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A iluminação de estado sólido com diodos emissores de luz, ou LEDs, fornece de cinco a 10 vezes mais iluminação por watt que as lâmpadas incandescentes - ou até mais. Os LEDs têm vida útil útil em dezenas de milhares de horas - em vez dos milhares oferecidos pelas lâmpadas incandescentes. E os LEDs oferecem controle preciso da emissão de luz, em oposição às lâmpadas incandescentes, que pulverizam sua luz em todas as direções.
Todas essas características se traduzem em vantagens significativas de desempenho para os LEDs, mas isso não significa que eles não tenham problemas. Eles podem ter problemas de cor, a saída pode se degradar com o tempo e os LEDs devem ser resfriados. A falha em qualquer um dos vários componentes do dispositivo LED pode causar falha no LED inteiro. A indústria, o governo e o meio acadêmico têm enfrentado esses problemas, levando a um crescimento explosivo na disponibilidade de LEDs para iluminação geral.
Cor
O caráter e a cor da luz que sai da lâmpada incandescente depende da temperatura do minúsculo filamento interno. Mesmo que um filamento seja construído diferentemente de outro, ele ainda será aquecido até a mesma temperatura e emitirá aproximadamente a mesma luz de cor. Não é assim com os LEDs.
Os LEDs são construídos como chips de computador, com camadas depositadas com precisão de materiais semicondutores. Pequenas alterações na espessura das camadas podem alterar a cor da luz dos LEDs. Além disso, a maioria dos LEDs de luz branca possui outra camada chamada fósforo. Pequenas alterações no fósforo também levarão a alterações de cores que podem fazer um LED branco parecer azulado, enquanto outro parece avermelhado e outro amarelado.
Manutenção Lumen
Toda fonte de luz se degrada com o tempo. Até as lâmpadas incandescentes mudarão de cor e escurecerão à medida que envelhecem - mas elas quebram completamente antes que esses efeitos fiquem visíveis demais. Os LEDs escurecem e mudam de cor à medida que envelhecem também. Durante a vida útil, a exposição ao calor e à luz causa alterações físicas e químicas nos LEDs e nos fósforos que modificam a iluminação. Como os LEDs duram 25 a 50 vezes mais que as incandescentes, esses efeitos se tornam aparentes.
Resfriamento
Os LEDs são muito mais eficientes do que as lâmpadas incandescentes. As lâmpadas incandescentes transformam de 5% a 10% de sua eletricidade em luz, enquanto os LEDs convertem cerca de metade de sua eletricidade em luz. O restante dessa energia - a parte desperdiçada - entra no calor. As lâmpadas incandescentes se livram desse calor emitindo-o como radiação infravermelha invisível - e é por isso que sua mão fica quente na frente de uma lâmpada incandescente. LEDs não emitem muita radiação infravermelha.
Os LEDs ainda geram calor, por isso precisam ser removidos por algum outro método. Os LEDs precisam estar conectados aos dissipadores de calor para afastar a energia térmica do LED e, em seguida, os dissipadores de calor precisam ser projetados para se livrar do calor de alguma forma. Se os LEDs não forem resfriados, eles se degradam muito rapidamente e falham completamente.
Integrando Vários Componentes
Quando você compra uma luz incandescente, pode conectá-la a uma luminária de mesa, a um candelabro de parede ou a uma luminária embutida no teto - ela funciona em qualquer lugar. É uma história diferente para os LEDs. Uma fonte de luz LED consiste em muito mais do que o próprio LED. Ele também contém o dissipador de calor e os componentes eletrônicos do driver - um conjunto de circuitos que converte os 120 V do soquete em uma tensão CC que o LED pode usar. Para que um LED funcione corretamente, o próprio LED, o fósforo, o dissipador de calor e os componentes eletrônicos precisam estar livres de falhas. Se você já viu um semáforo LED com uma mancha escura no meio, não viu um LED com falha; você viu um pacote eletrônico de LED com falha. Como os próprios LEDs podem durar dezenas de milhares de horas, os outros elementos do pacote também devem ser projetados com esse tipo de vida útil - um desafio técnico.
Lidando com os problemas
No início dos anos 2000, todos esses problemas - e alguns outros - eram problemas técnicos para iluminação LED. O trabalho coordenado de empresas, universidades e governos melhorou drasticamente a situação. Agora, existem conjuntos de padrões de design e teste. Embora os consumidores provavelmente não desejem se aprofundar nos detalhes dos procedimentos de teste, eles podem dar um passo simples, verificando se os produtos LED que compram têm um rótulo "Fatos de iluminação". Somente fabricantes que seguem os procedimentos de teste podem usar a etiqueta.