Svetovni trg razsvetljave je bil podvržen radikalni preobrazbi, ki jo je poganjalo množično naraščajoče sprejemanje tehnologije svetlečih diod (LED).Ta revolucija polprevodniške razsvetljave (SSL) je temeljito spremenila temeljno ekonomijo trga in dinamiko industrije.Tehnologija SSL ni omogočila le različnih oblik produktivnosti, prehod od klasičnih tehnologij k LED osvetlitev temeljito spreminja tudi način razmišljanja ljudi o razsvetljavi.Običajne tehnologije razsvetljave so bile zasnovane predvsem za zadovoljevanje vizualnih potreb.Z LED razsvetljavo vse večjo pozornost namenja pozitivna stimulacija bioloških učinkov svetlobe na zdravje in počutje ljudi.Pojav LED tehnologije je utrl tudi pot konvergenci med razsvetljavo in Internet stvari (IoT), ki odpira povsem nov svet možnosti.Na začetku je bilo veliko zmede glede LED osvetlitve.Visoka rast trga in veliko zanimanje potrošnikov ustvarjata nujno potrebo po razjasnitvi dvomov v zvezi s tehnologijo in obveščanju javnosti o njenih prednostih in slabostih.

Kakoes LEDdelo?

LED je polprevodniški paket, ki obsega LED matrico (čip) in druge komponente, ki zagotavljajo mehansko podporo, električno povezavo, toplotno prevodnost, optično regulacijo in pretvorbo valovne dolžine.LED čip je v bistvu pn spojna naprava, ki jo tvorijo nasprotno dopirane sestavljene polprevodniške plasti.Sestavljeni polprevodnik v splošni uporabi je galijev nitrid (GaN), ki ima neposredno pasovno vrzel, ki omogoča večjo verjetnost sevalne rekombinacije kot polprevodniki s posredno pasovno vrzeljo.Ko je pn-spoj nagnjen v smeri naprej, se elektroni iz prevodnega pasu polprevodniške plasti n-tipa premaknejo čez mejno plast v p-spoj in se rekombinirajo z luknjami iz valenčnega pasu polprevodniške plasti p-tipa v aktivno območje diode.Rekombinacija elektron-luknja povzroči, da elektroni padejo v stanje nižje energije in sprostijo presežek energije v obliki fotonov (svetlobnih paketkov).Ta učinek se imenuje elektroluminiscenca.Foton lahko prenaša elektromagnetno sevanje vseh valovnih dolžin.Natančne valovne dolžine svetlobe, ki jo oddaja dioda, določa vrzel energijskega pasu polprevodnika.

Svetloba, ki nastane zaradi elektroluminiscence v LED čipima ozko porazdelitev valovnih dolžin s tipično pasovno širino nekaj deset nanometrov.Posledica ozkopasovnih emisij je svetloba ene same barve, kot je rdeča, modra ali zelena.Da bi zagotovili vir bele svetlobe širokega spektra, je treba razširiti širino spektralne porazdelitve moči (SPD) čipa LED.Elektroluminiscenca iz LED čipa se delno ali v celoti pretvori s fotoluminiscenco v fosforju.Večina belih LED diod združuje sevanje kratkih valovnih dolžin iz InGaN modrih čipov in ponovno oddano svetlobo daljših valovnih dolžin iz fosforjev.Fosforni prah je dispergiran v silikonski, epoksi matriki ali drugi smolni matriki.Matrica, ki vsebuje fosfor, je prevlečena na LED čip.Belo svetlobo je mogoče proizvesti tudi s črpanjem rdečega, zelenega in modrega fosforja z uporabo ultravijoličnega (UV) ali vijoličnega LED čipa.V tem primeru lahko nastala bela doseže vrhunsko barvno upodabljanje.Toda ta pristop trpi zaradi nizke učinkovitosti, ker velik premik valovne dolžine, ki je vključen v pretvorbo UV ali vijolične svetlobe navzdol, spremlja velika izguba Stokesove energije.

