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  • Problemas técnicos de iluminación LED

    La iluminación de estado sólido con diodos emisores de luz, o LED, proporciona de cinco a 10 veces más iluminación por vatio que las bombillas incandescentes, o incluso más. Los LED tienen vidas útiles de decenas de miles de horas, en lugar de las mil que ofrecen las bombillas incandescentes. Y los LED ofrecen un control preciso de la salida de luz, a diferencia de las bombillas incandescentes, que rocían su luz en todas las direcciones.

    Todas estas características se traducen en ventajas de rendimiento significativas para los LED, pero eso no significa que estén sin sus problemas Pueden tener problemas con el color, la salida puede degradarse con el tiempo y los LED deben enfriarse. La falla en cualquiera de los varios componentes del accesorio LED puede provocar la falla de todo el LED. La industria, el gobierno y la academia han estado abordando esos problemas, lo que ha llevado a un crecimiento explosivo en la disponibilidad de LED para iluminación general.

    Color

    El carácter y el color de la luz que sale de su lámpara incandescente bulbo depende de la temperatura del pequeño filamento en el interior. Incluso si un filamento se construye de forma diferente a otro, todavía se calentará a casi la misma temperatura y emitirá aproximadamente la misma luz de color. No ocurre lo mismo con los LED.

    Los LED se construyen como chips de computadora, con capas depositadas con precisión de materiales semiconductores. Pequeños cambios en el grosor de las capas pueden cambiar el color de la luz del LED. Además, la mayoría de los LED de luz blanca tienen otra capa llamada fósforo. Pequeños cambios en el fósforo también provocarán cambios de color que pueden hacer que un LED blanco se vea azulado, mientras que otro se ve rojizo y otro amarillento.

    Mantenimiento del lumen

    Cada fuente de luz se degrada con el tiempo. Incluso sus bombillas incandescentes cambiarán de color y se atenuarán a medida que envejecen, pero se rompen por completo antes de que esos efectos se vuelvan demasiado notorios. Los LED se atenúan y cambian de color a medida que envejecen también. Durante su vida útil, la exposición al calor y la luz provocan cambios físicos y químicos en los LED y los fósforos que modifican la iluminación. Debido a que los LED duran de 25 a 50 veces más que las incandescentes, esos efectos se hacen evidentes.

    Enfriamiento

    Los LED son mucho más eficientes que las bombillas incandescentes. Las bombillas incandescentes convierten entre el 5 y el 10 por ciento de su electricidad en luz, mientras que los LED convierten aproximadamente la mitad de su electricidad en luz. El resto de esa energía, la parte desperdiciada, entra en calor. Las bombillas incandescentes eliminan ese calor al emitirlo como radiación infrarroja invisible, por lo que su mano se siente caliente frente a una bombilla incandescente. Los LED no emiten mucha radiación infrarroja.

    Los LED todavía generan calor, por lo que es necesario quitarlo mediante algún otro método. Los LED deben estar conectados a los disipadores de calor para alejar la energía térmica del LED, luego los disipadores de calor deben diseñarse para eliminar ese calor de alguna manera. Si los LED no se enfrían, se degradan muy rápidamente y luego fallan por completo.

    Integrando múltiples componentes

    Cuando compra una lámpara incandescente, puede enchufarla en una lámpara de escritorio, una lámpara de pared o un accesorio empotrado en el techo: funcionará en cualquier lugar. Es una historia diferente para los LED. Una fuente de luz LED consiste en mucho más que el LED en sí. También contiene el disipador de calor y la electrónica del controlador: un conjunto de circuito que convierte los 120 V del zócalo en una tensión de CC que el LED puede usar. Para que un LED funcione correctamente, el LED, el fósforo, el disipador de calor y la electrónica deben estar libres de fallas. Si alguna vez ha visto un semáforo LED con un parche de oscuridad en el medio, no ha visto un LED fallido; has visto un paquete de electrónica LED fallido. Debido a que los LED en sí pueden durar muchas decenas de miles de horas, los otros elementos del paquete también deben diseñarse con ese tipo de vida, un desafío técnico.

    Cómo lidiar con los problemas

    En a principios de la década de 2000, todos estos problemas, y algunos otros, eran problemas técnicos para la iluminación LED. El trabajo coordinado corporativo, universitario y gubernamental ha mejorado la situación dramáticamente. Ahora hay conjuntos de estándares de diseño y prueba. Aunque los consumidores probablemente no quieran ser enterrados en los detalles de los procedimientos de prueba, pueden dar un paso simple al verificar que los productos LED que compran tienen una etiqueta de "Información de iluminación". Solo los fabricantes que siguen los procedimientos de prueba pueden usar la etiqueta.

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