Wady i zalety diody LED

Technika LED i oświetlenie zbudowane z jej wykorzystaniem to bardzo nowoczesne i zaawansowane źródło światła, które  posiada znacznie bardziej skomplikowaną budowę niż wszystkie inne. Pociaga to za sobą z jednej strony bardzo wiele zalet ale niestety również całkiem sporo wad. Na codzień dużo słyszymy o zaletach oświetlenia LED, ponieważ to świetna karta przetargowa dla marketingu. Niestety bardzo rzadko wspomina się o wadach, a jeśli już to są one ograniczane do minimum. Tutaj jednak prezentujemy rzetelną wiedzę i chcemy dawać czytelnikowi jak najwięcej przydatnych informacji i dlatego poniżej prezentuję obszerną listę tak zalet jak i wad diod LED:

Zalety diody LED:

• małe rozmiary [porównując z typową żarówką można by rzec, że diody LED są wręcz bardzo małe, co umożliwia zastosowanie w bardzo wielu miejscach niedostępnych dla tradycyjnego oświetlenia]
• bardzo duża sprawność [czyli bardzo małe straty podczas przetwarzania prądu elektrycznego w światło, co bezpośrednio przekłada się na oszczędności]
• możliwość świecenia na dany kolor [diody LED produkują światło od razu w konkretnym kolorze, dlatego nie trzeba stosować ani filtrów zatrzymujących sporo światła ani luminoforów, które też obniżają sprawność i się wypalają.  Poza tym cecha ta daje wyjątkowo nasycone kolory niedostępne innym technologiom]
• skupiona wiązka światła [diody LED dzięki bardzo małemu punktowi wytwarzającemu światło nie potrzebują odbłyśników i luster aby uzyskać wąską, skupioną wiązkę światła, wystarczy jedna, prosta soczewka i po sprawie. W niektórych zastosowaniach może to być też wadą]
• brak „uderzenia prądowego” przy włączaniu [o co chodzi? Ano każda żarówka w momencie włączenia pobiera znacznie większą moc niż jej nominalna. Dzieje się tak dlatego, że zimny żarnik ma znacznie mniejszą rezystancję niż gorący, więc dopóki się nie rozgrzeje pobiera dużo większy prąd. Oznacza to, że częste włączanie żarówek nie tylko zwiększa zużycie prądu ale również skraca życie żarówki. Diody LED nie posiadają tej dolegliwości]
• bardzo długa żywotność [tej zalecie należy się dłuższe wyjaśnienie. Markowe diody LED mają żywotność na poziomie 30-100 tysięcy godzin. Nie jest to jednak czas pracy, po jakim dioda spali się jak żarówka. Diody LED nie przestają świecić nagle tylko stopniowo tracą swoją jasność. Większość dobrych producentów podaje więc żywotność jako czas świecenia, po którym dioda straci 30% swojej jasności. W praktyce oznacza to, że po tych 30 tysiącach godzin dioda jeszcze przez wiele kolejnych lat będzie nam świeciła, tyle że coraz słabiej! Nie zaskoczą nas więc egipskie ciemności a na ewentualną zmianę oświetlenia będziemy mieć bardzo dużo czasu]
• odporność na uszkodzenia [diody LED dzięki swojej zwartej budowie i braku luźnych czy kruchych części mechanicznych (żarnik, szkło, itp.) są bardzo odporne na uszkodzenia mechaniczne, jak również na wilgoć i niską temperaturę. Bez problemu znoszą drgania, wstrząsy czy upadki]
• ekologia [diody LED nie zawierają rtęci ani innych szkodliwych dla środowiska substancji a dzięki ich długowieczności rzadko się je wyrzuca. Zawierają oczywiście odrobinę związków chemicznych odpowiadających za kolor świecenia ale z uwagi na gabaryty jest ich niewiele i są nieszkodliwe]
• wąskie pasmo promieniowania [światło generowane przez diody LED posiada bardzo wąski zakres promieniowania, bo dioda wysyła tylko jedną długość fali (inaczej kolor). Dzięki temu kolory światła diodowego są bardzo nasycone i wyglądają znacznie lepiej niż z innych źródeł. Ponadto światło diodowe nie zawiera w sobie ani podczerwieni ani ultrafioletu (chyba że dioda właśnie w tym zakresie ma świecić). W niektórych zastosowaniach ma to ogromne znacznie, jak na przykład w gablotach muzealnych z eksponatami wrażliwymi na ultrafiolet lub podczerwień]
• niskie napięcie zasilania [pojedyncze diody LED potrzebują napięcia zasilania od 2 do 4 V. Często łączy je się w szeregi pracujące przy 12V, ale to wciąż bardzo bezpieczne napięcie i przy zastosowaniu dobrego zasilacza nie ma ryzyka porażenia. Przy dużych mocach może to jednak być wadą]
• łatwość sterowania [dzięki niskiemu, stałemu napięciu pracy oraz bardzo dużej szybkości diod LED, ich sterowanie za pomocą modulacji PWM jest bardzo łatwe i powszechnie dostępne. Ogranicza to znacznie koszt urządzeń sterujących oraz otwiera wiele nowych możliwości]
• niska temperatura pracy [diody LED nie grzeją się tak bardzo w czasie świecenia jak ich „starsze” koleżanki żarówki, które przy odrobinie nieszczęścia potrafią nawet spowodować pożar. Korzystając z diod LED nie trzeba się martwić o wełnę nad sufitem podwieszanym, o drewniane dźwigary na suficie lub o folię za rigipsem. Nie spalą się też kable doprowadzające zasilanie i nie pojawią się ciemne plamy na ścianach i sufitach w okolicy lampy LED. Poza tym w upalny dzień włączone oświetlenie nie wyciśnie z nas dodatkowej dawki potu]