PrednostiLED osvetlitev

Izum žarnic z žarilno nitko pred več kot stoletjem je spremenil umetno razsvetljavo.Trenutno smo priča revoluciji digitalne razsvetljave, ki jo omogoča SSL.Osvetlitev na osnovi polprevodnikov ne zagotavlja samo dizajna, zmogljivosti in ekonomskih koristi brez primere, temveč omogoča tudi množico novih aplikacij in vrednostnih predlogov, ki so se prej zdeli nepraktični.Donosnost izkoriščanja teh prednosti bo močno odtehtala razmeroma visoke vnaprejšnje stroške namestitve sistema LED, glede katerih je na trgu še vedno nekaj oklevanja.

1. Energetska učinkovitost

Eden glavnih razlogov za prehod na LED razsvetljavo je energetska učinkovitost.V zadnjem desetletju se je svetlobni izkoristek paketov belih LED, pretvorjenih s fosforjem, povečal s 85 lm/W na več kot 200 lm/W, kar predstavlja več kot 60-odstotno učinkovitost pretvorbe električne v optično moč (PCE) pri standardnem delovnem toku. gostota 35 A/cm2.Kljub izboljšavam učinkovitosti InGaN modrih LED, fosforja (učinkovitost in valovna dolžina se ujemata z odzivom človeškega očesa) in paketa (optično sipanje/absorpcija), ameriško ministrstvo za energijo (DOE) pravi, da ostaja več prostora za PC-LED izboljšave učinkovitosti in svetlobne učinkovitosti približno 255 lm/W bi morale biti praktično možne za modre LED črpalke.Visoki svetlobni izkoristki so nedvomno velika prednost LED diod pred tradicionalnimi svetlobnimi viri – žarnice z žarilno nitko (do 20 lm/W), halogenske (do 22 lm/W), linearne fluorescentne (65–104 lm/W), kompaktne fluorescentne (46 -87 lm/W), indukcijska fluorescentna (70-90 lm/W), živosrebrna para (60-60 lm/W), visokotlačni natrij (70-140 lm/W), kvarčni kovinski halid (64-110 lm/W). W) in keramični kovinski halid (80-120 lm/W).

2. Optična učinkovitost dostave

Poleg znatnih izboljšav v učinkovitosti svetlobnega vira je zmožnost doseganja visoke optične učinkovitosti svetilke z LED-osvetlitvijo splošnim potrošnikom manj znana, vendar jo oblikovalci razsvetljave zelo želijo.Učinkovito dovajanje svetlobe, ki jo oddajajo svetlobni viri, do tarče je bil velik oblikovalski izziv v industriji.Tradicionalne svetilke v obliki žarnice oddajajo svetlobo v vse smeri.To povzroči, da se velik del svetlobnega toka, ki ga proizvede žarnica, ujame v svetilko (npr. reflektorji, difuzorji) ali uide iz svetilke v smeri, ki ni uporabna za predvideno uporabo ali je preprosto žaljiva za oko.HID svetilke, kot so metalhalogenidne in visokotlačne natrijeve svetilke, so na splošno od 60 % do 85 % učinkovite pri usmerjanju svetlobe, ki jo proizvaja sijalka, iz svetilke.Nič nenavadnega ni, da vgradne luči navzdol in troferji, ki uporabljajo fluorescenčne ali halogenske vire svetlobe, doživijo 40-50 % optične izgube.Usmerjena narava LED osvetlitve omogoča učinkovito oddajanje svetlobe, kompaktna oblika LED diod pa omogoča učinkovito regulacijo svetlobnega toka s pomočjo sestavljenih leč.Dobro zasnovani sistemi LED razsvetljave lahko zagotovijo več kot 90-odstotno optično učinkovitost.

