vijesti

LED rasvjeta je danas najpopularnija tehnologija rasvjete. Gotovo svi su upoznati s brojnim prednostima koje nude LED svjetiljke, a posebno sa činjenicom da su energetski efikasnije i dugotrajnije od tradicionalnih rasvjetnih tijela. Međutim, većina ljudi nema mnogo znanja o osnovnoj tehnologiji iza LED rasvjete. U ovom postu ćemo pogledati na kojoj osnovi je tehnologija LED rasvjete kako bismo razumjeli kako LED svjetla rade i koje su sve prednosti koje su proizašle.

Poglavlje 1: Šta su LED diode i kako rade?

Prvi korak ka razumijevanju tehnologije LED rasvjete je razumijevanje šta su LED diode. LED označava diode koje emituju svjetlost. Ove diode su poluvodičke po prirodi, što znači da mogu provoditi električnu struju. Kada se električna struja primjenjuje na diodu koja emituje svjetlost, rezultat je oslobađanje energije u obliku fotona (svjetlosna energija).

Zbog činjenice da LED svjetiljke koriste poluvodičku diodu za proizvodnju svjetlosti, nazivaju se svjetlosnim uređajima u čvrstom stanju. Ostala čvrsta svjetla uključuju organske diode koje emituju svjetlost i polimerne diode koje emituju svjetlost, koje također koriste poluvodičku diodu.

Poglavlje 2: Boja LED svjetla i temperatura boje

Većina LED uređaja proizvodi svjetlo bijele boje. Bijelo svjetlo je klasificirano u različite kategorije ovisno o toplini ili hladnoći svakog uređaja (dakle, temperatura boje). Ove klasifikacije temperature boje uključuju:

Topla bela – 2.700 do 3.000 Kelvina
Neutralno bijela – 3.000 do 4.000 Kelvina
Čista bela – 4.000 do 5.000 Kelvina
Day White – 5.000 do 6.000 Kelvina
Cool White – 7.000 do 7.500 Kelvina
U toploj bijeloj boji, boja koju proizvode LED diode ima žutu nijansu, sličnu onoj kod žarulja sa žarnom niti. Kako temperatura boje raste, svjetlost postaje bjelja, sve dok ne dostigne dnevnu bijelu boju, koja je slična prirodnom svjetlu (dnevno svjetlo od sunca). Kako temperatura boje nastavlja da raste, svjetlosni snop počinje imati plavkastu nijansu.

Jedna stvar koju biste, međutim, trebali imati na umu o diodama koje emituju svjetlost je da one ne proizvode bijelo svjetlo. Diode su dostupne u tri osnovne boje: crvenoj, zelenoj i plavoj. Bijela boja koja se nalazi u većini LED svjetala nastaje miješanjem ove tri primarne boje. U osnovi, miješanje boja u LED diodama uključuje kombiniranje različitih valnih duljina svjetlosti dvije ili više dioda. Stoga je miješanjem boja moguće postići bilo koju od sedam boja koje se nalaze u spektru vidljive svjetlosti (dugine boje), koje proizvode bijelu boju kada se sve kombinuju.

Poglavlje 3: LED i energetska efikasnost

Jedan važan aspekt tehnologije LED rasvjete je njihova energetska efikasnost. Kao što je već spomenuto, gotovo svi znaju da su LED diode energetski efikasne. Međutim, dobar broj ljudi ne shvata kako dolazi do energetske efikasnosti.

Ono što LED diode čini energetski efikasnijim od drugih tehnologija rasvjete je činjenica da LED diode pretvaraju gotovo svu unesenu snagu (95%) u svjetlosnu energiju. Povrh toga, LED diode ne emituju infracrveno zračenje (nevidljivo svjetlo), čime se upravlja miješanjem valnih dužina boja dioda u svakom uređaju kako bi se postigla samo valna dužina bijele boje.

