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LEDとLED電球のメリットとデメリット

公開日: 2012 年 8 月 1 日

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電気料金の定期的な上昇に伴い、公益事業の消費者は費用対効果の高い白熱灯のアナログを使用し始めています。アパートや住宅のモダンなインテリアは、もはや LED 照明なしでは想像できません。しかし、光のコストを削減し、部屋の装飾を変更したいという願望に加えて、LED ランプの特定の欠点を考慮する必要があります。 LED照明を使用する主な欠点と利点を検討してください。

経済。

LED素子の優先的な利点の1つは、電気料金の支払いを最小限に抑えることです。 LED の電力レベルは白熱灯の電力レベルよりも低いため、8 ～ 10 W の 1 つの半導体素子は、「タングステンフィラメント」を使用した 60 W の対応物と機能的に同等です。電子正孔接合モデルは、ワット数が 15 ～ 16 ワットと高いため、蛍光光源よりも経済的です。

ランプのワット数。

エネルギーコストを最小限に抑えるために、すべての部屋で白熱電球を LED デバイスに交換しないでください。家族が余暇のほとんどを過ごすのに慣れている部屋では、LED照明がより合理的です。

秋から冬にかけて電力の大半を占める庭先にもLED機器が適しています。

耐用年数

LEDライトは寿命が長いのが特徴です。LED メーカーは、革新的な製品の保証期間を 2 年と宣言しています。

LEDランプの寿命。

ランプが適切に操作されていれば、少なくとも 30,000 時間持続します。この期間中に、数十個の白熱灯を交換する必要があります。

しかし、家庭用 LED ランプの長所と短所を評価すると、一部の消費者は、LED 素子が長期動作用に設計されていることを疑っています。 LED ランプの製造業者は、LED の寿命を意図的に過大評価し、製品が 5 ～ 10 年間機能すると宣言することがあります。実際、製造工程では安価な原材料を使用しているため、LED ライトの寿命は 1 年以内です。

ダメージ耐性

従来の発光デバイスは、ガラス製の本体と細いフィラメントをベースにしているため、耐久性が高くありませんでした。

LEDランプの製造では、多くの場合、アルミニウム部品と高品質のプラスチックが使用されるため、製品の変形のリスクが最小限に抑えられます.

LEDランプの破損に強い。

LED 製品は、工場の欠陥の場合、機械的損傷を受ける可能性があります。製造基準に違反してはんだ付けされた接続は、ランプの動作中に破壊される可能性があり、回路を破壊する危険性があります。クリスタルとヒートシンク基板の間に接触がない場合、LED の磨耗が加速する可能性が高くなります。

LED ランプのコンポーネントを結合する接合部は、プラスチック内部の機械的応力が集中した結果、破壊されることがあります。これらは、製造上の欠陥と、光源の動作に推奨される温度値に準拠していないことが原因です。

LED の破損のリスクを最小限に抑えるために、メーカーは結晶に透明なシリコンを追加し始めました。これにより、機械的応力が均一に分散され、LED ランプのコンポーネント間の結合要素が強化されます。

最小のちらつき

光の脈動の程度は、リビングルームのランプを選択する際の最も重要なパラメーターです。人間の目は、ちらつき率の高いデバイスに敏感であり、頻繁な頭痛や不眠症を引き起こします。光の脈動係数はパーセンテージで記録されます。燭台およびシャンデリアの消耗品の製造業者は、SNiP 23-05-95 および SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 で指定された基準に準拠する必要があります。

LEDランプのちらつき。

タングステンフィラメントを備えたランプのちらつき指数は 15 ～ 18% の範囲です。 LED光源では、水晶に電流を供給するドライバーが装備されているため、4〜5倍低くなります。しかし、消耗品を安くするための一部のサプライヤは、些細なチップに限定されています。 LED ランプとして位置付けられる低品質の製品は、許容値の 2 倍である 40% の光リップル係数を持っています。

反応時間

LED製品のもう1つの利点は、オンとオフの速度です。 LED ランプの点灯と消灯にはわずか 10 ナノ秒しかかかりません。頻繁な切り替えにより、革新的なデバイスでの光の退色のリスクが最小限に抑えられます。

熱伝達

LED ランプの設計は白熱フィラメントを提供しません。これは、光放射だけでなく、空気や近くの物体の温度を上昇させる可能性のある熱エネルギーの放出も提供します。この状況により、香水、美術館の展示物、花、その他の厳格な保管条件が重要なアイテムの高品質の照明が保証されます。しかし、発光ダイオードの特定の割合の熱伝達を排除することはできません。これは、半導体のpn接合プロセスの特性によるものです。 LED ランプの部品が過熱するリスクを平準化するために、製造業者は製品に良好な熱放散を提供する要素を装備することを余儀なくされています。

安全性

多くの場合、LED は 50 °C 以下で加熱されます。革新的な光源は、150°から200°Cの範囲の温度に達する白熱灯とは異なり、人間の健康に大きな害を及ぼすことはありません.LEDランプの本体はプラスチック製で、製品にはスチールベースが装備されています.半導体光源は、プリント回路基板、ダイオード、およびドライバに基づいています。 LEDデバイスの電球はガスが充填されておらず、密閉されていません。