3. Enakomernost osvetlitve

Enakomerna osvetlitev je ena glavnih prednostnih nalog pri načrtovanju razsvetljave notranjih prostorov in zunanjih prostorov/cest.Enakomernost je merilo razmerja osvetljenosti na območju.Dobra osvetlitev mora zagotoviti enakomerno porazdelitev lumnov, ki padajo na površino ali območje opravila.Ekstremne razlike v svetilnosti, ki so posledica neenakomerne osvetlitve, lahko povzročijo utrujenost vida, vplivajo na uspešnost nalog in celo predstavljajo skrb za varnost, saj se mora oko prilagajati med površinami z različno svetilnostjo.Prehodi iz močno osvetljenega območja v eno z zelo drugačno svetilnostjo bodo povzročili prehodno izgubo ostrine vida, kar ima velike posledice za varnost pri uporabi na prostem, kjer je udeležen promet.V velikih notranjih prostorih enakomerna osvetlitev prispeva k visokemu vizualnemu udobju, omogoča prilagodljivost lokacij opravil in odpravlja potrebo po premeščanju svetilk.To je lahko še posebej koristno v visokih industrijskih in komercialnih objektih, kjer je premikanje svetilk povezano z znatnimi stroški in neprijetnostmi.Svetilke, ki uporabljajo sijalke HID, imajo veliko večjo osvetlitev neposredno pod svetilko kot območja, ki so dlje od svetilke.Posledica tega je slaba enotnost (tipično razmerje max/min 6:1).Oblikovalci razsvetljave morajo povečati gostoto svetilk, da zagotovijo, da enakomernost osvetlitve ustreza minimalnim zahtevam za načrtovanje.V nasprotju s tem velika svetleča površina (LES), ustvarjena iz niza majhnih LED diod, proizvaja enakomerno porazdelitev svetlobe z enakomernostjo manj kot 3:1 največje/minutno razmerje, kar pomeni boljše vidne pogoje in znatno zmanjšano število inštalacij na delovnem območju.

4. Usmerjena osvetlitev

Zaradi svojega usmerjenega vzorca sevanja in visoke gostote pretoka so LED diode same po sebi primerne za usmerjeno osvetlitev.Usmerjena svetilka koncentrira svetlobo, ki jo oddaja svetlobni vir, v usmerjen žarek, ki neprekinjeno potuje od svetilke do ciljnega območja.Ozko usmerjeni žarki svetlobe se uporabljajo za ustvarjanje hierarhije pomembnosti z uporabo kontrasta, da izbrane značilnosti izstopajo iz ozadja in da predmetu dodajo zanimivost in čustveno privlačnost.Usmerjene svetilke, vključno z reflektorji in reflektorji, se pogosto uporabljajo pri poudarjeni razsvetljavi za povečanje vidnosti ali poudarjanje oblikovalskega elementa.Usmerjena razsvetljava se uporablja tudi v aplikacijah, kjer je potreben intenziven žarek za pomoč pri izpolnjevanju zahtevnih vizualnih nalog ali za zagotavljanje osvetlitve na velike razdalje.Izdelki, ki služijo temu namenu, vključujejo svetilke,žarometi, sledi spotom,vozne luči za vozila, reflektorji za stadione, itd. LED-svetilka je lahko dovolj močna v svoji svetlobni moči, ne glede na to, ali ustvari zelo dobro definiran "trd" žarek za visoko dramo z LED diode COBali z njim vreči dolg žarek daleč v daljavoLED diode visoke moči.

5. Spektralni inženiring

Tehnologija LED ponuja novo zmožnost nadzora spektralne porazdelitve moči svetlobnega vira (SPD), kar pomeni, da je sestavo svetlobe mogoče prilagoditi različnim aplikacijam.Spektralna upravljivost omogoča, da se spekter iz izdelkov za razsvetljavo oblikuje tako, da vključi posebne človeške vizualne, fiziološke, psihološke odzive, odzive rastlinskih fotoreceptorjev ali celo polprevodniških detektorjev (tj. kamera HD) ali kombinacijo takih odzivov.Visoko spektralno učinkovitost je mogoče doseči z maksimiranjem želenih valovnih dolžin in odstranitvijo ali zmanjšanjem škodljivih ali nepotrebnih delov spektra za določeno aplikacijo.V aplikacijah z belo svetlobo je mogoče SPD LED diod optimizirati za predpisano barvno natančnost inkorelirana barvna temperatura (CCT).Z večkanalno zasnovo z več oddajniki je mogoče barvo, ki jo proizvaja LED-svetilka, aktivno in natančno nadzorovati.Sistemi za mešanje barv RGB, RGBA ali RGBW, ki lahko proizvedejo celoten spekter svetlobe, ustvarjajo neskončne estetske možnosti za oblikovalce in arhitekte.Dinamični beli sistemi uporabljajo multi-CCT LED za zagotavljanje tople zatemnitve, ki posnema barvne značilnosti žarnic z žarilno nitko, ko so zatemnjene, ali za zagotavljanje nastavljive bele osvetlitve, ki omogoča neodvisen nadzor barvne temperature in intenzivnosti svetlobe.Človeško osredotočena razsvetljavatemelji na nastavljiva bela LED tehnologijaje eden od zagonov za večino najnovejšega razvoja tehnologije razsvetljave.