S druge strane, tipična žarulja sa žarnom niti pretvara samo mali dio (oko 5%) potrošene energije u svjetlost, a ostatak se gubi kroz toplinu (oko 14%) i infracrveno zračenje (oko 85%). Stoga je kod tradicionalnih tehnologija rasvjete potrebno mnogo energije da bi se proizvela dovoljna svjetlina, a LED diode trebaju znatno manje energije da bi proizvele sličnu ili veću svjetlinu.

Poglavlje 4: Svjetlosni tok LED uređaja

Ako ste u prošlosti kupili žarulje sa žarnom niti ili fluorescentne žarulje, poznate su vam snage. Dugo vremena, snaga je bila prihvaćeni način mjerenja svjetlosti koju proizvodi uređaj. Međutim, od dolaska LED uređaja, ovo se promijenilo. Svjetlost koju proizvode LED diode mjeri se u svjetlosnom toku, koji je definiran kao količina energije koju emituje izvor svjetlosti u svim smjerovima. Jedinica mjere svjetlosnog toka je lumen.

Razlog za promjenu mjere svjetline sa snage na svjetlinu je zbog činjenice da su LED diode uređaji male snage. Stoga je logičnije odrediti svjetlinu koristeći svjetlosni izlaz umjesto izlazne snage. Povrh toga, različite LED svjetiljke imaju različitu svjetlosnu efikasnost (sposobnost pretvaranja električne struje u svjetlosni izlaz). Stoga, uređaji koji troše istu količinu energije mogu imati vrlo različitu svjetlosnu snagu.

Poglavlje 5: LED diode i toplina

Uobičajena zabluda o LED svjetiljkama je da ne proizvode toplinu – zbog činjenice da su hladne na dodir. Međutim, to nije tačno. Kao što je već spomenuto, mali dio snage koja se dovodi u diode koje emitiraju svjetlost pretvara se u toplinsku energiju.

Razlog zašto su LED svjetiljke hladne na dodir je taj što mali dio energije pretvoren u toplinsku energiju nije previše. Povrh toga, LED svjetiljke dolaze s hladnjakom, koji raspršuju ovu toplinu, što sprječava pregrijavanje dioda koje emituju svjetlost i električnih krugova LED uređaja.

Poglavlje 6: Životni vijek LED svjetiljki

Osim što su energetski efikasna, LED rasvjetna tijela su poznata i po svojoj energetskoj efikasnosti. Neke LED svjetiljke mogu trajati između 50.000 i 70.000 sati, što je oko 5 puta (ili čak i više) duže u odnosu na neke žarulje sa žarnom niti i fluorescentne svjetiljke. Dakle, zbog čega LED svjetla traju duže od drugih vrsta svjetla?

Pa, jedan od razloga ima veze sa činjenicom da su LED svjetla u čvrstom stanju, dok žarulje sa žarnom niti i fluorescentne svjetiljke koriste električne niti, plazmu ili plin za emitiranje svjetlosti. Električna vlakna lako izgaraju nakon kratkog perioda zbog toplotne degradacije, dok su staklena kućišta u kojima se nalazi plazma ili plin vrlo osjetljiva na oštećenja uslijed udara, vibracija ili pada. Ova rasvjetna tijela stoga nisu izdržljiva, a čak i ako opstanu dovoljno dugo, njihov vijek trajanja je znatno kraći u odnosu na LED diode.

Jedna stvar koju treba napomenuti u vezi sa LED diodama i životnim vijekom je da one ne izgaraju kao fluorescentne ili žarulje sa žarnom niti (osim ako se diode ne pregrijaju). Umjesto toga, svjetlosni tok LED uređaja postepeno opada tokom vremena, sve dok ne dostigne 70% izvornog svjetlosnog izlaza.

U ovoj tački (koja se naziva L70), ljudskom oku postaje vidljiva degradacija svjetla, a stopa degradacije se povećava, čineći daljnju upotrebu LED svjetiljki nepraktičnim. Stoga se smatra da su uređaji u ovom trenutku dostigli kraj svog vijeka trajanja.