Wady diody LED:

• duża wrażliwość na „złe” zasilanie [diody LED są bardzo wrażliwe na przepięcia oraz na nawet krótkotrwałe przekroczenie dopuszczalnego prądu pracy, więc choć odporne mechanicznie to łatwo jest je uszkodzić elektronicznie. Pociąga to za sobą konieczność stosowania drogich zasilaczy o dobrej jakości oraz elektroniki stabilizującej lub przynajmniej ograniczającej prąd. Należy również bardzo uważać z ładunkami elektrostatycznymi, czyli popularnym „elektryzowaniem się”]
• skupiona wiązka światła [z jednej strony jest to zaleta, ale może również być wadą ponieważ cecha ta powoduje większe oślepianie oraz trudność w osiągnięciu rozproszonego oświetlenia. Między innymi dlatego wciąż tak trudno znaleźć dobry diodowy zamiennik zwykłej żarówki, który świeciłby tak samo dookolnie]
• brak współpracy z tradycyjnymi ściemniaczami oświetlenia [diody LED z uwagi na swoje właściwości elektryczne i wymagania co do sposobu zasilania nie za dobrze lub najczęściej wcale nie współpracują ze standardowymi ściemniaczami na 230 V i do regulacji ich jasności trzeba stosować specjalne urządzenia… ale ma to swoje dobre strony, bo przy zastosowaniu niskonapięciowych ściemniaczy PWM dioda nie zmienia koloru w miarę ściemniania – tak jak robi to żarówka, która świeci coraz bardziej na żółto. Poza tym możliwości sterowania po stronie niskiego, stałego napięcia są znacznie większe]
• konieczność skutecznego chłodzenia [diody LED nie grzeją się bardzo w czasie pracy ale ponieważ ich wewnętrzna temperatura nie może przekroczyć ~85° to należy zapewnić jej dodatkowe chłodzenie, czego nie wymagają żarówki. To pociąga za sobą większe gabaryty opraw LED niż wynikałoby z samych rozmiarów diody a czasem nawet wymuszone chłodzenie (czyli hałas oraz częste wymiany wentylatorów). Co więcej oświetlenie LED nie sprawdzi się w miejscach o wysokiej temperaturze otoczenia. Za to świetnie poradzi sobie we wszystkich mroźnych miejscach.]
• niska temperatura pracy [to wielka zaleta diod LED, ale osoby lubiące jesienią lub wiosną, kiedy kaloryfery jeszcze/już nie grzeją, zagrzać ręce przy żarówce mogą odebrać to jako wadę. ]
• niski współczynnik oddawania barw [diody LED wciąż jeszcze mają problemy z uzyskaniem światła nie przekłamującego kolorów. Wprawdzie jest coraz lepiej i współczynniki oddawania barw (Ra lub CRI) dobrych diod LED są już w okolicach 80 czy nawet 90 to wciąż bardzo trudno jest uzyskać wartości bliskie 100, a taką wartość ma każda, zwykła żarówka. Patrząc jednak na szybki postęp technologii LED jest to tylko kwestia czasu]
• niskie napięcie zasilania [generalnie jest to zaleta, ale przy dużych mocach niskie napięcie zasilania diody LED może być problemem ponieważ drastycznie rośnie prąd płynący w instalacji i trzeba stosować bardzo grube przewody. Poza tym duży prąd to często duży problem z uwagi na mocne grzanie się instalacji oraz problemy z zakłóceniami przy modulacji PWM]

Krzysztof Ratyński