Die Vor- und Nachteile von LED-Leuchten
Licht emittierende Diode (LED) ist die neueste Generation der Lichttechnik und eine revolutionäre Erfindung im Bereich der Beleuchtung. Seine Vorteile liegen auf der Hand – bis zu 200 lm/W Lichtausbeute, Langlebigkeit und bis zu 50000 Stunden Lebensdauer. Die Festkörper-Halbleiter-Lichtemissionstechnologie von LEDs macht ihre Lebensdauer mehr als zehnmal länger als die von Glüh- oder Leuchtstofflampen. Dadurch haben LED-Lampen viele Vorteile, an die Leuchtstofflampen, HPS- oder MH-Lampen nicht heranreichen.
Tatsächlich werden Dioden seit vielen Jahren in der traditionellen Elektronikindustrie verwendet. Die großflächige Anwendung von Leuchtdioden und der Bereich der Beleuchtung liegen jedoch erst in den letzten zwei Jahrzehnten. Seine Eigenschaften wie hohe Lichtausbeute, lange Lebensdauer, breiter Farbtemperaturbereich und angepasster Farbwiedergabeindex sorgen dafür, dass es in etwas mehr als 10 Jahren mehr als 60 % der traditionellen Beleuchtung der Welt ersetzt.
Nach diesen Jahren der Entwicklung ist die Technologie der LED-Beleuchtungsprodukte immer ausgereifter und die Leistung immer stabiler geworden. Aufgrund ihrer eigenen einzigartigen Vorteile wurden LED-Leuchten in einer Vielzahl von verschiedenen Gelegenheiten weit verbreitet, einschließlich architektonischer Beleuchtung von Stadien und Brücken, Bürogebäuden, Infrastrukturbeleuchtung wie Straßen-, Parkbeleuchtung oder Tunnelbeleuchtung. Auch die Hauptlichtquellen in Produktionsstätten, Lagern, Büros, Labors und Schulräumen bevorzugen LEDs.
LEDs werden verwendet, um traditionelle Beleuchtung wie CFL- und HPS-Lampen zu ersetzen. LED-Lichtquellen werden im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: SMD und COB. Die Leistung einer einzelnen Lichtquelle für gewöhnliche zivile Beleuchtung beträgt 0,5 W bis 5 W, und die Leistung einer einzelnen Lichtquelle für den industriellen Einsatz reicht von 10 W bis 50 W. In diesem Artikel werden hauptsächlich die Vor- und Nachteile der LED-Beleuchtung erörtert. Weißt du welche?
Die Mängel der LED-Beleuchtung
Werfen wir zunächst einen Blick auf die Mängel der LED-Beleuchtung.
Temperaturempfindlichkeit
Die Arbeitsumgebungstemperatur hat einen großen Einfluss auf die Arbeitsleistung und Lebensdauer der Leuchtdiode. Hohe Temperaturen erhöhen die Stromparameter, die durch die Halbleiterkomponenten fließen, und einige LED-Module sind nicht beständig gegen hohe Temperaturen. Dadurch können ein oder mehrere Bauteile durchbrennen, was zu einer Beschädigung der gesamten Lampe führen kann. Daher müssen bei einigen besonderen Anlässen wie Stahlwerken, petrochemischen Anlagen, Ölraffinerien und Wärmekraftwerken Hochtemperatur-LED-Leuchten eine besondere Behandlung benötigen, um den Anforderungen gerecht zu werden.
Kosten
Für LED-Beleuchtung werden teure Rohstoffe (z. B. Golddraht) und komplexe Verpackungsprozesse verwendet, sodass die Kosten viel höher sind als bei herkömmlichen Lampen. Wenn wir es jedoch aus einer anderen Perspektive betrachten, beträgt die Lebensdauer von LED-Lampen mehr als 5 Jahre, was viel länger ist als bei gewöhnlichen Glühlampen. Gleichzeitig beträgt ihr Energieverbrauch nur 1/5 des Energieverbrauchs herkömmlicher Glühlampen. Der Preis einer hochwertigen LED-Lampe schreckt die Verbraucher tendenziell ab und entscheidet sich für 5-10 herkömmliche Lampentypen, aber auf lange Sicht werden wir durch die verbrauchte Energie noch höhere Kosten tragen.
