Non lasciarti trasportare dai numerosi vantaggi offerti dall'illuminazione a LED. Sebbene questa tecnologia rappresenti senza dubbio uno sviluppo significativo nella storia dell'illuminazione elettrica, presenta anche sfide uniche. Il settore dell'illuminazione sta attualmente affrontando una crisi di dimensioni mai affrontate prima. Le filosofie ingegneristiche e progettuali sono state trasformate dall'illuminazione a stato solido. I controlli dell'illuminazione ora sono elettronici di potenza piuttosto che semplici illuminanti. In altre parole, il design del sistema di illuminazione è piuttosto complesso. I LED sono sorgenti luminose a semiconduttore che si autoriscaldano, sono sensibili alla corrente e producono molta luce. Ciò solleva il problema più grande con l'illuminazione a LED poiché un lavoro multiforme è fondamentale per le prestazioni e l'affidabilità del sistema. L'ingegneria di sistema e la progettazione completa di un sistema di illuminazione a LED includono anche altri elementi oltre alle metriche del pacchetto LED. La gestione termica, la regolazione della corrente di pilotaggio e il controllo ottico sono solo alcune delle ulteriori variabili interconnesse in gioco.
Gli esperti a distanza sviluppano spesso un lungo elenco di inconvenienti per l'illuminazione a LED. Inoltre, non mancherebbero mai di evidenziare i pericoli della luce blu dell'illuminazione a LED per rendere il racconto interessante. In sostanza, la luce bianca è una sintesi di lunghezze d'onda di diverse bande di colore. Indipendentemente dalle sorgenti luminose da cui viene generata la luce, tutti i bianchi con lo stesso aspetto cromatico contengono quasi la stessa quantità di lunghezze d'onda blu nello spettro visibile. Una temperatura di colore correlata (CCT) può essere utilizzata per descrivere la tonalità della luce bianca. Il CCT di una sorgente luminosa spesso si riferisce a quanto è blu. La percentuale di lunghezze d'onda blu aumenta con CCT. La radiazione blu di un prodotto LED da 3000 K è bassa quanto quella di una lampada a incandescenza da 3000 K nelle stesse circostanze di luminanza e illuminamento, mentre la radiazione blu di un prodotto LED da 6000 K è alta quanto quella di una lampada fluorescente da 6000 K. Il pericolo della luce blu è raramente un problema con i LED bianchi, così come con altre sorgenti luminose. L'ingegnerizzazione della composizione dello spettro della luce bianca è uno dei principali vantaggi della tecnologia LED. Qualsiasi combinazione spettrale di luce a beneficio della salute e del benessere umano può essere generata con l'illuminazione a LED. Al fine di modificare la quantità di radiazione blu per uno spettro sano di luce bianca, l'illuminazione incentrata sull'uomo, una tendenza tecnologica significativa che sta alimentando l'espansione dell'industria dell'illuminazione, sfrutta la capacità di sintonizzazione CCT dei sistemi LED.
In realtà, l'illuminazione a LED presenta solo un piccolo numero di inconvenienti intrinseci.
Il difetto più noto dell'illuminazione a LED è che di conseguenza genera calore. Poiché producono calore all'interno della confezione del dispositivo invece di irradiare calore sotto forma di radiazione infrarossa, i LED sono noti come gadget per il riscaldamento. Un LED converte circa la metà dell'energia elettrica che riceve in calore, che deve essere trasportato fisicamente attraverso un canale termico. La cinetica dei meccanismi di guasto, inclusa la produzione e lo sviluppo di difetti atomici nell'area attiva del diodo, la carbonizzazione e l'ingiallimento dell'incapsulante e la colorazione dell'alloggiamento in plastica del pacchetto, possono essere accelerati se la temperatura di giunzione del dispositivo non viene mantenuta al di sotto di un certo limite. Per ogni aumento di 10°C della temperatura di giunzione al di sopra della temperatura di giunzione nominale massima, la durata utile di un LED si ridurrà dal 30% al 50% .
Il fatto che i LED siano un'elettronica di potenza fragile è sia il limite più sottovalutato che il peggior limite dell'illuminazione a LED. Hanno preferenze alimentari molto particolari; corrente di pilotaggio. L'elevata sensibilità alla corrente diretta dei LED presenta vantaggi e svantaggi. Migliora la controllabilità dei sistemi di illuminazione, ma rende anche estremamente difficile regolare la corrente di pilotaggio. La corrente di pilotaggio potrebbe fluttuare di una quantità molto piccola, il che può influire sull'emissione luminosa. I LED sono dispositivi a corrente continua, ma spesso devono essere alimentati da una sorgente CA. L'uscita di corrente dal driver ai LED può ancora presentare un'ondulazione residua (fluttuazione periodica residua) se la forma d'onda alternata non viene completamente soppressa dopo la rettifica. A causa di questa ondulazione, i LED lampeggiano a una frequenza di 100 Hz o 120 Hz, che è due volte più veloce della tensione di linea in ingresso. L'interconnessione dei sistemi elettrici e termici dei LED complica ulteriormente la regolazione del carico. La quantità di elettricità fornita al LED si riduce all'aumentare della temperatura di giunzione, alle cadute di tensione diretta, ecc. L'overdrive di un LED al di sopra della sua capacità nominale potrebbe causare una fuga termica e un guasto precoce del LED. Tuttavia, le sovrasollecitazioni elettriche (EOS) sono il pericolo che rappresenta il rischio maggiore per i LED. Quando i valori nominali massimi del componente vengono superati dalla corrente o dalla tensione di pilotaggio, si verifica un EOS. Le sovrasollecitazioni elettriche possono avere una varietà di probabili cause, come scariche elettrostatiche (ESD), correnti di spunto o altri picchi di tensione transitori. A causa della suscettibilità dei LED a vari fattori di stress elettrici, è necessaria una gestione rigorosa della corrente di pilotaggio.
Il fatto che i LED abbiano un'elevata densità di flusso è un terzo inconveniente. L'abbagliamento può essere prodotto dalle intense sorgenti luminose di luce diretta. Elevate luminanze nel campo visivo potrebbero compromettere la vista (abbagliamento da disabilità) o provocare irritazione o disagio (abbagliamento da disagio). Il design dell'apparecchio di illuminazione può includere ottiche aggiuntive per ridurre l'abbagliamento, anche se ciò porta spesso a una sostanziale perdita ottica.
Ultimo ma non meno importante, rispetto ai prodotti di illuminazione tradizionali, una maggiore complessità del sistema si traduce in costi iniziali più elevati per i prodotti LED. Per questo motivo, l'ottimizzazione dei costi è fondamentale per il processo di progettazione degli apparecchi di illuminazione. Una serie di problemi emergerà quando la pressione dei costi supererà l'affidabilità e le prestazioni dei prodotti.