6. Vklop/izklop

Svetleče diode se prižgejo s polno svetlostjo skoraj v trenutku (v enomestni vrednosti do desetine nanosekund) in imajo čas izklopa v desetinah nanosekund.Nasprotno pa lahko čas ogrevanja ali čas, ki ga žarnica potrebuje, da doseže svojo polno svetlobno moč, pri kompaktnih fluorescenčnih sijalkah traja do 3 minute.Žarnice HID zahtevajo nekajminutno obdobje ogrevanja, preden dajo uporabno svetlobo.Vroč ponovni vžig je veliko bolj zaskrbljujoč kot začetni zagon metalhalogenidnih žarnic, ki so bile nekoč glavna tehnologija, uporabljena za visoka razsvetljavain reflektorji visoke močiv industrijskih objektov,stadioni in arene.Izpad električne energije v objektu s kovinsko halogenidno razsvetljavo lahko ogrozi varnost in varnost, ker postopek ponovnega vžiga kovinskih halogenidnih žarnic traja do 20 minut.Takojšnji zagon in ponovni vklop v vročem stanju LED diodama dajeta edinstven položaj za učinkovito izvajanje številnih nalog.Od kratkega odzivnega časa LED ne izkoriščajo le splošne aplikacije razsvetljave, to zmogljivost izkoriščajo tudi številne posebne aplikacije.LED luči lahko na primer delujejo sinhronizirano s prometnimi kamerami, da zagotovijo občasno osvetlitev za zajemanje premikajočega se vozila.LED diode se prižgejo 140 do 200 milisekund hitreje kot žarnice z žarilno nitko.Prednost reakcijskega časa nakazuje, da so zavorne luči LED učinkovitejše od žarnic z žarilno nitko pri preprečevanju trčenja od zadaj.Druga prednost LED diod pri preklopnem delovanju je preklopni cikel.Na življenjsko dobo LED diod pogosto menjavanje ne vpliva.Tipični gonilniki LED za aplikacije splošne razsvetljave so ocenjeni na 50.000 preklopnih ciklov in neobičajno je, da visoko zmogljivi gonilniki LED prenesejo 100.000, 200.000 ali celo 1 milijon preklopnih ciklov.Hitra menjava (visokofrekvenčno preklapljanje) ne vpliva na življenjsko dobo LED.Zaradi te funkcije so LED luči zelo primerne za dinamično osvetlitev in za uporabo s krmilniki osvetlitve, kot so senzorji zasedenosti ali dnevne svetlobe.Po drugi strani pa lahko pogosto vklapljanje in izklapljanje skrajša življenjsko dobo žarnic z žarilno nitko, HID in fluorescentnih sijalk.Ti svetlobni viri imajo običajno le nekaj tisoč preklopnih ciklov v nazivni življenjski dobi.

7. Zmogljivost zatemnitve

Zmožnost proizvajanja svetlobnega toka na zelo dinamičen način daje LED diodam popolnonadzor zatemnitve, medtem ko se fluorescentne in HID sijalke ne odzivajo dobro na zatemnitev.Zatemnitev fluorescentnih sijalk zahteva uporabo dragih, velikih in zapletenih vezij, da se ohranijo vzbujanje plina in napetostni pogoji.Zatemnitev žarnic HID bo povzročila krajšo življenjsko dobo in prezgodnjo odpoved žarnice.Metalhalogenih in visokotlačnih natrijevih žarnic ni mogoče zatemniti pod 50 % nazivne moči.Prav tako se odzivajo na signale zatemnitve bistveno počasneje kot LED.Zatemnitev LED je mogoče izvesti z zmanjšanjem konstantnega toka (CCR), ki je bolj znana kot analogno zatemnitev, ali z uporabo modulacije širine impulza (PWM) na LED, imenovano tudi digitalno zatemnitev.Analogno zatemnitev nadzoruje pogonski tok, ki teče skozi LED.To je najpogosteje uporabljena rešitev za zatemnitev za aplikacije splošne razsvetljave, čeprav LED diode morda ne delujejo dobro pri zelo nizkih tokovih (pod 10 %).Zatemnitev PWM spreminja delovni cikel širinske modulacije impulza, da ustvari povprečno vrednost na njenem izhodu v celotnem območju od 100 % do 0 %.Nadzor zatemnitve LED diod omogoča uskladitev osvetlitve s človeškimi potrebami, maksimiranje prihrankov energije, omogočanje mešanja barv in prilagajanje CCT ter podaljšanje življenjske dobe LED.