Vorteile der LED-Beleuchtung
Farbe des Lichts
Die drei Primärfarben beziehen sich auf die drei Farben Rot, Grün und Blau. Das menschliche Auge ist am empfindlichsten für Rot, Grün und Blau. Die meisten Farben können durch Kombination der drei Farben Rot, Grün und Blau in unterschiedlichen Anteilen erzeugt werden. In ähnlicher Weise kann das meiste monochromatische Licht in die drei Farben Rot, Grün und Blau zerlegt werden.
Leuchtdioden werden kurz als LEDs bezeichnet. Leuchtdioden bestehen wie gewöhnliche Dioden aus einem PN-Übergang und haben ebenfalls eine unidirektionale Leitfähigkeit. Wenn die Durchlassspannung an die lichtemittierende Diode angelegt wird, stehen die vom P-Bereich in den N-Bereich injizierten Löcher und die vom N-Bereich in den P-Bereich injizierten Elektronen jeweils in Kontakt mit den Elektronen im N-Bereich und den Hohlräumen im P-Bereich innerhalb weniger Mikrometer des PN-Übergangs. Die Löcher rekombinieren und erzeugen spontane Emissionsfluoreszenz.
Die Energiezustände von Elektronen und Löchern in verschiedenen Halbleitermaterialien sind unterschiedlich. Wenn Elektronen und Löcher rekombinieren, ist die freigesetzte Energie etwas anders. Je mehr Energie freigesetzt wird, desto kürzer ist die Wellenlänge des emittierten Lichts. Üblicherweise werden Dioden verwendet, die rotes, grünes oder blaues Licht emittieren.
Wissenschaftler fügen blauen LEDs gelbe Leuchtstoffe hinzu, um weiße LEDs zu erhalten. Unter Verwendung dieser Leuchtstofftechnologie können LEDs jeder Lichtfarbe (z. B. violettes Licht und rosa Licht) hergestellt werden. Das Aufkommen blauer und weißer LEDs hat die Anwendungsgebiete von LEDs erweitert und Anwendungen wie Vollfarb-LED-Displays und LED-Beleuchtung ermöglicht.
Umweltfreundlich
Die LED-Lampe hat eine geringe Wärme, keine Wärmestrahlung, eine kalte Lichtquelle, kann sicher berührt werden, kann die Lichtart und den Lichtwinkel, die Lichtfarbe, keine Blendung, kein Quecksilber, Natrium und andere möglicherweise gesundheitsschädliche Substanzen genau steuern.
LED-Lichtquelle ist förderlich für den Umweltschutz. LED ist ein fester Leuchtkörper, schlagfest und nicht leicht zu brechen, Abfall kann recycelt werden, keine Umweltverschmutzung, Reduzierung einer großen Menge schädlicher Gase wie Schwefeldioxid und Stickstoff und Treibhausgase wie Kohlendioxid und Verbesserung Lebenswelt der Menschen. Es kann als “grüne Lichtquelle” bezeichnet werden.
LED-Lampe ist eine neue Art von grüner Umweltschutzlichtquelle: LED verwendet eine Kaltlichtquelle mit geringer Blendung, ohne Strahlung und während des Gebrauchs werden keine schädlichen Substanzen erzeugt. Die Betriebsspannung der LED ist niedrig, sie nimmt den DC-Antriebsmodus an, hat einen extrem niedrigen Stromverbrauch, die elektrooptische Leistungsumwandlung liegt bei nahezu 100 % und sie kann bei gleichem Lichteffekt mehr als 80 % Energie sparen als herkömmliche Lichtquellen. LED hat bessere Umweltvorteile. Es gibt kein Ultraviolett und Infrarot im Spektrum, und der Abfall ist recycelbar, kann sicher berührt werden, ist nicht verschmutzt und enthält kein Quecksilber. Es gehört zur neuen Ära energiesparender grüner Lichtquellen.
