ข้อดีและข้อเสียของ LED

ข้อดี

ประสิทธิภาพ:เมื่อเทียบกับหลอดไฟทั่วไป ไฟ LED ให้ลูเมนต่อวัตต์มากกว่า ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ส่องสว่าง LED ไม่ได้รับผลกระทบจากรูปแบบและขนาด ซึ่งแตกต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอด
เฉดสี: ต่างจากเทคนิคการให้แสงทั่วไปตรงที่ LED สามารถเปล่งแสงตามเฉดสีที่ต้องการโดยไม่ต้องใช้ฟิลเตอร์สีใดๆ ทำให้ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นลดลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ขนาด:LED นั้นง่ายต่อการเชื่อมต่อกับแผงวงจรพิมพ์ และสามารถสร้างให้มีขนาดเล็กเพียง 2 mm2

ไฟ LED เปิดและปิดเร็วมาก ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งไมโครวินาที ไฟแสดงสถานะ LED สีแดงมาตรฐานจะมีความส่องสว่างสูงสุด ระยะเวลาการตอบสนองที่เร็วขึ้นก็สามารถทำได้ด้วย LED ที่ใช้ในอุปกรณ์เครือข่าย

การปั่นจักรยาน:ซึ่งแตกต่างจากหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่สลายเร็วกว่าเมื่อหมุนเวียนบ่อยๆ และหลอดดิสชาร์จความเข้มสูง (หลอด HID) ซึ่งใช้เวลาสักครู่ในการกลับมาทำงานใหม่ หลอด LED เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องเปิด-ปิดวงจรบ่อยครั้ง

LED นั้นง่ายมากที่จะลด ไม่ว่าจะโดยการลดกระแสไปข้างหน้าหรือใช้การมอดูเลตความกว้างพัลส์ เมื่อมองเห็นในวิดีโอหรือโดยบางคน ไฟ LED โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟหน้ารถ ดูเหมือนจะกะพริบหรือกะพริบเนื่องจากการมอดูเลตความกว้างพัลส์นี้ ภาพแบบนี้เป็นแบบสโตรโบสโคป

แสงเย็น:ซึ่งแตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่ ไฟ LED ปล่อยความร้อนออกมาน้อยมากในรูปของรังสีอินฟราเรด ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งของหรือสิ่งทอที่บอบบางได้ พลังงานที่สูญเสียไปจะถูกปล่อยออกมาผ่านฐานของ LED ในรูปของความร้อน โดยทั่วไปแล้วไฟ LED จะล้มเหลวอย่างช้าๆ และหรี่แสงลงเมื่อเวลาผ่านไป ตรงข้ามกับการดับกะทันหันของหลอดไส้

ชีวิต:อายุการใช้งานของ LED อาจยาวนานพอสมควร ตามบัญชีหนึ่ง อายุการใช้งานอยู่ระหว่าง 35000 ถึง 50,000 ชั่วโมง แม้ว่าระยะเวลาจนกว่าความล้มเหลวทั้งหมดอาจยืดเยื้อออกไป ตามเงื่อนไขการใช้งาน โดยปกติแล้วหลอดฟลูออเรสเซนต์มีอายุการใช้งาน 10,{5}} ถึง 15,000 ชั่วโมง ขณะที่หลอดไส้มีอายุการใช้งาน 1,000 ถึง 2,{ {11}} ชั่วโมง ระยะเวลาคืนทุนสำหรับผลิตภัณฑ์ LED ได้รับอิทธิพลหลักจากค่าบำรุงรักษาที่ลดลงจากอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นนี้ ไม่ใช่การประหยัดพลังงาน ตามข้อมูลการสาธิตของ DOE

กันกระแทก:ซึ่งแตกต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้ที่บอบบาง ไฟ LED สามารถทนต่อแรงกระแทกจากภายนอกได้เนื่องจากเป็นส่วนประกอบโซลิดสเตต

จุดสนใจ:ภาชนะที่แข็งแรงของ LED สามารถทำเพื่อให้แสงส่องโดยตรงได้ เพื่อรวบรวมแสงและนำไปในทิศทางที่เป็นประโยชน์จากแหล่งกำเนิดแสงจากหลอดไส้และฟลูออเรสเซนต์ มักจำเป็นต้องใช้ตัวสะท้อนแสงภายนอก เลนส์สะท้อนแสงภายในทั้งหมด (TIR) ​​มักถูกใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกันสำหรับแพ็คเกจ LED ที่ใหญ่กว่า อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว แหล่งกำเนิดแสงจำนวนมากที่ยากต่อการรวมสมาธิหรือชนกันเพื่อจุดประสงค์เดียวกันเมื่อต้องการแสงจำนวนมาก

ข้อเสีย

ต้นทุนเริ่มต้นสูง:เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการส่องสว่างแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ ปัจจุบัน LED มีราคาแพงกว่า (ราคาต่อลูเมน) ราคาต่อกิโลกรัม (พันดวง) อยู่ที่ประมาณ 6 ดอลลาร์ในปี 2012 ในปี 2013 มีการคาดการณ์ว่าราคาจะอยู่ที่ 2 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม ณ เดือนมีนาคม 2014 มีผู้ผลิตอย่างน้อยหนึ่งรายยืนยันที่จะบรรลุ 1 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม เอาต์พุตลูเมนที่ค่อนข้างต่ำ วงจรไดรฟ์ที่จำเป็น และแหล่งพลังงานล้วนมีส่วนทำให้มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

