LED照明の主な欠点について照明バイヤー10人に尋ねると、いくつかの異なる答えが返ってくるでしょう。購入価格が高いと言う人もいます。ちらつき、調光の問題、またはブルーライトのせいにする人もいます。これらはすべて実際の懸念事項ですが、より深い問題の兆候です。工学的な観点から見ると、最も重要な欠点は熱に弱いことです。 LED チップは古い光源よりもはるかに効率的ですが、依然として熱を発生し、フィラメントとは異なり、チップはその熱を周囲の空気に放射できません。器具が半導体接合部から熱を逃がさないと、出力が低下し、色が変化し、定格寿命が短くなります。この 1 つの弱点を理解すれば、LED 照明に関する他の不満のほとんどが説明されます。
LED チップは小さな電子部品であり、その性能は半導体接合部の温度に依存します。ほとんどの白色 LED モジュールでは、ジャンクション温度が 10 ℃上昇するごとに耐用寿命がおよそ半分になり、光出力が目に見えて減少します。同じチップを搭載した 2 つのフィクスチャが、実際の使用ではまったく異なる動作をする可能性があるのはこのためです。 1 つは厚い取り付けプレートを備えたダイカスト アルミニウム ハウジングを備え、もう 1 つは小さな接触パッドを備えたプレス鋼ボディを使用しています。 1 つ目は、良好な摂氏 85 度のジャンクション温度で動作し、50,000 時間動作できます。 2 つ目は 120 度付近でホバリングし、2 ～ 3 年後に目に見える減光が見られる可能性があります。
次の表は、熱管理が不十分な場合に何が起こるかを実際に示しています。
| ジャンクション温度 | 光出力 | 標準的な寿命 | よくある原因 |
|---|---|---|---|
| 85℃ | 定格の約90パーセント | 50,000時間以上 | 優れたPCB接触を備えたアルミニウム製ヒートシンク |
| 105℃ | 定格の約80パーセント | 25,000～30,000時間 | 空気の流れが制限された密閉型ハウジング |
| 125℃ | 定格の約70％ | 10,000～15,000時間 | プラスチックボディまたは接触不良の薄いスチール |
すべての LED モジュールには独自の熱曲線があるため、図は正確ではなく例示的なものです。ただし、このパターンは業界全体で一貫しています。購入者にとっての実際的な結果は単純です。熱くなる低価格の照明器具は、適切な熱管理を備えた優れた設計の照明器具よりも寿命全体でコストが高くなります。これは、早期に交換する必要があり、明るさが失われエネルギーを浪費するためです。
当社の生産施設では、熱管理は後回しではなく設計の最優先事項です。の トライプルーフ ライト シリーズは、LED ボードと外側シェルの間に十分なサイズの接触領域を持つアルミニウム合金ハウジングを使用しています。 、そのため、熱はチップから継続的に奪われます。この詳細が仕様書に記載されることはほとんどありませんが、設備が 5 年持つか 15 年持つかが決まります。
LG06J アルミニウム合金 LED トライプルーフ ライト、ビーム角 120° このトライプルーフ ライトは、効率的に熱を放散し、寿命を延ばすように設計されたアルミニウム合金ハウジングを備えています。 120°のビーム角度により、広範囲で均一な照明が得られるため、耐久性と光の品質が重要視される工業用ワークショップや要求の厳しい環境に適しています。 製品を見る→ LED 照明の 2 番目の大きな欠点は、光自体の品質に関するものです。ほとんどの白色 LED は、青色チップと黄色蛍光体層を組み合わせることで機能します。結果は白く見えますが、スペクトルは連続していません。白熱スペクトルよりもはるかに強い、明確な青いピークが含まれています。これは 2 つの理由から重要です。夕方になると、青成分が多く含まれるためメラトニンの生成が減少し、寝室や遅番の職場で照明が使用されていると眠りにつきにくくなる可能性があります。同時に、蛍光体ブレンドの設計が適切でないと、器具が適度に明るく見えても、色が灰色になったり色あせて見えることがあります。
