LED-belysning som övertygar!

I dessa tider när LED-belysningen introduceras upplever belysningsindustrin en revolutionär och djupgående teknologisk förändring som kan jämföras med uppfinningen av glödlampan eller när denna ersattes av lysrör. Anpassningen av standarder och normer kan knappast hålla jämna steg med denna omfattande och snabba förändring. I sådana tider saknas ofta en enhetlig terminologi vilket har lett till olika påståenden för kvalitetsvillkor och data för just LED-teknologi. Under sådana förutsättningar förekommer nästan ingen verifiering av produkter och deras jämförbarhet. Och detta leder till osäkerhet på marknaden.

Vår målsättning är därför att, vid sidan om grundläggande information om LED, kommer fram till en enhetlig förståelse för LED-belysning. En pålitlig partner för effektiva ljuslösningar erbjuder mer än enbart innovativa produkter och ett starkt märke: Även framstående kvalitet, en helhetlig service och engagerade, kompetenta medarbetare är en självklarhet hos TRILUX. Allt detta gör TRILUX till en stark och pålitlig partner för dig och dina belysningsidéer. Idag och i framtiden.

"Hela paketet måste stämma"

 LED-teknologin har vid det här laget etablerat sig i alla användningar. Men vilka viktiga detaljer måste fortfarande beaktas och vilka nya trender bestämmer ljusbranschen?

Dietmar Zembrot, medlem i TRILUX styrelse och ansvarig för teknik, och Dirk Pietz, chef för produktstyrning, tar ställning.

Visa intervjun

LED - en av de mest effektiva ljuskällorna

Med stor potential för energibesparing

Med en livslängd på ca 50 000 drifttimmar – i utomhusarmaturer ofta väsentligt mycket längre – är LED långt överlägsen de flesta andra ljuskällor. Omräknat motsvarar detta 5,7 år kontinuerlig drift, dvs. 2 083 dagar dygnet runt. Livslängden för en LED påverkas bland annat av temperatur, strömstyrka och spänning, fukt, kemikalier, strålning och mekaniska krafter.

Dessutom är LED-teknologins känslighet mot mekanisk påverkan relativt låg jämfört med andra ljuskällor. Rörliga eller bräckliga delar saknas och utformningen är kompakt.

FAQ kring LED-belysning

Temperatur, ljusutbyte och livslängd

En av de viktigaste faktorerna för en lysdiods verkningsgrad och livslängd är temperaturen i spärrskiktet – den s k övergångstemperaturen (junction temperature, Tj). Med stigande temperatur sjunker ljusutbytet och livslängden för en lysdiod. Av denna anledning spelar termostyrningen en central roll.

LED eller lysrör

Det är inte möjligt att generell bestämma sig för LED eller lysrör eftersom båda teknologiska lösningar påverkas av många olika individuella ramvillkor. I vilket fall som helst spelar kvaliteten av tillämpade ljuskällor en avgörande roll. Sedan mer än 100 år tillbaka står TRILUX för intelligenta, effektiva och innovativa ljuslösningar. Vi stödjer er med professionell rådgivning för att komma fram till en optimal, energibesparande och kostnadssänkande ljuslösning för ert speciella användningsfall.

Reducering av ljusflöde och totalbortfall

Om man betraktar livslängden för en lysdiod, skiljer man mellan parametriska fel, dvs effektförlust, och ett totalbortfall. Vid en effektförlust avtar ljusflödet med tiden tills det sjunker under ett tröskelvärde som är acceptabelt för det aktuella användningsområdet. Reduceringen av ljusflödet från LED-armaturerna måste beaktas när belysningsanläggningen planeras.

Beräkna den nominella livslängden på egen hand

L80-räknare

Funktionssätt för en lysdiod

När en spänning ansluts till pn-övergången kan storleken av spärrskiktet påverkas. I detta fall är polariteten av avgörande betydelse. Om man ansluter en n-ledare (elektrondonator) till en negativt laddad katod, kommer elektroner att tränga in från n-sidan och vidare mot spärrskiktet och till anoden. Samtidigt vandrar hål från p-sidan (som är ansluten till den positivt laddade anoden) mot spärrskiktet resp. katoden. När spänningen stiger blir spärrskiktet mindre tills framspänningen har nåtts och dioden leder ström. Om man därefter ansluter n-ledaren till den positivt laddade anoden, kommer elektroner  att attraheras av anoden, så att spärrskiktet förstoras och ingen ström kan flyta.

Effektiv termostyrning

Fastän ljuset som avges av en ljusdiod inte innehåller några infrarödandelar, alltså är "kallt", uppstår höga temperaturer vid rekombination i halvledarkristallen. Denna nästintill punktformade värmebelastning måste ledas bort och fördelas jämnt med ett raffinerat kylsystem. Principen för ett LED-kylsystem liknar kylningen för en datorprocessor: Kretskortet där lysdioden befinner sig är sammanpressad med ett kylelement för att garantera en optimal värmeövergång. Kylelementets form och konstruktion är bland annat beroende av armaturens geometri, monteringsplatsen och tillämpat material.