8. Obvladljivost

Digitalna narava LED omogoča brezhibno integracijo senzorji, procesorje, krmilnike in omrežne vmesnike v sisteme razsvetljave za izvajanje različnih inteligentnih strategij razsvetljave, od dinamične in prilagodljive razsvetljave do vsega, kar prinaša IoT.Dinamični vidik osvetlitve LED sega od preprostega spreminjanja barv do zapletenih svetlobnih šovov prek sto ali tisoč posamično nadzorovanih svetlobnih vozlišč in kompleksnega prevajanja video vsebine za prikaz na matričnih sistemih LED.Tehnologija SSL je v središču velikega ekosistema povezane svetlobne rešitveki lahko izkoristi zbiranje dnevne svetlobe, zaznavanje zasedenosti, nadzor časa, vgrajeno programirljivost in naprave, povezane z omrežjem, za nadzor, avtomatizacijo in optimizacijo različnih vidikov razsvetljave.Selitev nadzora razsvetljave v omrežja, ki temeljijo na IP, omogoča inteligentnim sistemom razsvetljave, obremenjenim s senzorji, medsebojno delovanje z drugimi napravami znotraj IoT omrežja.To odpira možnosti za ustvarjanje širokega nabora novih storitev, ugodnosti, funkcionalnosti in tokov prihodkov, ki povečujejo vrednost sistemov LED razsvetljave.Krmiljenje sistemov LED razsvetljave je mogoče izvesti z uporabo različnih žičnih inbrezžično komunikacijoprotokoli, vključno s protokoli za nadzor razsvetljave, kot so 0-10V, DALI, DMX512 in DMX-RDM, protokoli za avtomatizacijo zgradb, kot so BACnet, LON, KNX in EnOcean, ter protokoli, ki so nameščeni na vse bolj priljubljeni mrežni arhitekturi (npr. ZigBee, Z-Wave, Bluetooth mreža, nit).

9. Prilagodljivost oblikovanja

Majhna velikost LED diod omogoča oblikovalcem svetilk, da izdelajo vire svetlobe v oblikah in velikostih, primernih za številne aplikacije.Ta fizična značilnost daje oblikovalcem več svobode pri izražanju svoje oblikovalske filozofije ali sestavljanju identitet blagovnih znamk.Prilagodljivost, ki izhaja iz neposredne integracije svetlobnih virov, ponuja možnosti za ustvarjanje izdelkov za razsvetljavo, ki nosijo popolno zlitje med obliko in funkcijo.LED svetilkese lahko izdela tako, da zabriše meje med oblikovanjem in umetnostjo za aplikacije, kjer je zapovedana okrasna osrednja točka.Prav tako jih je mogoče oblikovati tako, da podpirajo visoko raven arhitekturne integracije in se zlijejo s katero koli oblikovno kompozicijo.Polprevodniška razsvetljava spodbuja nove oblikovalske trende tudi v drugih sektorjih.Edinstvene možnosti oblikovanja omogočajo proizvajalcem vozil, da oblikujejo značilne žaromete in zadnje luči, ki dajejo avtomobilom privlačen videz.

