อย่าหลงไปกับข้อดีมากมายของไฟ LED แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะเป็นการพัฒนาที่สำคัญอย่างไม่ต้องสงสัยในประวัติศาสตร์ของไฟฟ้าแสงสว่าง แต่ก็นำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร ธุรกิจแสงสว่างกำลังเผชิญกับวิกฤตขนาดที่ไม่เคยเผชิญมาก่อน ปรัชญาทางวิศวกรรมและการออกแบบถูกเปลี่ยนโดยโซลิดสเตทไลท์ ขณะนี้การควบคุมไฟส่องสว่างเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังแทนที่จะเป็นไฟส่องสว่างทั่วไป กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการออกแบบระบบไฟค่อนข้างซับซ้อน LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงจากเซมิคอนดักเตอร์ที่ให้ความร้อนในตัวเอง ไวต่อกระแสไฟ และให้แสงสว่างจำนวนมาก สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาใหญ่ที่สุดเกี่ยวกับไฟ LED เนื่องจากชิ้นงานที่มีหลายแง่มุมมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ วิศวกรรมระบบและการออกแบบที่ครอบคลุมของระบบไฟ LED ยังรวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ นอกเหนือจากเมตริกแพ็คเกจ LED การจัดการระบายความร้อน การควบคุมกระแสไฟของไดรฟ์ และการควบคุมออปติคัลเป็นเพียงส่วนหนึ่งของตัวแปรเพิ่มเติมที่เชื่อมต่อระหว่างกัน
ผู้เชี่ยวชาญจากระยะไกลมักจะพัฒนารายการข้อเสียสำหรับไฟ LED เป็นเวลานาน พวกเขาไม่เคยพลาดที่จะเน้นอันตรายของแสงสีฟ้าจากไฟ LED เพื่อทำให้เรื่องราวน่าสนใจ โดยพื้นฐานแล้ว แสงสีขาวเป็นการสังเคราะห์ความยาวคลื่นจากแถบสีต่างๆ โดยไม่คำนึงถึงแหล่งกำเนิดแสงที่เป็นแหล่งกำเนิดแสง สีขาวทั้งหมดที่มีลักษณะเป็นสีเดียวกันจะมีความยาวคลื่นสีน้ำเงินเกือบเท่ากันในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) สามารถใช้อธิบายเฉดสีของแสงสีขาวได้ CCT ของแหล่งกำเนิดแสงมักจะเกี่ยวข้องกับสีน้ำเงินของมัน เปอร์เซ็นต์ของความยาวคลื่นสีน้ำเงินเพิ่มขึ้นด้วย CCT การแผ่รังสีสีน้ำเงินจากผลิตภัณฑ์ LED 3000 K ต่ำเท่ากับแสงจากหลอดไส้ 3000 K ภายใต้สภาพความสว่างและความส่องสว่างเดียวกัน ในขณะที่การแผ่รังสีสีน้ำเงินจากผลิตภัณฑ์ LED 6000 K สูงเท่ากับแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ 6000 K อันตรายจากแสงสีน้ำเงินมักไม่ค่อยมีปัญหากับไฟ LED สีขาว เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ วิศวกรรมการสร้างสเปกตรัมของแสงสีขาวเป็นประโยชน์หลักของเทคโนโลยี LED การรวมกันของสเปกตรัมของแสงที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์อาจสร้างขึ้นด้วยแสง LED เพื่อปรับเปลี่ยนปริมาณรังสีสีน้ำเงินเพื่อให้ได้สเปกตรัมที่เหมาะสมของแสงสีขาว การให้แสงสว่างโดยมนุษย์เป็นศูนย์กลาง แนวโน้มทางเทคโนโลยีสำคัญที่กระตุ้นการขยายตัวของอุตสาหกรรมแสงสว่าง ใช้ประโยชน์จากความสามารถในการปรับแต่ง CCT ของระบบ LED
ในความเป็นจริงแล้ว ไฟ LED มีข้อเสียเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ข้อบกพร่องที่รู้จักกันดีที่สุดของไฟ LED คือทำให้เกิดความร้อนตามมา เนื่องจากพวกมันผลิตความร้อนภายในบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์แทนที่จะแผ่ความร้อนออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรด LED จึงถูกเรียกว่าเป็นแกดเจ็ตสำหรับขายความร้อน LED แปลงพลังงานไฟฟ้าประมาณครึ่งหนึ่งที่ได้รับให้เป็นความร้อน ซึ่งจำเป็นต้องขนส่งทางกายภาพผ่านช่องระบายความร้อน จลนพลศาสตร์ของกลไกความล้มเหลวรวมถึงการผลิตและการพัฒนาข้อบกพร่องของอะตอมในพื้นที่ทำงานของไดโอด คาร์บอไนเซชันและสีเหลืองของสารห่อหุ้ม และการย้อมสีของตัวเรือนบรรจุภัณฑ์พลาสติกอาจถูกเร่งขึ้นหากอุณหภูมิจุดต่ออุปกรณ์ไม่ได้ถูกรักษาให้ต่ำกว่าขีดจำกัดที่กำหนด สำหรับทุก ๆ 10 องศาเซลเซียส อุณหภูมิทางแยกที่เพิ่มขึ้นสูงกว่าอุณหภูมิทางแยกที่กำหนดสูงสุด อายุการใช้งานของ LED จะลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ถึง 50 เปอร์เซ็นต์
