В чем главный недостаток светодиодных фонарей? Честные инженерные ответы

Спросите десять покупателей освещения об основном недостатке светодиодных светильников, и вы услышите несколько разных ответов. Некоторые назовут более высокую закупочную цену. Другие будут винить в этом мерцание, проблемы с затемнением или синий свет. Все это вызывает реальную обеспокоенность, но является симптомами более глубокой проблемы. С инженерной точки зрения наиболее важным недостатком является термочувствительность. Светодиодные чипы гораздо более эффективны, чем старые источники света, но они по-прежнему выделяют тепло, и, в отличие от нити накала, чип не может излучать это тепло в окружающий воздух. Если приспособление не отводит тепло от полупроводникового перехода, выходная мощность падает, цвет меняется, а номинальный срок службы снижается. Понимание этого единственного недостатка объясняет большинство других жалоб на светодиодное освещение.

Почему чувствительность к теплу является настоящим главным недостатком

Светодиодный чип представляет собой небольшой электронный компонент, и его производительность зависит от температуры полупроводникового перехода. Для большинства белых светодиодных модулей увеличение температуры перехода на каждые 10 градусов Цельсия примерно вдвое сокращает срок службы и заметно снижает светоотдачу. Вот почему два прибора с одним и тем же чипом могут работать совершенно по-разному в реальном использовании. Один может иметь корпус из литого под давлением алюминия с толстой монтажной пластиной, а другой — корпус из прессованной стали с небольшой контактной площадкой. Первый может работать при температуре перехода 85 градусов по Цельсию и работать в течение 50 000 часов. Второй может колебаться около 120 градусов и через два или три года показать видимое затемнение.

В следующей таблице представлена ​​практическая картина того, что происходит, когда управление температурным режимом недостаточно.

Цифры являются скорее иллюстративными, чем точными, поскольку каждый светодиодный модуль имеет свою собственную температурную кривую. Однако эта картина одинакова для всей отрасли. Практические последствия для покупателя просты: недорогой светильник, который нагревается, будет стоить дороже в течение всего срока службы, чем хорошо спроектированный светильник с надлежащим управлением температурой, поскольку он требует замены раньше и тратит энергию, теряя при этом яркость.

На нашем производстве управление температурным режимом является главным приоритетом проектирования, а не второстепенным вопросом. В светильниках Tri-proof используются корпуса из алюминиевого сплава с большой площадью контакта между платой светодиодов и внешней оболочкой. , поэтому тепло постоянно отводится от чипа. Эта деталь редко появляется в технических характеристиках, но от нее зависит, прослужит ли приспособление пять лет или пятнадцать.

LG06J Светодиодный светильник Tri-Proof из алюминиевого сплава с углом луча 120° Этот светильник с тройной защитой имеет корпус из алюминиевого сплава, предназначенный для эффективного рассеивания тепла, что продлевает срок службы. Угол луча 120° обеспечивает широкое и равномерное освещение, что делает его подходящим для промышленных цехов и условий с высокими требованиями, где долговечность и качество света имеют значение. Посмотреть продукт →

Синий свет и спектральное качество

Второй существенный недостаток светодиодного освещения касается качества самого света. Большинство белых светодиодов работают путем объединения синего чипа со слоем желтого люминофора. Результат выглядит белым, но спектр не является непрерывным. Он содержит отчетливый синий пик, который намного сильнее, чем в спектре лампы накаливания. Это важно по двум причинам. Вечером высокое содержание синего цвета снижает выработку мелатонина, что может затруднить засыпание, когда свет используется в спальнях или на рабочих местах в позднюю смену. В то же время, плохо разработанная смесь люминофоров может привести к тому, что цвета будут выглядеть серыми или размытыми, даже если светильник выглядит достаточно ярким.

Хорошие светодиодные светильники решают эту проблему за счет лучшего спектрального проектирования. В высококачественных модулях используются улучшенные смеси люминофоров, которые повышают индекс цветопередачи до 80 или 90, а многие корпуса оснащены матовыми рассеивателями, которые смягчают луч и уменьшают резкий синий пик. Хорошо спроектированный потолочный светильник или переборка с рассеивателем дает комфортный, равномерный свет без резких синих бликов, присущих дешевым светильникам с голым кристаллом.

Совместимость с затемнением и мерцанием

Любой, кто подключал светодиодную лампочку к старому диммеру, напрямую сталкивался с этим недостатком. Светодиоды не тускнеют так, как лампы накаливания. Им требуется драйвер, соответствующий диммеру, и многие бюджетные драйверы плохо справляются с этим взаимодействием. Результатом может быть слышимый шум, видимое мерцание или внезапное увеличение яркости света на нижнем конце ручки.

Мерцание — это больше, чем просто раздражение. Очень быстрое, незаметное мерцание все же может вызвать у чувствительных людей усталость глаз и головные боли. Обычными причинами являются неадекватно отфильтрованный драйвер или несоответствие между типом диммера и драйвером светодиода.

