Los LEDs nos ofrecen una amplia variedad de beneficios, pero al mismo tiempo no pueden ser vistos como la solución óptima para cada aplicación relacionada con la iluminación. Hoy en este artículo, sin ningún orden en particular, enumeramos algunas de las principales ventajas de los LED, junto con algunos de los desafíos que enfrentan estos dispositivos.
¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS DE LOS LED?
Vida útil
Como fuentes de luz de estado sólido, los LED tienen una vida útil muy larga y son generalmente muy robustos. Mientras que las bombillas incandescentes pueden tener una vida útil esperada de 1000 horas, los LEDs a menudo se citan con una vida útil de hasta 100.000 horas – más de 11 años. Sin embargo, esta cifra es extremadamente engañosa; como todas las demás fuentes de luz, el rendimiento de los LED se degrada con el tiempo, y esta degradación se ve fuertemente afectada por factores como la corriente y la temperatura de funcionamiento.
En la actualidad, no existe una definición estándar de la vida útil de los LED, aunque varias partes han sugerido que la vida útil debería ser el tiempo que tarda la salida del LED en caer a algún porcentaje (como el 70% o el 50%) de su valor original.
Normalización
La falta general de estandarización en el campo de los LED es un problema constante. Existen varias normas relacionadas con los LED en áreas como la iluminación de los automóviles y las señales de tráfico. Otros esfuerzos se están llevando a cabo por organismos como CIE, NEMA e IES.
Bajo mantenimiento
Otra de las ventajas de los LED es su larga vida útil. Reduce la necesidad de reemplazar las lámparas que fallan, y esto puede conducir a un ahorro significativo, particularmente en el costo de enviar equipos de mantenimiento. Esto también hace que las lámparas LED sean útiles para su instalación en lugares relativamente inaccesibles. Sin embargo, si es necesario realizar regularmente tareas como la limpieza del aparato de iluminación o la realización de comprobaciones eléctricas, las fuentes de luz podrían ser sustituidas al mismo tiempo, lo que anularía la ventaja del «bajo mantenimiento».
Eficiencia
Son fuentes de luz de alta eficiencia, esta es otra de las ventajas de los LED. Se comercializan LEDs blancos con eficiencias de 25 lm/W y más, que superan el rendimiento de las fuentes incandescentes y algunas fluorescentes. La naturaleza direccional de la luz producida por los LEDs permite el diseño de luminarias con mayor eficiencia global.
Bajo consumo de energía
El bajo consumo de energía es una de las más importantes ventajas de los LED permite un importante ahorro de energía que a menudo puede impulsar la instalación de sistemas basados en LED, por ejemplo, los semáforos. Los programas nacionales para desarrollar industrias eficaces de iluminación de estado sólido en los EE.UU. y Japón han sido impulsados por el potencial de ahorro de energía asociado con el uso de LEDs.
Brillo
Aunque los LEDs tienen una alta eficiencia y consumen una pequeña cantidad de energía, los dispositivos producen un pequeño número total de lúmenes. Por ejemplo, una bombilla incandescente de 60 W con una eficiencia de 20 lm/W produce 1200 lúmenes. Un LED de un vatio con una eficiencia de 30 lm/W produce sólo 30 lúmenes, es decir, se necesitan 40 de estos LED para producir la misma cantidad de luz que la bombilla incandescente.
Calor
Los LEDs no producen calor en forma de radiación infrarroja, lo que hace que las bombillas incandescentes se calienten al tacto. La ausencia de radiación infrarroja permite que los aparatos de LED se coloquen en lugares en los que el calentamiento de fuentes convencionales causaría un problema particular, por ejemplo, la iluminación de alimentos o textiles.
Precio
En muchas aplicaciones, los LED son caros comparados con otras fuentes de luz, cuando se miden por métricas como «euros por lumen». Los fabricantes de LED siguen trabajando para reducir sus costos de producción y, al mismo tiempo, aumentar la potencia luminosa de sus dispositivos.
Sin embargo, el elevado costo inicial de los sistemas basados en LED se compensa con un menor consumo de energía, menores costos de mantenimiento y otros factores.
Pequeños factores de forma
Los LEDs son muy pequeños, mientras que los dispositivos de alta potencia son más grandes. Hay muchos ejemplos en los que la disponibilidad de dispositivos pequeños de alto brillo ha permitido un avance significativo en el mercado. El ejemplo más claro es el de los teléfonos móviles, en los que los LED azules, verdes y blancos se utilizan actualmente en la mayoría de los modelos para retroiluminar los teclados y las pantallas de cristal líquido.
Encendido instantáneo
Una de las ventajas de los LED más importantes es se encienden rápidamente, incluso cuando hace frío, y esto es una ventaja particular para ciertas aplicaciones como las luces de freno de los vehículos.
Color
Los LEDs están disponibles en una amplia gama de colores brillantes y saturados, y también están disponibles los dispositivos blancos. Los módulos que contienen LEDs de diferentes colores pueden sintonizarse en una enorme gama de colores, y ser fácilmente atenuados. Los módulos RGB suministran una gama de colores más amplia que los LEDs blancos u otras fuentes tradicionales de luz blanca, lo cual es una ventaja particular en aplicaciones como la retroiluminación de pantallas de cristal líquido.
Los LEDs RGB y la mezcla de colores
Las características de los LED cambian con el tiempo, la temperatura y la corriente, y de un dispositivo a otro. En el caso de los LED RGB, el rendimiento de los dispositivos de diferentes colores cambia a ritmos diferentes. Esto puede resultar en una variación del color e intensidad de la lámpara, y una pobre reproducibilidad.
LEDs blancos
El color de los LED blancos puede ser muy inconsistente, aunque los fabricantes han reducido sus rangos de emisión. Los LEDs blancos con la misma temperatura de color correlacionada pueden tener diferentes tonos de color perceptibles para el ojo humano.
El procesamiento de los semiconductores
La fabricación de LEDs es un complejo proceso de alta temperatura que implica el crecimiento de capas cristalinas a través de la superficie de una oblea de semiconductor. La calidad de estas capas determina las propiedades del LED. La reproducibilidad es difícil de lograr a través de una sola oblea, o de una oblea a otra, o de un día para otro. Algunos LED procesados a partir de una oblea producirán dispositivos de alta calidad, mientras que otros de la misma oblea tendrán una calidad mucho más baja y terminarán en aplicaciones de gama baja como los juguetes para niños.
Diseño
Una de las ventajas de los LED es que abren muchas nuevas opciones de diseño, algunas de las cuales eran previamente inconcebibles.
Ambiental
Los LED no contienen mercurio. Actualmente se están tomando medidas para sustituir las soldaduras que contienen plomo por material sin plomo, de acuerdo con las directivas europeas. La naturaleza eficiente de la energía de los LEDs también los hace amigables con el medio ambiente.
Controladores
Los LEDs son suministradores de luz de bajo voltaje, que generalmente requieren un voltaje o corriente DC constante para funcionar óptimamente. Diseñar e implementar un conductor efectivo es clave para obtener todos los beneficios de los LEDs.
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