Wärmeableitung
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Wärme abzuführen:
Natürliche Wärmeableitung
Unter natürlicher Wärmeableitung versteht man das Arbeiten direkt in der LED-Lampe ohne äußere Maßnahmen. Das Hauptprinzip besteht darin, die gesamte Röhre der LED-Lampe mit einer größeren Kontaktfläche zur Luft zu versehen und Komponenten mit besserer Wärmeleitfähigkeit zu verwenden. Dadurch kann die von der Lampe erzeugte Wärme besser an die Luft übertragen werden, und dann durch natürliche Konvektion, das heißt, die warme Luft steigt auf und die kalte Luft kompensiert, um so den Zweck der Wärmeableitung der LED-Lampe zu erreichen. Die natürliche Wärmeableitung verwendet hauptsächlich Kühlkörper, Lampengehäuse, Systemplatinen usw., und ihre Kosten sind relativ niedrig und der Wärmeableitungseffekt ist besser. Es wird häufig in verschiedenen elektrischen Geräten verwendet.
Elektromagnetische Wärmeableitung
Die elektromagnetische Wärmeableitung wird als elektromagnetische Jet-Wärmeableitung bezeichnet. Anstatt einen Lüfter für die Gaskonvektion zu verwenden, wird der Filmhohlraum durch elektromagnetische Vibrationen zum Vibrieren gebracht, um Luft zu zirkulieren, um den Effekt der Wärmeableitung zu erzielen. Die technische Schwierigkeit ist relativ kompliziert. Derzeit sind einige LED-Produkte angewendet worden. Die Temperatur kann die physikalische Form und die chemische Struktur von Objekten verändern. Einige sind besser, wie Kochen und Kochen, und einige sind nicht gut, wie Verbrühen und Verbrennen.
Bei der Verwendung von LED-Leuchten möchten wir nicht, dass sie so viel Wärme erzeugen. Neben der Verbesserung des elektrooptischen Umwandlungswirkungsgrads können lediglich Wärmeableitungsmaßnahmen hinzugefügt werden. Es ist nicht schwer festzustellen, dass die oben erwähnten zentralisierten Wärmeableitungsmaßnahmen nicht in Konflikt stehen und in Kombination verwendet werden können und nicht übermäßig überlagert werden sollten, um die Wärmeableitungsanforderungen von LED-Leuchten zu erfüllen, und akzeptiert und anerkannt werden können die Öffentlichkeit.
Hohe Lichtausbeute
LED ist derzeit die energieeffizienteste Energiequelle mit einer Lichtausbeute von bis zu 130 lm/W~200 lm/W, die um ein Vielfaches höher ist als die Lichtausbeute herkömmlicher Halogen-Metalldampflampen, Leuchtstofflampen, Glühlampen oder HPS-Lampen. So ist sein Energieverbrauch (Strom) viel geringer. Bei herkömmlicher Beleuchtung werden 80–90 % der elektrischen Energie in Wärme und nur 10–20 % der Energie in Licht umgewandelt. Daher ist die Lichtumwandlungseffizienz herkömmlicher Lampen niedrig. Bei der LED-Lampe ist es genau umgekehrt, 80 % der elektrischen Energie werden in Lichtleistung umgewandelt.
LED-Leuchten haben auch eine hervorragende Schlagfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. LED-Leuchten enthalten keine zerbrechlichen Elemente wie Filamente oder Glas, die bei Stößen und Stößen leicht brechen können. Die Struktur hochwertiger LED-Leuchten verwendet hochwertige Kunststoff- und Aluminiumteile, um die LED-Leuchten langlebiger und widerstandsfähiger gegen Vibrationen, niedrige Temperaturen und hohe Temperaturen zu machen.
Lange Lebensspanne
Der größte Vorteil von LED-Leuchten ist ihre lange Lebensdauer. Die Lebensdauer von Energiesparlampen beträgt weniger als ein Jahr, die Lebensdauer von MH-Lampen, CFL-Lampen und HPS etwa 2 Jahre. Im Gegensatz dazu beträgt die Lebensdauer von LED-Lampen bis zu 5 Jahre, was bedeutet, dass die Lichtstromerhaltungsrate der Lampe nach 5 Jahren Nutzung immer noch 60 % erreichen und dann 5 Jahre lang weiter verwendet werden kann. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass häufiges Ein- und Ausschalten die Lampe nicht negativ beeinflusst und die Lebensdauer der alten O-Typ-Leuchtstofflampe in diesem Fall stark verkürzt wird.
