nyheter

LED-belysning är nu den mest populära ljustekniken. Nästan alla är bekanta med de många fördelarna som LED-armaturer erbjuder, särskilt det faktum att de är mer energieffektiva och håller längre än traditionella armaturer. De flesta har dock inte så mycket kunskap om den bakomliggande tekniken bakom LED-belysning. I det här inlägget tar vi en titt på hur LED-belysningstekniken ligger bakom för att förstå hur LED-lampor fungerar och var alla fördelar de har kommit till.

Kapitel 1: Vad är lysdioder och hur fungerar de?

Det första steget för att förstå LED-belysningsteknik är att förstå vad LED är. LED står för lysdioder. Dessa dioder är till sin natur halvledare, vilket innebär att de kan leda elektrisk ström. När elektrisk ström appliceras över en ljusemitterande diod, är resultatet frigöring av energi i form av fotoner (ljusenergi).

På grund av det faktum att LED-armaturer använder en halvledardiod för att producera ljus, kallas de för halvledarljusenheter. Andra halvledarljus inkluderar organiska ljusemitterande dioder och polymera lysdioder, som också använder en halvledardiod.

Kapitel 2: LED-ljusfärg och färgtemperatur

De flesta LED-armaturer producerar ljus som är vit till färgen. Det vita ljuset klassificeras i olika kategorier beroende på värmen eller kylan hos varje armatur (därav färgtemperaturen). Dessa färgtemperaturklassificeringar inkluderar:

Varmvit – 2 700 till 3 000 Kelvin
Neutral vit – 3 000 till 4 000 Kelvin
Pure White – 4 000 till 5 000 Kelvin
Day White – 5 000 till 6 000 Kelvin
Cool White – 7 000 till 7 500 Kelvin
I varmvitt har färgen som produceras av lysdioder en gul nyans, liknande den för glödlampor. När färgtemperaturen stiger blir ljuset vitare tills det når dagsvit färg, som liknar det naturliga ljuset (dagsljus från solen). När färgtemperaturen fortsätter att öka börjar ljusstrålen ha en blåaktig nyans.

En sak du dock bör notera om lysdioder är att de inte producerar vitt ljus. Dioderna finns i de tre primära färgerna: röd, grön och blå. Den vita färgen som finns i de flesta LED-armaturer kommer till genom att blanda dessa tre primärfärger. I grund och botten innebär färgblandning i lysdioder att kombinera de olika ljusvåglängderna för två eller flera dioder. Genom färgblandning är det därför möjligt att uppnå vilken som helst av de sju färgerna som finns i det synliga ljusspektrumet (regnbågens färger), som ger en vit färg när de alla kombineras.

Kapitel 3: LED och energieffektivitet

En viktig aspekt av LED-belysningsteknik är deras energieffektivitet. Som redan nämnts vet nästan alla att lysdioder är energieffektiva. Men ett stort antal människor inser inte hur energieffektiviteten kommer till.

Det som gör LED mer energieffektiv än andra belysningstekniker är det faktum att LED omvandlar nästan all inmatad effekt (95%) till ljusenergi. Dessutom avger inte lysdioder infraröd strålning (osynligt ljus), vilket hanteras genom att blanda färgvåglängderna på dioderna i varje armatur för att endast uppnå den vita färgvåglängden.

Å andra sidan omvandlar en typisk glödlampa bara en liten del (cirka 5 %) av den förbrukade effekten till ljus, medan resten går till spillo genom värme (cirka 14 %) och infraröd strålning (cirka 85 %). Därför, med traditionell belysningsteknik, krävs mycket kraft för att producera tillräckligt med ljusstyrka, med lysdioder som behöver betydligt mindre energi för att producera liknande eller mer ljusstyrka.

Kapitel 4: Ljusflöde för LED-armaturer

Om du har köpt glödlampor eller lysrör tidigare är du bekant med watt. Länge var watt det vedertagna sättet att mäta ljuset från en armatur. Men sedan LED-armaturen kom har detta förändrats. Ljuset som produceras av lysdioder mäts i ljusflöde, vilket definieras som mängden energi som avges av en ljuskälla i alla riktningar. Måttenheten för ljusflödet är lumen.

Anledningen till att man ändrar måttet på ljusstyrka från watt till ljusstyrka beror på att lysdioder är lågeffektsenheter. Därför är det mer meningsfullt att bestämma ljusstyrkan med hjälp av ljusutgången istället för effektutgången. Utöver det har olika LED-armaturer olika ljuseffekt (förmågan att omvandla elektrisk ström till ljuseffekt). Därför kan armaturer som förbrukar samma mängd ström ha en helt annan ljuseffekt.

Kapitel 5: Lysdioder och värme

En vanlig missuppfattning om LED-armaturer är att de inte producerar värme-på grund av att de är svala vid beröring. Detta är dock inte sant. Som redan nämnts ovan omvandlas en liten del av den effekt som matas till lysdioder till värmeenergi.

Anledningen till att LED-armaturer är coola att ta på är att den lilla delen av energi som omvandlas till värmeenergi inte är för mycket. Utöver det kommer LED-armaturer med kylflänsar, som avleder denna värme, vilket förhindrar överhettning av lysdioderna och de elektriska kretsarna i LED-armaturer.

Kapitel 6: Livslängden för LED-armaturer

Förutom att vara energieffektiva är LED-armaturer också kända för sin energieffektivitet. Vissa LED-armaturer kan hålla mellan 50 000 och 70 000 timmar, vilket är cirka 5 gånger (eller ännu mer) längre jämfört med vissa glödlampor och lysrörsarmaturer. Så vad gör att LED-lampor håller längre än andra typer av ljus?

Tja, en av anledningarna har att göra med det faktum att LED är halvledarljus, medan glödlampor och lysrör använder elektriska glödtrådar, plasma eller gas för att avge ljus. De elektriska filamenten brinner lätt ut efter en kort period på grund av värmenedbrytning, medan glashöljena som innehåller plasman eller gasen är mycket känsliga för skador på grund av stötar, vibrationer eller fall. Dessa armaturer är alltså inte hållbara, och även om de överlever tillräckligt länge är deras livslängd betydligt kortare jämfört med lysdioder.

En sak att notera om lysdioder och livslängd är att de inte brinner ut som lysrör eller glödlampor (såvida inte dioderna överhettas). Istället försämras ljusflödet hos en LED-armatur gradvis över tiden, tills det når 70 % av den ursprungliga ljuseffekten.

Vid denna tidpunkt (som kallas L70) blir ljusförsämringen märkbar för det mänskliga ögat, och nedbrytningshastigheten ökar, vilket gör fortsatt användning av LED-armaturer opraktisk. Armaturerna anses alltså ha nått slutet av sin livslängd vid denna tidpunkt.