ความจริงที่ว่า LED เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่เปราะบาง เป็นทั้งข้อจำกัดที่ด้อยค่าที่สุดและเป็นข้อจำกัดที่เลวร้ายที่สุดของหลอดไฟ LED พวกเขามีความชอบในการกินเป็นพิเศษ ไดรฟ์ปัจจุบัน ความไวของกระแสไปข้างหน้าสูงของ LED มีข้อดีและข้อเสีย ช่วยเพิ่มความสามารถในการควบคุมระบบไฟส่องสว่าง แต่ยังทำให้ควบคุมกระแสไฟได้ยากมาก กระแสขับอาจผันผวนเล็กน้อย ซึ่งอาจส่งผลต่อกำลังส่องสว่าง ไฟ LED เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย DC แต่มักต้องได้รับพลังงานจากแหล่งไฟฟ้ากระแสสลับ เอาต์พุตปัจจุบันจากไดรเวอร์ไปยัง LED อาจยังคงมีการกระเพื่อมเหลืออยู่ (ความผันผวนเป็นระยะที่เหลือ) หากรูปคลื่นสลับไม่ถูกระงับอย่างสมบูรณ์หลังจากการแก้ไข เนื่องจากการกระเพื่อมนี้ ไฟ LED จะกะพริบที่ความถี่ 100Hz หรือ 120Hz ซึ่งเร็วเป็นสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า การเชื่อมต่อระหว่างกันของระบบไฟฟ้าและความร้อนของ LED ทำให้การควบคุมโหลดซับซ้อนขึ้นไปอีก ปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ LED จะลดลงเมื่ออุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อเพิ่มขึ้น แรงดันไปข้างหน้าลดลง ฯลฯ ในทางกลับกัน ปริมาณความร้อนเหลือทิ้งที่ผลิตขึ้นที่แม่พิมพ์เซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของกระแสขับ การขับ LED เกินความจุที่กำหนดอาจส่งผลให้เกิดการระบายความร้อนและการพังทลายของ LED ก่อนเวลาอันควร ภาวะไฟฟ้าเกิน (EOS) เป็นอันตรายที่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อ LED มากที่สุด เมื่อค่าพิกัดสูงสุดของส่วนประกอบเกินจากกระแสขับหรือแรงดัน จะเกิด EOS แรงดันไฟฟ้าเกินอาจมีสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการ เช่น ไฟฟ้าสถิต (ESD) กระแสไฟกระชาก หรือไฟกระชากชั่วคราวอื่นๆ เนื่องจากความไวต่อไฟ LED ต่อตัวกระตุ้นทางไฟฟ้าต่างๆ จึงจำเป็นต้องมีการจัดการกระแสขับอย่างเข้มงวด
ความจริงที่ว่า LED มีความหนาแน่นของฟลักซ์สูงเป็นข้อเสียประการที่สาม แสงจ้าอาจเกิดจากแหล่งกำเนิดแสงที่เข้มข้นของแสงที่ส่องโดยตรง ความสว่างสูงในด้านการมองเห็นอาจทำให้การมองเห็นแย่ลง (แสงสะท้อนสำหรับผู้พิการ) หรือทำให้คุณรู้สึกระคายเคืองหรือไม่สบายตา (แสงสะท้อนที่ไม่สบายตา) การออกแบบโคมไฟสามารถรวมออปติคเพิ่มเติมเพื่อลดแสงสะท้อน แม้ว่าการทำเช่นนั้นบ่อยครั้งจะนำไปสู่การสูญเสียการมองเห็นอย่างมาก
ประการสุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุด เมื่อเทียบกับสินค้าให้แสงสว่างแบบดั้งเดิม ความซับซ้อนของระบบที่มากขึ้นส่งผลให้ต้นทุนเริ่มต้นสำหรับผลิตภัณฑ์ LED สูงขึ้น ด้วยเหตุนี้ การปรับต้นทุนให้เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการออกแบบโคมไฟ ปัญหาหลายอย่างจะเกิดขึ้นเมื่อแรงกดดันด้านต้นทุนเกินความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของสินค้า