10. Trajnost

LED oddaja svetlobo iz bloka polprevodnikov – namesto iz steklene žarnice ali cevi, kot je to v primeru starih žarnic z žarilno nitko, halogenskih, fluorescentnih in HID žarnic, ki za ustvarjanje svetlobe uporabljajo filamente ali pline.Polprevodniške naprave so običajno nameščene na tiskanem vezju s kovinskim jedrom (MCPCB), s povezavo, ki jo običajno zagotavljajo spajkani vodi.Brez krhkega stekla, brez gibljivih delov in brez lomljenja žarilne nitke so sistemi LED razsvetljave izjemno odporni na udarce, vibracije in obrabo.Trajnost polprevodniškega sistema LED razsvetljave ima očitne vrednosti v različnih aplikacijah.V industrijskem objektu obstajajo lokacije, kjer so luči izpostavljene prekomernim tresljajem velikih strojev.Svetilke, nameščene ob cestah in predorih, morajo prenašati ponavljajoče se tresljaje, ki jih povzročajo težka vozila, ki mimo vozijo z veliko hitrostjo.Vibracije predstavljajo tipičen delovni dan delovnih luči, nameščenih na gradbenih, rudarskih in kmetijskih vozilih, strojih in opremi.Prenosne svetilke, kot so svetilke in luči za kampiranje, so pogosto izpostavljene padcem.Obstaja tudi veliko aplikacij, kjer polomljene luči predstavljajo nevarnost za potnike.Vsi ti izzivi zahtevajo robustno rešitev za razsvetljavo, kar je točno to, kar lahko ponudi polprevodniška razsvetljava.

11. Življenjska doba izdelka

Dolga življenjska doba izstopa kot ena glavnih prednosti LED-razsvetljave, vendar so trditve o dolgi življenjski dobi, ki temeljijo zgolj na metriki življenjske dobe za paket LED (vir svetlobe), lahko zavajajoče.Življenjska doba LED-paketa, LED-sijalke ali LED-svetilke (svetilke) se pogosto navaja kot točka v času, ko je izhodni svetlobni tok upadel na 70 % začetnega izhoda ali L70.Običajno imajo LED (paketi LED) življenjsko dobo L70 med 30.000 in 100.000 urami (pri Ta = 85 °C).Vendar pa so meritve LM-80, ki se uporabljajo za napovedovanje življenjske dobe paketov LED L70 z uporabo metode TM-21, opravljene pri paketih LED, ki neprekinjeno delujejo pod dobro nadzorovanimi pogoji delovanja (npr. v okolju z nadzorovano temperaturo in napajani s konstantnim enosmernim tokom). pogonski tok).Nasprotno pa se sistemi LED v realnih aplikacijah pogosto soočajo z večjimi električnimi preobremenitvami, višjimi temperaturami spoja in težjimi okoljskimi pogoji.Sistemi LED lahko doživijo pospešeno vzdrževanje lumena ali popolno prezgodnjo odpoved.Na splošno,LED sijalke (žarnice, cevi)imajo L70 življenjsko dobo med 10.000 in 25.000 urami, integrirane LED svetilke (npr. visoke luči, ulične luči, downlighti) imajo življenjsko dobo med 30.000 in 60.000 urami.V primerjavi s tradicionalnimi izdelki za razsvetljavo – žarnice z žarilno nitko (750–2000 ur), halogenske (3000–4000 ur), kompaktne fluorescentne (8000–10000 ur) in kovinske halogene (7500–25000 ur) sistemi LED, zlasti integrirane svetilke, zagotavljajo bistveno daljšo življenjsko dobo.Ker LED luči ne potrebujejo skoraj nobenega vzdrževanja, so znižani stroški vzdrževanja v povezavi z visokimi prihranki energije zaradi uporabe LED luči v njihovi podaljšani življenjski dobi temelj za visoko donosnost naložbe (ROI).

