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発光ダイオード（LED）を使用したソリッドステート照明は、白熱電球の1ワットあたり5〜10倍、またはそれ以上の照明を提供します。 LEDの寿命は、白熱電球が提供する数千ほどではなく、数万時間です。また、LEDは、光をあらゆる方向に吹き付ける白熱電球とは対照的に、光出力を正確に制御します。
これらの特性はすべて、LEDのパフォーマンスを大幅に向上させますが、問題がないというわけではありません。色に問題があり、出力が時間とともに低下する可能性があるため、LEDを冷却する必要があります。複数のLEDフィクスチャコンポーネントのいずれかが故障すると、LED全体が故障する可能性があります。産業界、政府、および学界はこれらの問題に取り組んでおり、一般照明用のLEDの可用性の爆発的な成長をもたらしています。
色
白熱電球から出る光の特性と色は、内部の小さなフィラメントの温度に依存します。あるフィラメントが別のフィラメントと異なって作られていても、それはまだほぼ同じ温度に加熱され、ほぼ同じ色の光を放ちます。 LEDではそうではありません。
LEDはコンピューターチップのようなもので、半導体材料の層が正確に堆積されています。層の厚さのわずかな変化は、LEDライトの色を変える可能性があります。さらに、ほとんどの白色光LEDには、蛍光体と呼ばれる別の層があります。蛍光体のわずかな変化も色の変化につながり、1つの白色LEDが青みを帯び、別のLEDが赤みを帯び、黄色を帯びるように見えます。
ルーメンのメンテナンス
すべての光源は時間とともに劣化します。あなたの白熱電球でさえ、年をとるにつれて色と薄暗さが変わりますが、それらの効果が顕著になる前に完全に壊れます。 LEDは年をとるにつれて暗くなり、色が変わります。生涯にわたって熱と光にさらされると、照明を変更するLEDと蛍光体に物理的および化学的変化が生じます。 LEDは白熱灯の25〜50倍も長持ちするため、これらの影響が明らかになります。
冷却
LEDは白熱電球よりもはるかに効率的です。白熱電球は電気の5〜10％を光に変換し、LEDは電気の約半分を光に変換します。そのエネルギーの残り-無駄な部分-は熱になります。白熱電球は、目に見えない赤外線として放射することでその熱を取り除きます。そのため、白熱電球の前で手が温かく感じられます。 LEDは多くの赤外線を放射しません。
LEDは依然として熱を発生するため、他の方法で取り除く必要があります。 LEDをヒートシンクに接続して、熱エネルギーをLEDから遠ざける必要があります。その後、ヒートシンクは、何らかの方法でその熱を取り除くように設計する必要があります。 LEDが冷却されない場合、LEDは非常に急速に劣化し、完全に故障します。
複数のコンポーネントの統合
白熱灯を購入すると、デスクランプ、壁取り付け用燭台、埋め込み式の天井固定具に差し込むことができます。どこでも使用できます。 LEDの場合は別の話です。 LED光源は、LED自体よりもはるかに多くのもので構成されています。また、ヒートシンクとドライバーの電子回路も含まれています。これは、ソケットからの120 VをLEDが使用できるDC電圧に変換する回路アセンブリです。 LEDが適切に機能するためには、LED自体、蛍光体、ヒートシンク、および電子機器すべてに障害がないことが必要です。真ん中に暗闇のパッチがあるLED信号機を見たことがあるなら、LEDの故障を見たことはありません。故障したLEDエレクトロニクスパッケージを見ました。 LED自体は何万時間も持続するため、パッケージの他の要素もそのような寿命で設計する必要があります。これは技術的な課題です。
問題に対処する
2000年代初期には、これらすべての問題（および他のいくつかの問題）はLED照明の技術的な問題でした。企業、大学、政府の調整された仕事は状況を劇的に改善しました。現在、一連の設計およびテスト標準があります。消費者はおそらくテスト手順の詳細に埋もれたくないでしょうが、購入したLED製品に「Lighting Facts」ラベルがあることを確認することで、簡単なステップを踏むことができます。ラベルを使用できるのは、テスト手順に従っているメーカーのみです。