La eficiencia y los parámetros operacionales
Los ledes están diseñados para funcionar con una potencia eléctrica no superior a 30-60 milivatios (mW). En torno a 1999, Philips Lumileds introdujo ledes más potentes capaces de trabajar de forma continua a una potencia de un vatio. Estos ledes utilizaban semiconductores de troquelados mucho más grandes con el fin de aceptar potencias de alimentación mayores. Además, se montaban sobre varillas de metal para facilitar la eliminación de calor.
Una de las principales ventajas de las fuentes de iluminación a base de ledes es la alta eficiencia luminosa. Los ledes blancos igualaron enseguida e incluso superaron la eficiencia de los sistemas de iluminación incandescentes estándar. En 2002, Lumileds fabricó ledes de cinco vatios, con una eficiencia luminosa de 18-22 lúmenes por vatio (lm/W). A modo de comparación, una bombilla incandescente convencional de 60-100 vatios emite alrededor de 15 lm/W, y las lámparas fluorescentes estándar emiten hasta 100 lm/W.
A partir de 2012, Future Lighting Solutions había alcanzado las siguientes eficiencias para algunos colores. Los valores de la eficiencia muestran la potencia luminosa de salida por cada vatio de potencia eléctrica de entrada. Los valores de la eficiencia luminosa incluyen las características del ojo humano y se han deducido a partir de la función de luminosidad.
En septiembre de 2003, Cree Inc. fabricó un nuevo tipo de led azul que consumía 24 milivatios (mW) a 20 miliamperios (mA). Esto permitió un nuevo encapsulamiento de luz blanca que producía 65 lm/W a 20 miliamperios, convirtiéndose en el led blanco más brillante disponible en el mercado; además resultaba ser más de cuatro veces más eficiente que las bombillas incandescentes estándar. En 2006 presentaron un prototipo de led blanco con una eficiencia luminosa récord de 131 lm/W para una corriente de 20 miliamperios. Nichia Corporation ha desarrollado un led blanco con una eficiencia luminosa de 150 lm/W y una corriente directa de 20 mA. Los ledes de la empresa Cree Inc. denominados xlamp xm-L, salieron al mercado en 2011, produciendo 100 lm/W a la potencia máxima de 10 W, y hasta 160 lm/W con una potencia eléctrica de entrada de unos 2 W. En 2012, Cree Inc. presentó un led blanco capaz de producir 254 lm/W, y 303 lm/W en marzo de 2014. Las necesidades de iluminación general en la práctica requieren ledes de alta potencia, de un vatio o más. Funcionan con corrientes superiores a 350 miliamperios.
Estas eficiencias se refieren a la luz emitida por el diodo mantenido a baja temperatura en el laboratorio. Dado que los ledes, una vez instalados, operan a altas temperaturas y con pérdidas de conducción, la eficiencia en realidad es mucho menor. El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) ha realizado pruebas para sustituir las lámparas incandescentes o los LFC por las lámparas led, mostrando que la eficiencia media conseguida es de unos 46 lm/W en 2009 (el comportamiento durante las pruebas se mantuvo en un margen de 17 lm/W a 79 lm/W).