Для покупателей правило состоит в том, чтобы искать светильники, в которых указана совместимость с регулируемой яркостью, и использовать хорошо продуманный драйвер. Например, в переборке LG19D в нашем ассортименте используется схема управления с регулируемой яркостью, которая поддерживает стабильную светоотдачу и работает без проблем со стробированием благодаря антибликовой оптической конструкции.

LG19D Антибликовая светодиодная перегородка с регулируемой яркостью и опцией PIR-датчика В этой перегородке используется регулируемый драйвер, обеспечивающий стабильный выходной сигнал без мерцания и антибликовый дизайн. Доступный с PIR-датчиком, он подходит для коридоров и внутренних помещений, где приоритетными являются регулируемая яркость и экономия энергии. Посмотреть продукт →

Направленный свет может оставить углы темными

Лампы накаливания излучают свет во всех направлениях. Светодиоды нет. Голый чип излучает большую часть света в полусферу, и многие светильники фокусируют этот свет в узкий конус. В комнате, освещенной одной потолочной рейкой или потолочным светильником, вы часто получаете яркий свет внизу и заметно более темные стены и углы.

Направленность не является недостатком в каждой ситуации; это именно то, что нужно рабочему и акцентному освещению. Проблема появляется, когда для общего освещения выбран светильник с узким лучом. Вот почему спецификация угла луча имеет такое же значение, как и количество люменов. Узкая оптика может сделать просвет в центре эффектным, но рабочие поверхности будут плохо закрыты.

Более широкий угол луча, например 120 градусов, распределяет свет более равномерно по комнате. Выбирая обрешетку для мастерских, коридоров или торговых стеллажей, сравнивайте углы луча, а не просто мощность. Тонкая рейка под углом 120 градусов почти всегда дает более сбалансированный результат, чем узкая рейка под углом 60 градусов той же мощности.

LG15D Тонкий светодиодный светильник с углом луча 120° и степенью защиты IP20 Эта тонкая рейка обеспечивает широкий луч света на 120° для сбалансированного распределения света в мастерских или торговых помещениях. Благодаря опциям высокой эффективности и простой установке ползункового переключателя он обеспечивает эффективное и равномерное освещение по конкурентоспособной цене. Посмотреть продукт →

Более высокая первоначальная стоимость и что она на самом деле дает

Нет смысла притворяться иначе: качественный светодиодный светильник по-прежнему стоит на прилавке дороже, чем эквивалентный люминесцентный или галогенный светильник. Для полной коммерческой установки первоначальная разница в цене может составлять два-три раза. Вопрос в том, что представляет собой эта разница. Если на дополнительные деньги покупается литой корпус, надежный драйвер и проверенная оптическая система, они окупаются. Если он покупает только фирменную этикетку со слабой тепловой конструкцией, он этого не делает.

Самый ясный способ убедиться в этом – сравнение эксплуатационных расходов. Приведенные ниже цифры указаны в долларах США для одной зоны промышленного освещения с четырьмя пролетами.

Бюджетный светодиод выглядит привлекательно в первом квартале. С учетом запасных частей и более высоких эксплуатационных потерь он едва ли дешевле качественного светодиода, а на шестой год качественный светильник вырывается вперед. Для объектов, строительство которых запланировано на десять лет, самое дешевое приспособление на полке обычно оказывается самым дорогим в долгосрочной перспективе.

Драйвер обычно выходит из строя первой деталью

Электрики расскажут вам ту же историю: когда вся светодиодная установка перестает работать, редко виноват светодиодный чип. Водитель есть. Чип может проработать 50 000 часов, но драйвер содержит электролитические конденсаторы и управляющую электронику со своими температурными ограничениями. Внутри плохо вентилируемого фитинга драйвер находится в непосредственной близости от тепла светодиодов и стареет гораздо быстрее, чем модули, которые он питает.

Три основных фактора ставят водителя в начало очереди отказов:

• Электролитические конденсаторы быстро теряют емкость при высоких температурах окружающей среды.
• Скачки напряжения в сети вызывают нагрузку на схему управления каждый раз при переключении установки.
• Бюджетные драйверы часто состоят из компонентов, рассчитанных на температуры ниже тех, которые они фактически выдерживают.

Вот почему мы держим зону водителя отдельно от самой горячей зоны прибора и обеспечиваем достаточный приток воздуха. Именно поэтому производитель, который может поставить подходящие сменные драйверы, гораздо безопаснее в качестве долгосрочного партнера, чем тот, который рассматривает весь фитинг как одноразовый. Наш Диапазон питания светодиодов охватывает типы постоянного тока и постоянного напряжения, поэтому замена неисправного драйвера не означает замену всего светильника.

Что проверить, прежде чем использовать светодиодные светильники

Знание недостатков светодиодов превращает процесс выбора в короткий контрольный список. Это тот же список, который наши инженеры используют при проверке нового фитинга перед его запуском в производство.

Также полезно работать напрямую с производителем. Когда наши инженеры предлагают проект, мы предоставляем тепловые данные, характеристики драйверов и фотометрические отчеты до заказа, а не после. Эта прозрачность — лучшая защита от практических недостатков светодиодного освещения.

Часто задаваемые вопросы о недостатках светодиодов