Solid State-belysning med ljusdioder, eller lysdioder, ger fem till 10 gånger så mycket belysning per watt som glödlampor - eller ännu mer. LED-lampor har användbara livslängder på tiotusentals timmar - i stället för de tusen eller så som erbjuds av glödlampor. Och LED-lampor ger exakt kontroll över ljusutgången, i motsats till glödlampor, som sprutar ljuset i alla riktningar.

Alla dessa egenskaper förvandlas till betydande prestandafördelar för lysdioder, men det betyder inte att de är utan sina problem. De kan ha problem med färg, utgången kan försämras över tiden och lysdioderna måste kylas. Fel i någon av flera LED-armaturkomponenter kan leda till att hela LED-lampan misslyckas. Industri, regering och akademi har tagit upp dessa problem, vilket leder till explosiv tillväxt i tillgången på LED-lampor för allmän belysning.

Färg

Det ljus som kommer ut ur din glödlampa glödlampa beror på temperaturen på den lilla glödtråden inuti. Även om en filament är byggd annorlunda från en annan, värms den fortfarande till ungefär samma temperatur och ger ungefär samma färgljus. Inte så med LED-lampor.

LED-lampor är byggda på liknande sätt som dataprocessor, med precist avsatta lager av halvledarmaterial. Små förändringar i skiktets tjocklek kan ändra färg på LED: s ljus. Dessutom har de flesta vitljusdioder ett annat lager som kallas fosfor. Små förändringar i fosfor kommer också att leda till färgförändringar som kan göra att en vit LED ser blåaktig ut medan en annan ser rödaktig ut och en annan gulaktig.

Lumen underhåll

Varje ljuskälla försämras med tiden. Även dina glödlampor kommer att ändra färg och dimma när de blir äldre - men de bryts helt innan effekterna blir alltför märkbara. Lysdioderna dimmar och byter färg eftersom de blir äldre också. Över deras livstid värme och ljus exponering orsaka fysiska och kemiska förändringar till LED och fosfor som ändrar belysningen. Eftersom LED-lampor är 25 till 50 gånger så långa som glödlampor blir dessa effekter uppenbara.

Kylning

LED-lampor är mycket effektivare än glödlampor. Glödlampor slår 5 procent till 10 procent av sin el till ljus medan LED-lampor omvandlar ungefär hälften av el till ljus. Resten av den energin - den bortkastade delen - går i värme. Glödlampor släcker den värmen genom att avge den som osynlig infraröd strålning - varför din hand känns varm framför en glödlampa. Lysdioder avger inte mycket infraröd strålning.

Lysdioder genererar fortfarande värme, så det måste tas bort genom någon annan metod. LED-lampor måste anslutas till värmesänkor för att flytta värmeenergin bort från lysdioden, då måste värmekällorna konstrueras för att bli av med den värmen på något sätt. Om LED-lamporna inte kyls, sönderdelas de mycket snabbt, då misslyckas helt.

Integrera flera komponenter

När du köper ett glödlampa kan du ansluta det i en skrivbordslampa, en väggsken eller ett infällt takfäste - det kommer att fungera var som helst. Det är en annan historia för lysdioder. En LED-ljuskälla består av mycket mer än själva lysdioden. Det innehåller också kylflänsen och förarelektroniken - en kretsaggregat som omvandlar 120 V från uttaget till en likspänning som lysdioden kan använda. För att en lysdiod ska fungera korrekt måste själva lysdioden, fosforen, kylflänsen och elektroniken vara felfria. Om du någonsin har sett ett LED-trafikljus med en mörkmarkering i mitten, har du inte sett en felaktig LED; du har sett ett misslyckat LED-elektronikpaket. Eftersom LED-lamporna själva kan ta många tiotusentals timmar, måste de andra elementen i paketet också utformas med den här typen av livstid - en teknisk utmaning.

Hantera problemen

In i början av 2000-talet var alla dessa problem - och några andra - tekniska problem för LED-belysning. Samordnat företags-, universitets- och regeringsarbete har förbättrat situationen dramatiskt. Nu finns det uppsättningar av design- och teststandarder. Även om konsumenterna förmodligen inte vill bli begravda i detaljerna i testprocedurerna, kan de göra ett enkelt steg genom att verifiera att de LED-produkter de köper har en "Lighting Facts" -label. Endast tillverkare som följer testprocedurerna får använda etiketten.