومینسانس تزریقی به توان نوری تبدیل می کند که وقتی دیود نیمه هادی بایاس الکتریکی فعال می شود.این فرآیند راه اندازی به دما وابسته نیست.دمای پایین محیط اتلاف گرمای اتلاف تولید شده از LED ها را تسهیل می کند و در نتیجه آنها را از افتادگی حرارتی (کاهش توان نوری در دماهای بالا) معاف می کند.در مقابل، عملکرد دمای سرد یک چالش بزرگ برای لامپ های فلورسنت است.برای راه اندازی لامپ فلورسنت در یک محیط سرد به ولتاژ بالا برای راه اندازی قوس الکتریکی نیاز است.لامپ های فلورسنت همچنین مقدار قابل توجهی از خروجی نور نامی خود را در دماهای زیر انجماد از دست می دهند، در حالی که لامپ های LED در محیط های سرد بهترین عملکرد را دارند - حتی تا -50 درجه سانتی گراد.بنابراین لامپ های LED برای استفاده در فریزر، یخچال، تاسیسات سردخانه و کاربردهای فضای باز مناسب هستند.

18. تاثیرات زیست محیطی

لامپ های ال ای دی اثرات زیست محیطی بسیار کمتری نسبت به منابع روشنایی سنتی دارند.مصرف کم انرژی به انتشار کربن کم ترجمه می شود.LED ها فاقد جیوه هستند و در نتیجه عوارض زیست محیطی کمتری در پایان عمر ایجاد می کنند.در مقایسه، دفع لامپ‌های فلورسنت و HID حاوی جیوه شامل استفاده از پروتکل‌های دقیق دفع زباله است.