Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om LED:er
Vilka är LED:er?
Till vad används LED:er?
Vilka kriterier gör det lättare att välja rätt LED?
Kort och gott:
Vilka är LED:er?
En LED eller lysdiod är en modern ljuskälla och betraktas som en framtidsgaranti inom belysningsteknik. Den fungerar som en halvledare och har en enda penetrationsriktning för strömmen. Med en diod kan infraröda strålar, ultravioletta strålar och ljus skapas. Den normala lysdioden drivs med 20 mA. Högeffekts-LED:er kräver en större strömkälla och måste samtidigt ge högre värmeavledning. En för hög drifttemperatur leder till en försämring av lyskraften och förkortar livslängden avsevärt. Högeffektiva lysdioder används ofta för montering på kylelement.
Konstruktion
Trådarna i en diod kallas katod och anod. Katod hör till den negativa dioden och är den kortare av de båda trådarna. Därför är anod positiv och den längre tråden. Det händer sällan att trådarna är tvärtom. Ihopkopplade LED:er hör till de första saluförda lysdioderna. Oftast har de ett effektsvagt chip, vilket gör att de ofta används för signalvisning. Flera ihopkopplade ihopkopplade trådbundna lysdioder används i LED-spotlights och andra ljuskällor, eftersom allt bättre halvledare främjar chipsens effekt. Fördelen med trådbundna LED:er är att det finns en låg värmeavgivning och att det är mycket enkelt att löda.
En LED har olika linsformer. Vissa varianter är plattkantslinser, böjda, trekantiga, ovala linser och klockformlins. Varje lins har en annan strålningsvinkel och ljusutbyte. Dessutom kan du välja mellan tonade och klara linser. Standardiserade LED-linser har en diameter på 5 mm.
Egenskaper
Lysdioder lyser upp ett ljus som nästan är monokromatiskt. Därför passar lysdioder speciellt bra som signallampor i jämförelse med vanliga ljuskällor. Monokromatiskt ljus beskriver ett enfärgat synligt ljus. Inom elektronikområdet avses med elektromagnetisk strålning på en specifik våglängd eller frekvens.
Ljuset är proportionellt till drifttemperaturen. Ökar temperaturen, ökar ljusstyrkan. För att bestämma en klar ljusstyrka är en konstant strömkälla den bästa lösningen. Standard-LED:er kan utan problem ta upp en ström av styrka mellan 2 mA och 20 mA. I många fall räcker en effekt på 10 mA för att belysa dioden. En lågströmslysdiod har egenskapen att lysa från 2 mA. Lyskraften motsvarar inte samma vid drift på 20 mA.
Högeffekts-LED:er arbetar upp till 18 Ampere. På grund av halvledarmaterialet och seriemotståndet kan spänningsavfallet övervakas hos LED:er. Flussspänningen UF beror också på material. Beteckningen IF står för en LED-ström. Riktvärden för spänningsfall är:
IR-lysdiod 1,2 – 1,8 V.
Röd lysdiod 1,6 - 2,2 V.
Gula, gröna LED:er 1,9 - 2,5 V.
Blå, vita lysdioder 2,7–3,5 V.
UV-LYSDIOD 3,1–4,5 V.
Lysdioder är polningsberoende och har därför en högsta tillåten spärrspänning på 5 volt. En högre spärrspänning kan redan leda till att lysdioden slutar fungera.
En annan viktig aspekt är öppningsvinkeln för en lysdiod. Öppningsvinkel definierar utläckande effekt från linsen. Till skillnad från andra ljuskällor kan endast en delyta belysas på grund av öppningsvinkeln. Straw-hat-lysdioder betecknar lysdioder med en lins för större öppningsvinkel.
Livslängden på en LED bestäms med hjälp av ljusflödet. Under livscykeln minskar ljusstyrkan stadigt. Ett plötsligt bortfall kan i regel uteslutas. Högre temperaturer förkortar livslängden för en diod.
Varför behövs ett förkopplingsmotstånd?