การพึ่งพาอุณหภูมิ:อุณหภูมิแวดล้อมของพื้นที่ทำงานหรือคุณลักษณะ "การจัดการความร้อน" ส่งผลต่อประสิทธิภาพของ LED อย่างมาก เมื่อ LED ถูกขับเกินในสภาพแวดล้อมที่ร้อน โมดูล LED อาจร้อนเกินไป ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติได้ในที่สุด เพื่อรักษาอายุการใช้งานที่ยาวนาน จำเป็นต้องมีตัวระบายความร้อนที่เพียงพอ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ การแพทย์ และการป้องกันประเทศ ซึ่งอุปกรณ์ต้องทำงานในอุณหภูมิที่หลากหลายและมีอัตราความล้มเหลวต่ำ ด้วยช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ -40 ถึง 100 องศา Toshiba ได้พัฒนา LED ที่เหมาะสำหรับการใช้งานทั้งภายในและภายนอก เช่น โคมไฟ ไฟส่องเพดาน ไฟถนน และฟลัดไลท์

ความไวต่อแรงดันไฟฟ้า:LED ต้องการการจ่ายแรงดันที่สูงกว่าจุดตัดและกระแสที่ต่ำกว่าข้อกำหนด การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในกระแสและอายุการใช้งาน พวกเขาจึงต้องการแหล่งที่ควบคุมด้วยไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นตัวต้านทานแบบอนุกรมสำหรับไฟ LED แสดงสถานะ)

คุณภาพแสง:เมื่อเปรียบเทียบกับตัวทำความร้อนในที่มืด เช่น ดวงอาทิตย์หรือแสงจากหลอดไส้ ไฟ LED สีขาวนวลส่วนใหญ่จะมีความยาวคลื่นที่แตกต่างกันมาก เนื่องจากเมตาเมอริซึม พื้นผิวสีแดงจึงแสดงได้ไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ไฟ LED สีขาวนวลที่ใช้สารเรืองแสงปกติ ทำให้สีของวัตถุถูกมองแตกต่างกันภายใต้แสง LED สีขาวนวลมากกว่าภายใต้แสงแดดหรือแหล่งกำเนิดแสงจากหลอดไส้ อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับ LED สีขาวสมัยใหม่แล้ว ความสามารถในการแสดงสีของหลอดฟลูออเรสเซนต์ธรรมดามักจะต่ำกว่ามาตรฐาน

แหล่งกำเนิดแสงในพื้นที่:LED แต่ละตัวสร้างการกระจายแสงแบบแลมเบอร์เชียนมากกว่าการกระจายแสงแบบวงกลมที่มาจากแหล่งกำเนิดแสงเดียว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องท้าทายที่จะใช้ LED กับแอปพลิเคชันที่ต้องการสนามแสงทรงกลม อย่างไรก็ตาม ฟิลด์แสงที่แตกต่างกันสามารถควบคุมได้โดยใช้ออปติกหรือ "เลนส์" ต่างๆ LED ไม่สามารถสร้างความแตกต่างที่ต่ำกว่าไม่กี่องศาได้ ในการเปรียบเทียบ เลเซอร์สามารถสร้างรังสีที่เบี่ยงเบนได้ไม่เกิน 0.2 องศา

ขั้วไฟฟ้า:ไฟ LED จะส่องแสงเมื่อมีขั้วไฟฟ้าที่เหมาะสมเท่านั้น ตรงกันข้ามกับหลอดไส้ซึ่งจะเรืองแสงโดยไม่ขึ้นกับขั้วไฟฟ้า สามารถใช้วงจรเรียงกระแสเพื่อจับคู่ขั้วของแหล่งกำเนิดกับจอแสดงผล LED ได้ทันที

อันตรายสีน้ำเงิน:ตามมาตรฐานความปลอดภัยของดวงตา เช่น ANSI/IESNA RP-27.1-05: ข้อปฏิบัติที่แนะนำสำหรับความปลอดภัยทางชีวภาพด้านแสงสำหรับระบบหลอดไฟและหลอดไฟ ขณะนี้ LED สีน้ำเงินและ LED สีขาวนวลสามารถปล่อยแสงสีน้ำเงินได้มากกว่าที่ปลอดภัยสำหรับ ดวงตาของมนุษย์

มลภาวะจากแสงสีฟ้า:เนื่องจากการกระเจิงแบบ Rayleigh ที่อาศัยความยาวคลื่นสูง LED สีขาวนวลจึงสามารถสร้างมลภาวะทางแสงได้มากกว่าแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ เนื่องจากปล่อยแสงสีฟ้าออกมาตามสัดส่วนมากกว่าแหล่งกำเนิดแสงกลางแจ้งแบบดั้งเดิม เช่น หลอดไอโซเดียมความดันสูง IDA ไม่แนะนำให้ใช้แหล่งกำเนิดแสงสีขาวที่มีอุณหภูมิสีที่เกี่ยวข้องมากกว่า 3,000 K

ประสิทธิภาพลดลง:เมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของ LED จะลดลง กระแสไฟที่สูงขึ้นยังส่งผลให้เกิดความร้อนมากขึ้น ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของ LED ลดลง กระแสที่สามารถผ่าน LED ในการใช้พลังงานสูงนั้นถูกจำกัดโดยเอฟเฟกต์เหล่านี้

ผลกระทบต่อแมลง:เมื่อเทียบกับไฟไอโซเดียมแล้ว ไฟ LED ดึงดูดแมลงได้มากกว่ามาก ทำให้เกิดความกังวลตามสมมุติฐานว่าสิ่งนี้อาจนำไปสู่การหยุดชะงักของใยอาหาร

ใช้ในสภาพอากาศหนาวเย็น:เนื่องจากไฟจราจร LED ไม่สร้างความร้อนมากเท่ากับไฟทั่วไป หิมะจึงบดบังและทำให้เกิดอุบัติเหตุได้