Älä hukkaa LED-valaistuksen lukuisia etuja. Vaikka tämä tekniikka on kiistatta merkittävä kehityskulku sähkövalaistuksen historiassa, se tuo mukanaan myös ainutlaatuisia haasteita. Valaistusalalla on tällä hetkellä edessään sen kokoinen kriisi, jota se ei ole koskaan ennen kohdannut. Puolijohdevalaistus muutti suunnittelu- ja suunnittelufilosofioita. Valaistuksen säätimet ovat nykyään tehoelektroniikkaa yksinkertaisten valaisimien sijaan. Toisin sanoen valaistusjärjestelmän suunnittelu on melko monimutkaista. LEDit ovat puolijohdevalolähteitä, jotka lämpenevät itsestään, ovat virtaherkkiä ja tuottavat paljon valoa. Tämä nostaa esiin suurimman ongelman LED-valaistuksessa, koska monipuolinen työ on ratkaisevan tärkeää järjestelmän suorituskyvyn ja luotettavuuden kannalta. LED-valaistusjärjestelmän järjestelmäsuunnittelussa ja kokonaisvaltaisessa suunnittelussa on LED-pakettien mittareiden lisäksi muitakin elementtejä. Lämmönhallinta, taajuusmuuttajan virran säätö ja optinen ohjaus ovat vain muutamia muita keskenään yhteydessä olevista muuttujista.
Asiantuntijat etäältä laativat usein pitkän luettelon LED-valaistuksen haitoista. He myös koskaan jättäisivät korostamatta LED-valaistuksen sinisen valon vaaroja tehdäkseen tarinasta mielenkiintoisen. Valkoinen valo on pohjimmiltaan useiden värikaistojen aallonpituuksien synteesi. Riippumatta valonlähteistä, joista valo syntyy, kaikki samanväriset valkoiset sisältävät lähes saman määrän sinisiä aallonpituuksia näkyvässä spektrissä. Korreloitua värilämpötilaa (CCT) voidaan käyttää kuvaamaan valkoisen valon sävyä. Valonlähteen CCT liittyy usein siihen, kuinka sininen se on. Sinisten aallonpituuksien prosenttiosuus kasvaa CCT:n myötä. 3000 K LED-tuotteen sininen säteily on yhtä alhainen kuin 3000 K hehkulampun samoissa luminanssi- ja valaistusolosuhteissa, kun taas 6000 K LED-tuotteen sininen säteily on yhtä korkea kuin 6000 K loistelampun. Sinisen valon vaara on harvoin ongelma valkoisissa LED-valoissa, kuten muissa valonlähteissä. Valkoisen valon spektrimeikin suunnittelu on LED-tekniikan suuri etu. LED-valaistuksella voidaan luoda mikä tahansa spektrinen valoyhdistelmä, joka edistää ihmisten terveyttä ja hyvinvointia. Sinisen säteilyn määrän muokkaamiseksi tervettä valkoista valoa varten ihmiskeskeinen valaistus, merkittävä teknologinen trendi, joka ruokkii valaistusteollisuuden laajentumista, hyödyntää LED-järjestelmien CCT-virityskapasiteettia.
Itse asiassa LED-valaistuksella on vain pieni joukko luontaisia haittoja.
LED-valaistuksen tunnetuin puute on, että se tuottaa seurauksena lämpöä. Koska ne tuottavat lämpöä laitteen pakkauksen sisällä sen sijaan, että ne säteilevät lämpöä infrapunasäteilyn muodossa, LEDit tunnetaan myyntilämpövempaimina. LED muuttaa noin puolet saamastaan sähköenergiasta lämmöksi, joka on siirrettävä fyysisesti lämpökanavan läpi. Vikamekanismien kinetiikka mukaan lukien atomivian muodostuminen ja kehittyminen diodin aktiivisella alueella, kapselointiaineen hiiltyminen ja kellastuminen sekä muovipakkauksen kotelon värjäytyminen voivat nopeutua, jos laitteen liitoslämpötilaa ei pidetä tietyn rajan alapuolella. Jokaista 10 astetta risteyksen lämpötilan nousua kohti maksiminimellislämpötilan yläpuolella LEDin käyttöikä lyhenee 30 prosentista 50 prosenttiin.
Se, että LEDit ovat herkkää tehoelektroniikkaa, on LED-valaistuksen aliarvostetuin ja pahin rajoitus. Heillä on hyvin erityiset ruokailutottumukset; käyttövirta. LEDien korkealla eteenpäinvirtaherkkyydellä on hyvät ja huonot puolensa. Se parantaa valaistusjärjestelmien ohjattavuutta, mutta tekee myös käyttövirran säätelyn erittäin vaikeaksi. Ajovirta saattaa vaihdella hyvin vähän, mikä voi vaikuttaa valotehoon. LEDit ovat DC-ohjattuja laitteita, mutta niiden on usein saatava virtaa vaihtovirtalähteestä. Ohjaimen ja LEDien välisessä virran lähdössä voi silti olla jäännösaaltoilua (jäännösjaksollinen vaihtelu), jos vaihtuvaa aaltomuotoa ei vaimenneta kokonaan tasasuuntauksen jälkeen. Tästä aaltoilusta johtuen LED-valot vilkkuvat taajuudella, joka on 100 Hz tai 120 Hz, mikä on kaksi kertaa niin nopea kuin sisääntuleva verkkojännite. LEDien sähkö- ja lämpöjärjestelmien yhteenliittäminen vaikeuttaa entisestään kuormituksen säätöä. Ledille syötettävän sähkön määrä vähenee liitoslämpötilan noustessa, myötäjännitteen putoaessa jne. Toisaalta puolijohteen suulakkeessa tuotetun hukkalämmön määrä kasvaa suhteessa käyttövirtaan. LEDin yliohjautuminen sen nimelliskapasiteetin yläpuolelle saattaa johtaa LEDin termiseen karkaamiseen ja ennenaikaiseen hajoamiseen. Sähköiset ylikuormitukset (EOS) ovat kuitenkin vaara, joka aiheuttaa suurimman riskin LEDeille. Kun käyttövirta tai jännite ylittävät komponentin maksiminimellisarvot, tapahtuu EOS. Sähköisillä ylikuormituksilla voi olla useita todennäköisiä syitä, kuten sähköstaattinen purkaus (ESD), käynnistysvirta tai muut ohimenevät tehopiikit. Koska LEDit ovat herkkiä erilaisille sähköisille stressitekijöille, vaaditaan tiukkaa käyttövirran hallintaa.
Se, että LEDeillä on suuri vuontiheys, on kolmas haittapuoli. Suunnatun valon voimakkaat valonlähteet voivat aiheuttaa häikäisyä. Suuret luminanssit näkökentässä voivat heikentää näköä (vammaisten häikäisy) tai saada sinut tuntemaan olosi ärtyneeksi tai epämukavaksi (epämukava häikäisy). Valaisimen suunnittelussa voi olla lisäoptiikkaa häikäisyn vähentämiseksi, vaikka se usein johtaa huomattavaan optiseen häviöön.
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, perinteisiin valaistustuotteisiin verrattuna monimutkaisempi järjestelmä johtaa LED-tuotteiden korkeampiin alkukustannuksiin. Tästä johtuen kustannusten optimointi on ratkaisevan tärkeää valaisimien suunnitteluprosessissa. Useita ongelmia tulee esiin, kun kustannuspaine voittaa tavaroiden luotettavuuden ja suorituskyvyn.