優れた LED 器具は、より優れたスペクトル エンジニアリングによってこの問題を解決します。高品質モジュールでは、演色評価数を 80 または 90 に押し上げる改良された蛍光体ブレンドが使用されており、多くのハウジングには、ビームを柔らかくしてきつい青色のピークを低減するつや消しディフューザーが含まれています。適切に設計されたシーリング ライトまたはディフューザー付き隔壁は、安価なベアチップ器具にありがちな青いぎらつきのない、快適で均一な光を生成します。
LED 電球を古い調光器に接続したことのある人は誰でも、この欠点に直接遭遇したことがあります。 LED は白熱灯のように暗くなりません。調光器に適合するドライバーが必要ですが、多くの低価格ドライバーはその相互作用の処理が不十分です。その結果、ハム音が聞こえたり、目に見えるちらつきが発生したり、ノブの下端で突然最大の明るさになるライトが発生したりすることがあります。
ちらつきは単なる煩わしさではありません。非常に速く、知覚できないほどのちらつきは、敏感な人にとって依然として目の疲労や頭痛を引き起こす可能性があります。通常の原因は、ドライバーのフィルタリングが不十分であるか、調光器のタイプと LED ドライバーの不一致です。
購入者のルールは、調光器の互換性をリストしている器具を探し、適切に構築されたドライバーを使用することです。たとえば、当社製品の LG19D バルクヘッドは、調光可能なドライバー回路を使用しており、安定した光出力を維持し、アンチグレア光学設計によりストロボの問題を引き起こすことなく動作します。
LG19D アンチグレア調光可能 LED バルクヘッド (PIR センサー オプション付き) このバルクヘッドは、安定したちらつきのない出力とアンチグレア設計を実現する調光可能なドライバーを使用しています。 PIRセンサーが利用可能で、明るさの調整と省エネが優先される廊下や屋内スペースに適しています。 製品を見る→ 白熱電球は全方向に光を放射します。 LEDはそうではありません。ベアチップは光の大部分を半球に放射し、多くの器具はその光を狭い円錐に集束させます。天井に取り付けられた 1 つの当て木またはダウンライトで照らされた部屋では、下に明るい光が集まり、壁や隅が著しく暗くなります。
方向性はあらゆる状況において欠点となるわけではありません。それはまさにタスク照明とアクセント照明が必要とするものです。この問題は、一般的な照明に狭いビームを備えた器具が選択されている場合に発生します。これが、ビーム角度の仕様がルーメン数と同じくらい重要である理由です。光学部品が狭いと、内腔の中心が印象的に見えますが、作業面の被覆が不十分になります。
120 度など、ビーム角度が広いほど、部屋全体に光がより均一に分配されます。作業場、廊下、小売店の棚用の当て木金具を選択するときは、ワット数だけでなくビーム角度を比較してください。スリムな 120 度の当て木は、ほとんどの場合、同じワット数の狭い 60 度の器具よりもバランスの取れた結果をもたらします。
LG15D スリム LED バテンフィッティング、120° ビーム角、IP20 このスリムなバテンは、作業場や小売エリア全体にバランスの取れた配光を実現するために、広い 120° のビームを提供します。高効率のオプションと簡単なスライド スイッチの取り付けにより、効率的で均一な照明を競争力のあるコストで提供します。 製品を見る→ そうでないふりをするのは意味がありません。高品質の LED 器具は、同等の蛍光灯またはハロゲン器具よりも店頭での価格が依然として高くなります。完全な商用設置の場合、初期価格の差は 2 ～ 3 倍になる可能性があります。問題は、その違いが何を表すかです。追加のお金でダイキャスト製のボディ、信頼性の高いドライバー、テスト済みの光学システムを買えば、元は取れます。弱い熱設計でブランドラベルを購入するだけかというと、そうではありません。
これを確認する最も明確な方法は、ランニングコストを比較することです。以下の数値は、単一の 4 ベイ工業用照明ゾーンの米ドル単位です。
| 原価要素 | 蛍光T8 | 予算LED | 高品質のLED |
|---|---|---|---|
| 初期設置費用 | 240 | 320 | 480 |
| ランプとドライバーの交換 | 120 | 90 | 0 |
