Não se deixe levar pelas inúmeras vantagens que a iluminação LED proporciona. Embora esta tecnologia seja inquestionavelmente um desenvolvimento significativo na história da iluminação elétrica, ela também apresenta desafios únicos. O negócio de iluminação está atualmente lidando com uma crise de tamanho que nunca enfrentou antes. As filosofias de engenharia e design foram transformadas pela iluminação de estado sólido. Os controles de iluminação agora são eletrônicos de potência, em vez de iluminantes simples. Em outras palavras, o projeto do sistema de iluminação é bastante complexo. Os LEDs são fontes de luz semicondutoras que se auto-aquecem, são sensíveis à corrente e produzem muita luz. Isso levanta o maior problema com a iluminação LED, pois uma peça multifacetada é crucial para o desempenho e a confiabilidade do sistema. A engenharia do sistema e o design abrangente de um sistema de iluminação LED também incluem outros elementos além das métricas do pacote LED. O gerenciamento térmico, a regulação da corrente do drive e o controle óptico são apenas algumas das variáveis interconectadas adicionais em jogo.
Especialistas à distância freqüentemente desenvolvem uma longa lista de desvantagens para a iluminação LED. Eles também nunca deixariam de destacar os perigos da luz azul da iluminação LED para tornar o conto interessante. Em essência, a luz branca é uma síntese de comprimentos de onda de várias bandas de cores. Independentemente das fontes de luz das quais a luz é gerada, todos os brancos com a mesma aparência de cor contêm quase a mesma quantidade de comprimentos de onda azuis no espectro visível. Uma temperatura de cor correlacionada (CCT) pode ser usada para descrever a tonalidade da luz branca. O CCT de uma fonte de luz geralmente se relaciona com o quão azul ela é. A porcentagem de comprimentos de onda azuis aumenta com CCT. A radiação azul de um produto LED de 3.000 K é tão baixa quanto a de uma lâmpada incandescente de 3.000 K sob as mesmas circunstâncias de luminância e iluminância, enquanto a radiação azul de um produto LED de 6.000 K é tão alta quanto a de uma lâmpada fluorescente de 6.000 K. O perigo da luz azul raramente é um problema com LEDs brancos, como acontece com outras fontes de luz. A engenharia da composição do espectro da luz branca é um grande benefício da tecnologia LED. Qualquer combinação espectral de luz que beneficie a saúde e o bem-estar humano pode ser gerada com a iluminação LED. A fim de modificar a quantidade de radiação azul para um espectro saudável de luz branca, a iluminação centrada no ser humano, uma tendência tecnológica significativa que alimenta a expansão da indústria de iluminação, explora a capacidade de ajuste CCT dos sistemas LED.
Na realidade, a iluminação LED tem apenas um pequeno número de desvantagens inerentes.
A falha mais conhecida da iluminação LED é que ela gera calor como consequência. Como produzem calor dentro da embalagem do dispositivo, em vez de irradiar calor na forma de radiação infravermelha, os LEDs são conhecidos como aparelhos de aquecimento. Um LED converte cerca de metade da energia elétrica que recebe em calor, que precisa ser fisicamente transportado por um canal térmico. A cinética dos mecanismos de falha, incluindo produção e desenvolvimento de defeitos atômicos na área ativa do diodo, carbonização e amarelecimento do encapsulante e coloração do invólucro da embalagem de plástico, pode ser acelerada se a temperatura de junção do dispositivo não for mantida abaixo de um certo limite. Para cada aumento de 10 graus C na temperatura de junção acima da temperatura nominal máxima de junção, a vida útil de um LED será reduzida de 30% a 50%.
O fato de que os LEDs são eletrônicos de potência frágeis é o mais subestimado e a pior limitação da iluminação LED. Eles têm preferências alimentares muito particulares; corrente de condução. A alta sensibilidade de corrente direta dos LEDs tem prós e contras. Melhora a controlabilidade dos sistemas de iluminação, mas também torna extremamente difícil regular a corrente de condução. A corrente de condução pode flutuar em uma quantidade muito pequena, o que pode afetar a saída de luz. Os LEDs são dispositivos acionados por CC, mas frequentemente precisam ser alimentados por uma fonte CA. A saída de corrente do driver para os LEDs ainda pode ter uma ondulação residual (flutuação periódica residual) se a forma de onda alternada não for completamente suprimida após a retificação. Devido a essa ondulação, os LEDs piscam em uma frequência de 100 Hz ou 120 Hz, que é duas vezes mais rápida que a tensão da linha de entrada. A interligação dos sistemas elétricos e térmicos dos LEDs complica ainda mais a regulação da carga. A quantidade de eletricidade fornecida ao LED diminui à medida que a temperatura da junção aumenta, a tensão direta cai, etc. Por outro lado, a quantidade de calor residual produzido na matriz do semicondutor aumenta proporcionalmente à corrente de acionamento. Sobrecarregar um LED acima de sua capacidade nominal pode resultar em fuga térmica e quebra prematura do LED. No entanto, as sobretensões elétricas (EOS) são o perigo que representa o maior risco para os LEDs. Quando os valores nominais máximos do componente são excedidos pela corrente ou tensão de condução, ocorre um EOS. As sobretensões elétricas podem ter uma variedade de causas prováveis, como descarga eletrostática (ESD), corrente de irrupção ou outras oscilações de energia transitórias. Devido à suscetibilidade dos LEDs a vários estressores elétricos, é necessário um gerenciamento rigoroso da corrente de condução.
O fato de os LEDs terem uma alta densidade de fluxo é uma terceira desvantagem. O ofuscamento pode ser produzido pelas fontes de luz intensa da luz direcionada. Altas luminâncias no campo de visão podem prejudicar a visão (brilho incapacitante) ou fazer você se sentir irritado ou desconfortável (brilho desconfortável). O design da luminária pode incluir óticas adicionais para reduzir o brilho, embora isso frequentemente leve a perdas óticas substanciais.
Por último, mas não menos importante, em comparação com os produtos de iluminação tradicionais, uma maior complexidade do sistema resulta em custos iniciais mais elevados para os produtos LED. Por isso, a otimização de custos é crucial no processo de projeto de luminárias. Uma série de problemas surgirá quando a pressão dos custos superar a confiabilidade e o desempenho dos produtos.
