2014-01-10 10:19

LED står för Light Emitting Diode, eller lysdiod. En LED är inte en traditionell ljuskälla utan en halvledare som avger ljus. Det är inte heller någon ny teknik. Redan 1927 presenterades en lysdiod i en tidskrift av den ryske vetenskapsmannen Oleg Vladimirovitj Losev. Även om det inte var den första rapporten, var det den första som fick någon större spridning. Den första lysdioden med ett synligt spektrum utvecklades 1962 av Nick Holonyak Jr, som därför ofta betraktas som lysdiodens fader. 

En LED består av en halvledare med hölje på en liten platta som, beroende på vilket material som används, avger olika typer av ljus när en ström går genom dioden. Ljuset avges till genom ett fysiskt fenomen som kallas för elektroluminiscens.

Hur fungerar LED? 

I en vanlig glödlampa kan man antingen använda likström (DC) eller växelström (AC). En LED diod är en halvledare och använder därför endast likström, som innebär att polariteten går i rätt riktning. Den här principen kallas för framspänning. Om polariteten är fel, eller bakåtriktad, händer ingenting, ungefär som en enkelriktad ventil i ett vattenrör. När framspänningen strömmar genom dioden faller elektroner ned i hål med lägre energinivåer, eller korsningar, där de frigör energi i form av fotoner - ljusstrålning.

Vad har en LED och dess styrenhet för livslängd?

De som tillverkar lysdioder och styrenheter till LED-belysning hävdar att livslängden är 50 000 timmar, definierat som den tid då lysdioderna lyser med över 70 % av maximal ljusstyrka. Detta är inte en formell standard, men har blivit den nivå, eller det villkor, som används i belysningsbranschen.

Hur är det med värmestrålningen? 

Man har länge antagit att en LED inte utstrålar någon värme i ljusstrålen. Detta är inte helt sant, eftersom det förekommer en mycket liten mängd värmestrålning. Värmealstringen är nästan omärklig, men det produceras ändå värme. Jämfört med en traditionell ljuskälla, som kyls ned av luften, kräver en LED ett mer avancerat och komplicerat värmehanteringssystem. När energi förvandlas från en form till en annan, t.ex. från elenergi till synlig ljusstrålning, uppstår det en stor mängd överflödig energi som alltid förvandlas till något slags värme.

Är LED en energieffektiv ljuskälla?

En LED kan ännu inte ge så stora energibesparingar som ofta anges i media och reklammaterial, där tekniken jämförs med glödlampor eller ljuskällor med lågspänningshalogen (dikroiska ljuskällor). Jämfört med metallhalogen finns det mycket kvar att göra. Men om man bara tittar på effektiviteten vad gäller lumen/watt står LED sig riktigt bra jämfört med metallhalogen. Om vi däremot tittar på effektiviteten för hela energiomvandlingen från elenergi till synligt ljus är det en helt annan fråga.

Hur återvinner man LED-ljuskällor? 

LED-ljuskällor består huvudsakligen av elektroniska komponenter av PCB-material, dioder, halvledare m.m., så man gör på samma sätt som med annan elektronik. Ljuskällorna måste slängas separat, inte tillsammans med hushållsavfallet, och behandlas som annan elektronik.

Är LED en hållbar ljuskälla?

LED är en mycket hållbar ljuskälla tack vare den höga effektiviteten och långa livslängden, samtidigt som effektiviteten för LED-chip fortsätter att öka dramatiskt då utvecklingen går framåt.

Etablerade LED-källor, som är vanliga på dagens marknad, kan ge produkter med en systemeffektivitet som överstiger 60 lumen per watt med högkvalitativt, varmvitt ljus (inklusive förluster via styrenheten och värme-hanteringen). Dessutom innebär riktbarheten en mycket större optisk effektivitet än för traditionella ljuskällor när de kombineras med optik som linser eller reflektorer. Det innebär att man kan få den önskade ljuseffekten med lägre effektivitet hos källan. LED med kallare vitt ljus är ännu mer effektiva och kan användas där ett sådant ljus bedöms vara lämpligt (t.ex. i belysning i kyldiskar). Dessutom har LED-produkter mycket lång livslängd när de konstrueras rätt.
Värdena ovan visar de bästa mätresultat som kan erhållas från dagens kommersiellt tillgängliga produkter. LED-tekniken fortsätter dock att utvecklas snabbt, och vissa större tillverkare anger nu laboratorieresultat på > 200 lumen per watt. Dessa LED finns för närvarande inte i handeln. 

En liten varning är att fördelarna med LED, vad gäller hållbarhet, endast kan uppnås om man tänker på hur LED används och konstrueras i produkten och i sina tillämpningar. Det kräver goda kunskaper om hur aktuella LED-paket beter sig under olika förhållanden. 

 

Kan jag byta ut ljuskällan till en LED men ändå behålla samma armatur?

Ja, med vissa lågspänningsarmaturer, men det kan uppstå problem beroende på hur väl lämpad transformatorn är för LED-moduler. 

 

Varför är det så dyrt med LED idag?

LED tillverkas fortfarande i ganska små volymer jämfört med andra material och får därför inte samma skalfördelar. Genom att öka den globala volymen och kapaciteten hos LED kan man sänka kostnaderna och erbjuda lägre pris för en viss ljusstyrka. Dessutom kräver bra LED-produkter ett avsevärt extra konstruktionsarbete för att garantera tillförlitlighet och konsekventa prestanda.