Anslutning av en lysdiod till en direkt spänning bör undvikas, eftersom den är känslig för för hög flödesström. Halvledarmaterialet gör ett förkopplingsmotstånd oumbärligt. Det naturliga motståndet hos en halvledare sjunker vid strömtillförsel mot noll. Utan ett förkopplingsmotstånd skulle lysdioden ta emot allt mer ström och bli ett resultat av het. Dessutom förstärker en temperaturökning egenskapen av halvledare, vid värme ännu mer ström. Ett kretslopp uppstår som efter en kort lystid leder till slutlig förstörelse av LED:en.
Förkopplingsmotståndet försvagar genomströmningen och möjliggör på så sätt en problemfri användning. I sällsynta fall behövs inget förkopplingsmotstånd. Spänningskällor med högresistiva inre resistans fungerar som ett förkopplingsmotstånd för lysdioden. Varje förkopplingsmotstånd som begränsar strömmen till ett värde av högst 20 mA lämpar sig för användning med en lysdiod.
Till vad används LED:er?
Under de tidiga utvecklingsåren användes lysdioder ofta i infraröda styrenheter och fotoceller. Sedan marknadslanseringen har de allt större användning i rumsbelysning, gatubelysning, ficklampor, LED-strålkastare, blixtljus i smarttelefoner och kameror eller i LED-strips. Led-slingor används för indirekt och icke synlig belysning. Högeffekts-LED:er används i allt större utsträckning i trafikljus och fordonslampor.
Vilka kriterier gör det lättare att välja rätt LED?
Linsform
Linsformen ger en ljusavgivande vinkel. Beroende på vilken typ av belysning som krävs kan ovala, trekantiga och välvda linser väljas. Platta kantslinser finns också tillgängliga.
Ljusstyrka
Ljusstyrkan ska anges som ”mcd”. Beteckningen fungerar som en fysikalisk indikator för LED:ens ljusstyrka. Enkel: ”mcd” är den enhet som bestämmer hur väl det mänskliga ögat kan ljuta. 1000 mcd motsvarar ungefär samma ljusstyrka som ett ljus. Som riktvärde gäller
• stearinljus = 150 Watt = 15 lumen
• 1W-lysdiod = 1W = 90 lumen
Strålningsvinkel
Diametern på ljuskäglan påverkas av strålvinkeln. Ju större strålningsvinkel, desto större är diametern på ljuskäglan. För bostäder lämpar sig strålningsvinkel på 120°. För korridorer eller liknande vägar räcker en strålningsvinkel på 90°. Valet av rätt utstrålningsvinkel beror på användningsområde och användning.
Färgtemperatur
Färgtemperaturen för ljuskällan anges i Kelvin. För att du ska kunna välja rätt ljuskälla är information om färgtemperaturen oumbärlig. Ljusfärger enligt din 5035 är:
• varmvit:i Kelvin: Under 3300 K
• Neutralvit:i Kelvin: 3300 - 5000 K
• dagsljusvit (kallvit):i Kelvin: 5000 K.
Kort och gott:
Ihopkopplade LED:er lämpar sig särskilt för användning som signalgivare eller för belysning av enskilda områden, till exempel i fordonscockpits. Strålningsvinkeln i kombination med linsform bestämmer ljusräckvidden för en LED. Ofta används för miljöer strålningsvinkel på 90° eller 120°. Liten strålningsvinkel passar för signallampor, men bör inte vara mindre än 45°. Förkopplingsmotståndet ökar livslängden och kontrollerar strömtillförseln. Som övre gräns får motståndet inte släppa igenom mer än 20 mA ström.
Vilka är LED:er?
Led:er möter oss idag överallt: Oavsett om det gäller trafikljus, TV eller belysning i privata och affärsmässiga rum. Genom sin långa livslängd, sin ringa storlek samt de variationsrika formerna och färgspekterna har LED:erna på kort tid slagit igenom gentemot glödlampor, halogenlampor och lågenergilampor. Bakom varje LED finns en hel del teknik, som vi i vår guide förklarar för dig kort.