12. Fotobiološka varnost

LED so fotobiološko varni viri svetlobe.Ne proizvajajo infrardečih (IR) emisij in oddajajo zanemarljivo količino ultravijolične (UV) svetlobe (manj kot 5 uW/lm).Žarnice z žarilno nitko, fluorescentne in metalhalogenidne sijalke pretvorijo 73 %, 37 % oziroma 17 % porabljene energije v infrardečo energijo.Oddajajo tudi v UV območju elektromagnetnega spektra – žarnice z žarilno nitko (70-80 uW/lm), kompaktne fluorescentne (30-100 uW/lm) in kovinske halide (160-700 uW/lm).Pri dovolj visoki intenzivnosti lahko viri svetlobe, ki oddajajo UV ali IR svetlobo, predstavljajo fotobiološko nevarnost za kožo in oči.Izpostavljenost UV-sevanju lahko povzroči katarakto (zamotnitev običajno bistre leče) ali fotokeratitis (vnetje roženice).Kratkotrajna izpostavljenost visokim ravnem IR sevanja lahko povzroči toplotno poškodbo mrežnice očesa.Dolgotrajna izpostavljenost visokim odmerkom infrardečega sevanja lahko povzroči steklopihaško sivo mreno.Toplotno nelagodje, ki ga povzroča sistem razsvetljave z žarilno nitko, je že dolgo moteče v zdravstveni industriji, saj običajne luči za kirurške naloge in zobozdravstvene luči uporabljajo vire svetlobe z žarilno nitko za ustvarjanje svetlobe z visoko natančnostjo barv.Visoko intenziven žarek, ki ga proizvajajo te svetilke, oddaja veliko količino toplotne energije, zaradi katere se bolniki počutijo zelo neprijetno.

Neizogibno je razprava ofotobiološka varnostse pogosto osredotoča na nevarnost modre svetlobe, ki se nanaša na fotokemično poškodbo mrežnice, ki je posledica izpostavljenosti sevanju pri valovnih dolžinah predvsem med 400 nm in 500 nm.Pogosta napačna predstava je, da obstaja večja verjetnost, da bodo LED diode povzročile nevarnost modre svetlobe, ker večina belih LED, pretvorjenih s fosforjem, uporablja črpalko modre LED.DOE in IES sta jasno povedala, da se izdelki LED ne razlikujejo od drugih svetlobnih virov, ki imajo enako barvno temperaturo glede nevarnosti modre svetlobe.Fosforno pretvorjene LED diode ne predstavljajo takšnega tveganja niti pod strogimi merili ocenjevanja.

13. Učinek sevanja

LED diode proizvajajo sevalno energijo le v vidnem delu elektromagnetnega spektra od približno 400 nm do 700 nm.Ta spektralna značilnost daje LED svetilkam dragoceno prednost uporabe pred svetlobnimi viri, ki proizvajajo sevalno energijo zunaj spektra vidne svetlobe.UV in IR sevanje iz tradicionalnih svetlobnih virov ne predstavlja le fotobiološke nevarnosti, ampak vodi tudi do degradacije materiala.UV-sevanje je izjemno škodljivo za organske materiale, saj je fotonska energija sevanja v UV-spektralnem pasu dovolj visoka, da povzroči neposreden razrez vezi in poti fotooksidacije.Posledična motnja ali uničenje kromoforja lahko povzroči poslabšanje materiala in razbarvanje.Muzejske aplikacije zahtevajo filtriranje vseh svetlobnih virov, ki ustvarjajo UV nad 75 uW/lm, da se zmanjša nepopravljiva škoda na umetninah.IR ne povzroči iste vrste fotokemičnih poškodb, kot jih povzroča UV-sevanje, vendar lahko še vedno prispeva k poškodbam.Zvišanje površinske temperature predmeta lahko povzroči pospešeno kemično aktivnost in fizikalne spremembe.IR sevanje visokih intenzitet lahko povzroči utrjevanje površine, razbarvanje in pokanje slik, kvarjenje kozmetičnih izdelkov, sušenje zelenjave in sadja, topljenje čokolade in slaščic itd.

14. Požarna in eksplozijska varnost

Nevarnosti požara in izpostavljenosti niso značilne za sisteme LED razsvetljave, saj LED pretvarja električno energijo v elektromagnetno sevanje z elektroluminiscenco znotraj polprevodniškega ohišja.To je v nasprotju s starimi tehnologijami, ki proizvajajo svetlobo s segrevanjem volframovih filamentov ali z vzbujanjem plinastega medija.Okvara ali nepravilno delovanje lahko povzroči požar ali eksplozijo.Metalhalogenidne sijalke so še posebej izpostavljene nevarnosti eksplozije, ker kvarčna obločna cev deluje pri visokem tlaku (520 do 3100 kPa) in zelo visoki temperaturi (900 do 1100 °C).Okvare nepasivne obločne cevi, ki jih povzročijo pogoji ob koncu življenjske dobe sijalke, okvare predstikalne naprave ali uporaba neustrezne kombinacije sijalke in predstikalne naprave, lahko povzročijo zlom zunanjega balata metalhalogenidne sijalke.Vroči drobci kremena lahko vnamejo vnetljive materiale, vnetljiv prah ali eksplozivne pline/hlape.