LEDランプ使用の安全性。

有害物質の濃度に関しては、LED ランプは、バッテリーなしで機能する電子機器のほとんどのモデルに似ています。 LED デバイスの明白な利点の 1 つは、安全な動作モードです。

LEDデバイスを選択するときは、モデルの色温度を分析する必要があります.その指標が高い場合、青と青のスペクトルの放射強度は最大になります。目の網膜は青色の色合いの影響を最も受けやすく、時間の経過とともに視力が低下する可能性があります。子供部屋にクールな色を発するLED素子を設置することはお勧めできません。

暖かい光は、目への害が最も少ないです。色温度範囲が 2700 ～ 3200 K の LED デバイスを使用することをお勧めします。

環境への配慮

LEDライトは、環境にとって安全な光源です。製造に水銀は使用されていません (蛍光灯やタングステンフィラメントを使用したデバイスとは異なります)。革新的なデバイスが損傷した場合の唯一のリスクは、電球の破片による切断です。熱伝達率が低いため、LED ランプは手の中で爆発することはなく、その廃棄のために特別な場所は必要ありません。

料金

デバイスのモデルとその使用目的に応じて、LEDの価格は200〜700ルーブルに達します。タングステンフィラメントを使用した光源や蛍光製品が安く販売されているため、LEDランプの高コストが主な欠点であると考える人もいます.

LED素子のコスト。

しかし、LED デバイスと代替の消耗品の寿命を比較すると、電子正孔 p-n 接合を備えたデバイスの選択は明らかです。

交換の難しさ

多くの場合、6 ～ 12 か月の使用で LED 素子が機能しなくなる場合があります。革新的な光源は高価であるため、自分で修理しようとする人もいます。ケースの 90% では、ランプのプレミアムモデルには 1 つのダイオードしか装備されていません。何らかの理由で故障した場合、交換が必要な部品に多額の費用を支払う必要があるため、製品を修理することは現実的ではなくなります.カテゴリ「エコノミー」の LED ランプは、製造時の作業の質が低いために時間前に壊れることが多いため、これらのモデルの修理に時間を費やすのは無駄です。

ビデオを見ることをお勧めします：「LEDランプ：長所と短所」。

LEDのメリットとデメリット

LED (発光ダイオード) または人工電気光源としての LED には、多くの利点があります。ハロゲンランプを含む従来の白熱 LED と比較して、エネルギー効率が高くなります。これは、発光効率などのパラメーターによって確認されます。たとえば、光出力、つまり、光源が生成する光量とさまざまな光源の消費電力の比率は、Lm/W 単位で次の値になります。

通常の白熱灯の場合 - 4-5から12-13まで。
ハロゲン - 14から17-18まで;
蛍光灯の場合、45-50 から 70 まで。
放電金属ハロゲン化物 - 75-80から100-105まで;
LEDおよび高出力放電ナトリウムランプ - 約110から115;
高度な LED の場合、約 250 ～ 270。

その他の利点は次のとおりです。

白熱電球の公称寿命の 10 ～ 100 倍の長寿命。
効率係数は、他の光源の効率係数よりもはるかに高くなります。
最高の信頼性は、固体結晶の機械的強度、コンタクトパッドの大きな面でのはんだ付け、デバイスハウジングの小型化と軽量化などによって保証されます。
電気的安全性 - 動作電圧は 12 ～ 18 V を超えず、一部の LED 製品のみが 230 V から直接給電されます。
人間の健康と環境に対する安全 - 建設に使用される材料は中性または低危険性であり、他のエネルギー効率の高い光源 - 放電ランプ、蛍光管、コンパクト、誘導など - の第 1 グループの材料である水銀を使用します。人体や動物に蓄積する性質を持つ危険性
十分に高品質の光: さまざまな色温度、正確な色再現、光束の低レベルの脈動など。
さまざまな気候条件での操作: 高湿度およびほこりの多い空気、マイナス 50 ～ 60℃。
動作モードの瞬時出力。放電ランプは 30 秒から数分かかります。
切り替え回数無制限。蛍光光源には、7 ～ 8 ～ 2 万～ 2 万 5,000 のスイッチングサイクルがあります。
時間内のパラメータの高い安定性。

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3 成分の蛍光体を含む白色 LED の発光スペクトルには 3 ～ 5 本のスペクトル線がありますが、最新の放電ランプには 2 ～ 3 本あります。したがって、LED は蛍光灯よりも演色評価数が高くなります。

しかし、LED には欠点もあります。

80-100℃を超えない上限動作温度の制限;
コストは高くなりますが、長期間の運用と最小限のメンテナンスで補われます。

いくつかの種類の LED は、非常に暖かい色から非常に冷たい色まで、または事実上あらゆる色の白色光の望ましい色合いを提供するために製造されています。調整可能な LED - RGB トライアド、3 色のクリスタルが 1 つのハウジングに入っているため、任意の白または色合いを得ることができます。ライト、リボン、ストリップ、LED ベースのモジュールでは、これらの可能性はさらに大きくなります。