LED 조명은 얼마나 오래 지속 가능할까요? LED 조명은 최근 몇 년 동안 보편화되었습니다. 저전력 소비와 긴 수명이 특징이지만 실제로 깨지지 않고 얼마나 잘 작동합니까? 궁금증에 대해 알아보도록 하겠습니다.
LED 란 무엇입니까?
먼저 LED의 작동 방식을 설명하겠습니다. LED는 “발광 다이오드”를 의미하며 전류가 가해지면 빛을 방출하는 반도체를 사용하는 제품입니다. 반도체의 구조는 일반 다이오드의 구조와 유사한 PN 접합입니다. 기본 원리는 순방향 전류가 인가되면 PN 접합 사이에 전자와 정공이 결합되어 그 때 생성된 빛이 사용된다는 것입니다.
그러나 각 반도체는 작고 빛의 양이 적기 때문에 조명용 LED에 많은 수의 반도체를 배치하여 일정량의 광을 확보합니다. 또한, 생성된 광의 파장은 반도체의 밴드갭에 의해 결정되기 때문에 다양한 반도체 재료를 이용한 제품이 개발되어 현재는 다양한 색상의 광을 얻을 수 있다.
LED 조명의 백색광은 기본적으로 적색, 청색 및 녹색 LED의 조합입니다., 그러나 많은 경우, 청색 LED만 사용하고 노란색 형광체를 전구에 부착하여 백색광을 생성합니다.
LED 수명은 약 10 년
다음으로 주요 주제인 LED 수명에 대해 설명하겠습니다. 오늘날 대부분의 LED 조명의 수명은 40,000시간입니다. 40,000 시간의 작동은 하루 1 시간 동안 조명을 사용하더라도 10,40000 ÷ 10 시간÷ 365 일 = 10.9 년, 즉 약 10 년 동안 사용할 수 있음을 의미합니다.
그러나 LED는 2009 년경에 개발되었으며 시장에 나와있는 대부분의 LED는 10 년 동안 사용되지 않았습니다. 가속 테스트 등으로 충분히 검증되었지만 시장에서 검증되지 않았기 때문에 실제 서비스 수명은 변경 될 수 있다고 할 수 있습니다.
그런데 수명이 40,000 시간 인 LED 조명의 경우 보증 기간은 종종 5 년으로 설정됩니다. 따라서 어떤 이유로 수명이 단축 되더라도 최소 5 년 동안 작동이 보장된다고 할 수 있습니다.
LED의 수명이 긴 이유
LED의 수명은 40,000 시간이라고 언급했지만 다른 조명기구와 얼마나 다른가요? 주 조명기구, 백열 전구, 형광등 및 LED의 일반적인 수명은 아래 표에 나와 있습니다.
조명의 종류 수명
- 백열 전구 1,000~2,000시간
- 형광등 6,000~12,000시간
- 발광 다이오드 40,000 시간
백열 전구 및 형광등에 비해 LED의 긴 수명이 두드러 질 수 있습니다. 이제 각 등기구가 고장나는 메커니즘에서 LED의 수명이 긴 이유를 명확히 해 보겠습니다.
백열 전구는 필라멘트
첫째, 백열 전구는 내부의 필라멘트가 타 버릴 때 수명이 다합니다. 백열 전구의 원리는 필라멘트에 전류를 통과시켜 가열하여 백열등으로 만들어 빛을 생성하는 것입니다.
필라멘트는 매우 뜨거워지기 때문에 필연적으로 조금씩 증발하여 마모되고, 어느 정도 마모되면 파손되어 사용할 수 없게됩니다. 또한 스위치를 켤 때 필라멘트가 가장 많이 로드되기 때문에 전구의 ON/OFF를 반복하면 수명이 단축되는 것으로 알려져 있습니다.
그런데 필라멘트를 두껍게 만들어 수명을 연장 할 수는 있지만 스펙트럼 강도가 감소하기 때문에 2,000 시간 이상의 제품은 판매되지 않습니다.
형광등은 전극이 파손
형광등의 경우 수명의 원인은 양쪽 끝의 전극이 열화되어 전자를 방출 할 수 없기 때문입니다. 형광등이 빛을 방출하는 원리는 조금 복잡합니다., 그래서 단계별로 설명하겠습니다.
먼저, 전극에 고전압이 인가되어 열전자를 방출할 때 동작이 시작된다. 날아간 열 전자는 형광등에 채워진 수은 입자에 부딪히고 그 때 자외선이 생성됩니다. 생성 된 자외선은 형광등 표면에 적용된 형광체에 의해 가시 광선으로 변환되어 조명 효과를 만듭니다.
이런 식으로 형광등은 백열 전구와 달리 뜨거운 부분이 없습니다. 그러나, 한편, 전극에 고전압을 인가할 필요가 있기 때문에, 형광등이 점등될 때마다 전극에 부하가 가해진다. 특히, 열 전자를 쉽게 방출 할 수 있도록 적용되는 “이미 터”의 수는 점차 감소하므로 일정 시간이 지나면 열 전자가 더 이상 방출되지 않고 수명이 다합니다.
많은 분들이 수명이 다하는 형광등 표면의 일부가 어두워지는 것을 보셨을 지 모르지만 이것은 이미 터가 날아 가기 때문에 발생합니다.
LED는 파손 위험이 적음
LED의 경우 반도체의 전자와 정공이 결합 될 때 발광이 사용됩니다. 따라서이 장치는 거의 독점적으로 전류를 전도하기위한 반도체와 부품으로 구성되며 빛을 방출 할 때 가장 많이로드되는 반도체입니다.
그러나 개별 반도체를 통과하는 전류는 크지 않으며 적절하게 사용하면 반영구적이라고 할 수있는 긴 수명을 자랑하므로 백열 전구처럼 깨지지 않습니다. 또한 고온 및 고전압과 같은 열악한 환경에 노출되는 다른 구성 요소가 없으므로 일반적으로 서비스 수명이 더 깁니다.
덧붙여서 반도체가 뜨거워지는 등의 조건에 따라 수명이 단축 될 수 있지만 대부분의 경우 적절한 조치가 취해 지므로 걱정할 필요가 없습니다.
마무리
LED 수명의 길이와 고장 원인에 대해 설명했습니다. 백열 전구 및 형광등과 달리 LED는 열악한 조건에서 사용되는 구성 요소가 없기 때문에 수명이 40,000시간입니다.
또한 조명이 갑자기 켜지지 않는 경우는 드물며 대부분의 경우 밝기가 조금씩 감소합니다. 즉, LED 자체가 아닌 전원 공급 장치용 보드 고장과 같은 다른 이유로 인해 손상될 수도 있습니다