15. Komunikacija z vidno svetlobo (VLC)

LED diode se lahko vklapljajo in izklapljajo s frekvenco, ki je hitrejša, kot jo lahko zazna človeško oko.Ta nevidna možnost vklopa/izklopa odpira novo uporabo za izdelke za razsvetljavo.LiFi (Light Fidelity) tehnologija je v industriji brezžičnih komunikacij prejela veliko pozornosti.Za prenos podatkov izkorišča zaporedja LED diod »ON« in »OFF«.V primerjavi s trenutnimi brezžičnimi komunikacijskimi tehnologijami, ki uporabljajo radijske valove (npr. Wi-Fi, IrDA in Bluetooth), LiFi obljublja tisočkrat večjo pasovno širino in znatno večjo hitrost prenosa.LiFi velja za privlačno aplikacijo IoT zaradi vseprisotnosti osvetlitve.Vsako LED luč je mogoče uporabiti kot optično dostopno točko za brezžično podatkovno komunikacijo, če je njen gonilnik sposoben pretvoriti pretočno vsebino v digitalne signale.

16. DC razsvetljava

LED so nizkonapetostne naprave, ki jih poganja tok.Ta narava omogoča LED osvetlitvi, da izkoristi nizkonapetostna enosmerna (DC) distribucijska omrežja.Zanimanje za mikromrežne sisteme z enosmernim tokom, ki lahko delujejo samostojno ali v povezavi s standardnim električnim omrežjem, narašča.Ta električna omrežja majhnega obsega zagotavljajo izboljšane vmesnike z generatorji obnovljive energije (sončna, vetrna, gorivne celice itd.).Lokalno razpoložljivo napajanje z enosmernim tokom odpravlja potrebo po pretvorbi izmeničnega toka v enosmerni tok na ravni opreme, ki vključuje znatno izgubo energije in je pogosta točka okvare v sistemih LED z izmeničnim napajanjem.Visoko učinkovita LED osvetlitev pa izboljša avtonomijo akumulatorskih baterij ali sistemov za shranjevanje energije.Ko omrežna komunikacija, ki temelji na IP, pridobiva zagon, se je Power over Ethernet (PoE) pojavil kot možnost mikroomrežja z nizko porabo energije za zagotavljanje nizkonapetostnega enosmernega napajanja prek istega kabla, ki prenaša podatke Ethernet.Osvetlitev LED ima jasne prednosti pri izkoriščanju prednosti namestitve PoE.

17. Delovanje pri nizkih temperaturah

LED osvetlitev je odlična v okoljih z nizkimi temperaturami.LED pretvori električno moč v optično moč z injekcijsko elektroluminiscenco, ki se aktivira, ko je polprevodniška dioda električno pristranska.Ta postopek zagona ni odvisen od temperature.Nizka temperatura okolice olajša odvajanje odpadne toplote, ki nastane iz LED diod, in jih tako izvzame iz toplotnega padca (zmanjšanje optične moči pri povišanih temperaturah).Nasprotno pa je delovanje pri nizkih temperaturah velik izziv za fluorescenčne sijalke.Za zagon fluorescenčne sijalke v hladnem okolju je potrebna visoka napetost za zagon električnega obloka.Fluorescentne sijalke prav tako izgubijo precejšnjo količino svoje nazivne svetlobne moči pri temperaturah pod lediščem, medtem ko se LED luči najbolje obnesejo v hladnih okoljih – celo do -50 °C.LED luči so zato idealne za uporabo v zamrzovalnikih, hladilnikih, hladilnicah in za uporabo na prostem.

18. Vpliv na okolje

LED luči povzročajo bistveno manj vplivov na okolje kot tradicionalni viri razsvetljave.Nizka poraba energije pomeni nizke emisije ogljika.LED diode ne vsebujejo živega srebra in tako povzročajo manj okoljskih zapletov ob koncu življenjske dobe.Za primerjavo, odstranjevanje fluorescenčnih sijalk, ki vsebujejo živo srebro, in HID sijalk vključuje uporabo strogih protokolov za odstranjevanje odpadkov.