| 5年間の電力 | 880 | 500 | 420 |
| 5 年間の合計コスト | 1240 | 910 | 900 |
第 1 四半期の低価格 LED は魅力的に見えます。交換部品と高いランニングコストを考慮すると、高品質の LED よりもほとんど安くならず、6 年目では高品質の照明器具の方が優れています。 10 年かけて計画された施設の場合、棚にある最も安価な設備が長期的には最も高価になるのが通常です。
電気技師も同じ話をします。LED の設置全体が機能しなくなった場合、LED チップが原因であることはほとんどありません。ドライバーです。このチップは 50,000 時間持続しますが、ドライバーには電解コンデンサーが含まれており、独自の温度制限を持つ制御電子機器が組み込まれています。換気の悪いフィッティング内では、ドライバーは LED の熱の近くに位置し、電力を供給するモジュールよりもはるかに早く劣化します。
ドライバーが障害キューの先頭に立つ主な要因は 3 つあります。
これが、ドライバーエリアを器具の最も高温になるゾーンから隔離し、適切な空気の流れを確保する理由です。また、適合する交換用ドライバーを供給できるメーカーの方が、フィッティング全体を使い捨てとして扱うメーカーよりも、長期的なパートナーとしてはるかに安全である理由もここにあります。私たちの LED電源供給範囲 では、定電流タイプと定電圧タイプを対象としているため、故障したドライバを交換しても、照明器具全体を交換することにはなりません。
LED の欠点を理解すると、選択プロセスが短いチェックリストになります。これは、当社のエンジニアが生産に入る前に新しい継手をレビューするときに使用するリストと同じです。
20 ワット以上のアルミニウム製ハウジングまたは本物のヒートシンクを目指します。プロジェクトの周囲温度で予想されるジャンクション温度についてはサプライヤーに問い合わせてください。
調光が必要な場合は、標準でサージ保護があり、LED の寿命と一致する定格ドライバー寿命を備えた調光可能なドライバーを探してください。
倉庫やオフィスには CRI 80 以上を、小売店や検査エリアには CRI 90 を選択してください。強い青いピークを持ち、ディフューザーのないフィッティングは避けてください。
梁を部屋に合わせます。広い 120 度の光学系は一般エリアの照明に適合します。 30 ～ 60 度の狭い光学系がディスプレイやタスク スポットにフィットします。
筐体全体を分解せずにドライバが交換できるか確認してください。このシンプルな詳細により、将来のメンテナンスコストが大幅に削減されます。
メーカーとの直接取引も助かります。当社のエンジニアがプロジェクトを見積もる際、熱データ、ドライバー仕様、測光レポートは注文後ではなく注文前に提供されます。この透明性は、LED 照明の実際的な欠点に対する最善の防御策です。
実際にはそうです。早期故障、カラーシフト、出力低下などの他の弱点のほとんどは、ジャンクション温度に遡ります。熱を正しく管理すれば、他の欠点も扱いやすくなります。
すべての白色光にはある程度の青色光が含まれています。 LED には、白熱電球よりも集中した青色のピークがあります。通常の日中の使用ではこのレベルは危険ではありませんが、夜の空間では、スペクトルを和らげるために暖かい色温度とディフューザーを備えたフィッティングを選択してください。
貧弱なドライバでは主電源リップルが完全に平滑化されないため、主電源周波数の 2 倍で光がパルスします。目では気づかないかもしれませんが、カメラのセンサーは気づきます。優れたドライバーは、このリップルをほぼ完全にフィルターします。
いいえ、LED の調光は、連携するドライバーと調光器のタイプによって異なります。必ずメーカーの互換性リストをご確認いただくか、サプライヤーに直接お問い合わせください。
ほとんどの商業および産業施設では、そうです。投資回収期間は短く、メンテナンスコストは低く抑えられ、定格寿命の間、光の品質は安定しています。重要なのは、価格の背後にある熱とドライバーの品質を検証することです。
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