No te dejes llevar por las numerosas ventajas que aporta la iluminación LED. Aunque esta tecnología es, sin duda, un avance significativo en la historia de la iluminación eléctrica, también presenta desafíos únicos. El negocio de la iluminación está lidiando actualmente con una crisis de un tamaño que nunca antes había enfrentado. Las filosofías de ingeniería y diseño fueron transformadas por la iluminación de estado sólido. Los controles de iluminación ahora son componentes electrónicos de potencia en lugar de simples iluminantes. En otras palabras, el diseño del sistema de iluminación es bastante complicado. Los LED son fuentes de luz semiconductoras que se autocalientan, son sensibles a la corriente y producen mucha luz. Esto plantea el mayor problema con la iluminación LED, ya que un trabajo multifacético es crucial para el rendimiento y la confiabilidad del sistema. La ingeniería del sistema y el diseño integral de un sistema de iluminación LED también incluyen otros elementos además de las métricas del paquete LED. La gestión térmica, la regulación de la corriente del variador y el control óptico son solo algunas de las variables interconectadas adicionales en juego.
Los expertos a distancia desarrollan con frecuencia una larga lista de inconvenientes para la iluminación LED. Además, nunca dejarían de resaltar los peligros de la luz azul de la iluminación LED para que la historia fuera interesante. En esencia, la luz blanca es una síntesis de longitudes de onda de varias bandas de color. Independientemente de las fuentes de luz de las que se genera la luz, todos los blancos con el mismo aspecto de color contienen casi la misma cantidad de longitudes de onda azules en el espectro visible. Se puede usar una temperatura de color correlacionada (CCT) para describir el tono de la luz blanca. El CCT de una fuente de luz a menudo se relaciona con qué tan azul es. El porcentaje de longitudes de onda azules aumenta con CCT. La radiación azul de un producto LED de 3000 K es tan baja como la de una lámpara incandescente de 3000 K en las mismas circunstancias de luminancia e iluminancia, mientras que la radiación azul de un producto LED de 6000 K es tan alta como la de una lámpara fluorescente de 6000 K. El peligro de la luz azul rara vez es un problema con los LED blancos, como lo es con otras fuentes de luz. La ingeniería de la composición del espectro de la luz blanca es una de las principales ventajas de la tecnología LED. Cualquier combinación espectral de luz que beneficie la salud y el bienestar humanos puede generarse con iluminación LED. Con el fin de modificar la cantidad de radiación azul para un espectro saludable de luz blanca, la iluminación centrada en el ser humano, una importante tendencia tecnológica que está impulsando la expansión de la industria de la iluminación, explota la capacidad de sintonización CCT de los sistemas LED.
En realidad, la iluminación LED solo tiene una pequeña cantidad de inconvenientes inherentes.
El defecto más conocido de la iluminación LED es que genera calor como consecuencia. Debido a que producen calor dentro del envoltorio del dispositivo en lugar de irradiar calor en forma de radiación infrarroja, los LED se conocen como dispositivos de calefacción de venta. Un LED convierte alrededor de la mitad de la energía eléctrica que recibe en calor, que debe transportarse físicamente a través de un canal térmico. La cinética de los mecanismos de falla, incluida la producción y el desarrollo de defectos atómicos en el área activa del diodo, la carbonización y el amarillamiento del encapsulante y la tinción de la carcasa del paquete de plástico, pueden acelerarse si la temperatura de unión del dispositivo no se mantiene por debajo de un cierto límite. Por cada aumento de 10 grados C en la temperatura de la unión por encima de la temperatura nominal máxima de la unión, la vida útil de un LED se reducirá entre un 30 y un 50 por ciento.
El hecho de que los LED sean componentes electrónicos de potencia frágiles es la limitación más subestimada y la peor de la iluminación LED. Tienen preferencias alimenticias muy particulares; conducir la corriente. La alta sensibilidad a la corriente directa de los LED tiene pros y contras. Mejora la capacidad de control de los sistemas de iluminación, pero también hace que sea extremadamente difícil regular la corriente de conducción. La corriente de conducción puede fluctuar en una cantidad muy pequeña, lo que puede afectar la salida de luz. Los LED son dispositivos alimentados por CC, pero con frecuencia necesitan ser alimentados por una fuente de CA. La salida de corriente del controlador a los LED aún puede tener una ondulación residual (fluctuación periódica residual) si la forma de onda alterna no se suprime por completo después de la rectificación. Debido a esta ondulación, los LED parpadean a una frecuencia de 100 Hz o 120 Hz, que es el doble de rápido que el voltaje de la línea de entrada. La interconexión de los sistemas eléctricos y térmicos de los LED complica aún más la regulación de la carga. La cantidad de electricidad proporcionada al LED se reduce a medida que aumenta la temperatura de la unión, cae el voltaje directo, etc. Por otro lado, la cantidad de calor residual producido en la matriz del semiconductor aumenta en proporción a la corriente de conducción. Sobrecargar un LED por encima de su capacidad nominal puede provocar un descontrol térmico y una avería prematura del LED. Sin embargo, las sobretensiones eléctricas (EOS) son el peligro que representa el mayor riesgo para los LED. Cuando los valores nominales máximos del componente son superados por la corriente o el voltaje de activación, se produce un EOS. Las sobretensiones eléctricas pueden tener una variedad de causas probables, como descargas electrostáticas (ESD), corriente de entrada u otras sobretensiones transitorias. Debido a la susceptibilidad de los LED a varios estresores eléctricos, se requiere una gestión estricta de la corriente de conducción.
El hecho de que los LED tengan una alta densidad de flujo es un tercer inconveniente. Las fuentes de luz intensa de luz dirigida pueden producir deslumbramiento. Las luminancias altas en el campo de visión pueden afectar la visión (deslumbramiento incapacitante) o hacer que se sienta irritado o incómodo (deslumbramiento molesto). El diseño de la luminaria puede incluir ópticas adicionales para reducir el deslumbramiento, aunque hacerlo con frecuencia conduce a una pérdida óptica sustancial.
Por último, pero no menos importante, en comparación con los productos de iluminación tradicionales, una mayor complejidad del sistema da como resultado costos iniciales más altos para los productos LED. Por ello, la optimización de costes es crucial en el proceso de diseño de luminarias. Surgirán una serie de problemas cuando la presión de los costos supere la confiabilidad y el rendimiento de los productos.