Sammansättning av en LED-komponent

Vid första ögonkastet består en LED-komponent av en rad av enkla delar. Det centrala elementet är den egentliga lysdioden (light emitting diode), en speciellt dopad halvledare som omvandlar den elektriska energin till synligt ljus. Denna process sker i ett mycket smalt området i mitten av halvledaren, det s k spärrskiktet eller "junction". Själva lysdioden har två elektriska anslutningar och kan fixeras på ett termiskt ledande basmaterial så att värmen som uppstår under drift kan ledas bort. Dessa komponenter skyddas av en stabil kåpa som på ovansidan – i strålningsriktningen – täcks över av ett primärt optiskt system (i regel en liten lins).

Vitt ljus, varmt ljus?

Om man jämför ljusets spektrala sammansättning från olika ljuskällor kan man konstatera stora skillnader. Ljus från ett stearinljus till exempel innehåller en röd ljusandel över genomsnittet och upplevs som varmt ljus. Ljus från ett lysrör däremot som innehåller en högre andel blått ljus varseblivs som kallt ljus. Eftersom de flesta naturliga ljuskällorna sänder ut ett brett spektrum av olika våglängder, är en uppgift om en enstaka våglängd inte tillräcklig för att beskriva egenskaperna i vitt ljus. En avgörande faktor är förhållandet mellan de olika andelarna i spektrat. Detta beskriver färgtemperaturen vid vitt ljus resp. färgen vid kulört ljus.

LED - en luminiscent spotlight

Ljuset som sänds ut från en lysdiod är inte som vid en glödlampa resultatet av en termisk process – det uppstår snarare vid en elektrisk reaktion inuti dioden, vid rekombinationen av positiva och negativa laddningsbärare i halvledarens spärrskikt. Energin som frigörs sänds ut som elektromagnetisk strålning i det synliga spektrat – det vill säga som ljus. Verkningsgraden i lysdioden överträffar glödlampans många gånger om. Rund 50 % av den inmatade elektriska energin omvandlas av lysdioden till ljus.

Vi känner alla till ljusets stimulerande verkan. Ljus aktiverar och gör oss vakna. Det reglerar vår dygnsrytm. Aktuella undersökningar bekräftar till och med den positiva verkan från solljus på hälsa och psyke. Men även artificiellt ljus kan höja vårt välbefinnande, förbättra vår koncentrationsförmåga och ge stimulation. Artificiellt ljus som orienterar sig efter solljus är därmed mycket mer än endast ett belysningsmedel.

Med den nyaste tekniken, intelligenta ljuslösningar och erfarenhet strävar vi ständigt efter att uppnå bästa möjliga ljuskvalitet. Kort sagt: Nytt ljus som präglar arkitekturen, gör att människor arbetar bättre och väcker positiva tankar – och samtidigt är högeffektiv.

Utvecklingen av TRILUX lysdioder

En systematisk kunskapsuppbyggnad och -transfer är särskilt inom ramen av utvecklingen av nya teknologier som lysdioder mycket viktig. Av denna anledning engagerar sig TRILUX starkt i olika nätverk av grund- och användningsforskare, offentliga inrättningar och standardiseringskommittéer. För tillfället engagerar vi oss i gemensamma projekt inom LED, bl a med 3M, olika Fraunhofer- institut, tyska ministeriet för utbildning och forskning (BMBF) och Tekniska Universitetet Ilmenau. Vi samarbetar även med OSRAM med fokus på OLED samt med dotterbolaget BAG inom området ljusstyrning. Innehållet i dessa projekt präglas av framtidsvisande teman, t ex forskning och utveckling av hållbara arbets- och kontorskoncept, en studie om dynamiskt ljus vid kontorsarbetsplatser i framtiden eller om interaktiva system för belysningsstyrning.

Sedan februari 2010 är TRILUX medlem i Zhaga, en global kommitté med representanter från olika företag inom ljusindustrin. Med tanke på den snabba och hållbara utvecklingen av LED-teknologin, skapar Zhaga specifikationer som ska säkerställa utbytbarheten av LED-moduler från olika tillverkare. Zhaga fokuserar sig på den mekaniska, ljustekniska, termiska och elektriska kompatibiliteten i LED-moduler, system och driftdon.

Hållbarhet med system

Planering och agerande som präglas av lång sikt har alltid varit en grundläggande beståndsdel i vår bild av oss själva. Vårt mål är att erbjuda hållbara och energibesparande produkter samt att tillverka dem i en ansvarsfull hantering av resurser såsom råvaror och energi. Och just tack vare LED-teknologin tränger vi med våra produkter in i nya områden av kostnadseffektivitet, miljövänlighet och energieffektivitet som för endast ett par år sedan ansågs vara ouppnåeliga.

Läs mer