LED har revolutioneret belysningsbranchen. Store lysstrømme giver suveræn effektivitet og økonomi. En levetid på titusindvis af timer gør, at man i stedet for at skifte lyskilde kan skifte til et helt nyt armatur. Derfor udvikler Fagerhult LED-armaturer, der dækker hele belysningsprojektets spektrum. Fra tidligere at have været primært en accentløsning er LED-teknikken nu blevet tilpasset til almen belysning. I kraft af vores erfaring og ansporet af nytænkning har vi tæmmet lysets intensitet og skabt den perfekte balance mellem effektivitet og komfort.

Sådan fungerer LED

En halvleder, som udstråler lys

LED er en forkortelse for Light Emitting Diode, det vil sige en lysdiode. Lysdioden er en halvleder, som udstråler lys, når den udsættes for elektrisk påvirkning. Lysdioden drives med jævnstrøm, DC, og kræver som oftest en separat forkobling eller en "driver". Lysdioden er meget lille. Den aktivt lysende flade er ikke større end 1-2mm². En eneste diode giver sjældent tilstrækkeligt med lys til at løse en belysningsopgave. For at enheden skal fungere kræves også, at den monteres på et kredsløbskort. Derfor sættes flere lysdioder sammen i en klynge til et LED-modul. Hvilken farve lyset får, afhænger af hvilke materialer lysdioden er fremstillet af. Grundfarverne er rød, orange og grøn samt blå i forskellige nuancer. Hvidt lys fremstilles ved, at en blå diode forsynes med et lag fosforbaseret lyspulver. Fosforet omdanner en del af det blå lys til gult lys – med hvidt lys til følge. Kvaliteten af det hvide lys påvirkes både af valg af lysdiode og af egenskaberne ved fosforet.

Sammenligning af lyskilder

LED er ikke en lyskilde

Eftersom lysdioden frembringer lys ved elektrisk stimulering, adskiller den sig fra traditionelle lyskilder. I disse lyskilder opstår lyset i stedet som et biprodukt, når glødetråden opvarmes, eller i forbindelse med en gasudladning. Eftersom lysdioden ikke afgiver ultraviolet (UV) eller infrarød (IR) stråling, er teknikken ekstra velegnet til lyssætning i følsomme miljøer.

Til forskel fra en traditionel lyskilde har lysdioden straks et maksimalt lysniveau, når den tændes, og diodens levetid påvirkes positivt af hyppig tænding og slukning. Lysstrømmen øges også ved lavere omgivelsestemperaturer, hvilket gør armaturer med LED-teknik til det optimale valg til køle- og fryserum eller udendørs. Lysdioden indeholder heller ikke nogen bevægelige eller ømtålelige dele. Når det er rigtigt konstrueret, er et LED-armatur derfor godt rustet til at tåle vibrationer og andre mekaniske belastninger.

Forkobling

Betydningen af den rette driver

LED drives hovedsageligt på to måder – med konstant strøm eller konstant spænding. Forkoblingen, eller driveren, er hjertet i LED-teknikken. Det er vigtigt, at man anvender den rigtige type af forkobling til armaturet, og at det er godkendt til drift af lysdioder. Ellers kan de tilsluttede LED-armaturer blive ødelagt. Selv om visse lysdioder kan drives af konventionelle transformatorer, så kan disse mangle forskellige former for beskyttelse, såsom kortslutningsbeskyttelse, hvilket kan medføre personskader.

Drifttemperatur

Varme påvirker effektivitet og levetid

Traditionelle lyskilder udstråler altid varme. LED afgiver ingen varme i selve lyset, men varmen er alligevel et problem. Sammenlignet med traditionelle lyskilder, som afkøles af den omgivende luft, skal en lysdiode afkøles gennem materialet bagved. Varmen er altså det, der har størst negativ indvirkning på LED, når det gælder levetid, lysudbytte og effektivitet. Ved udviklingen af LED-armaturer sørger Fagerhult derfor altid for, at temperaturen for de komponenter, der indgår, holdes inden for fabrikantens specifikation, og at den svarer til de krav, vi stiller i vores egen politik.

LED-politik

Kontrol fra komponent til færdigt armatur

Fagerhult anvender kun dioder eller LED-moduler fra de anerkendte producenter, og vi stræber efter, at de drives optimalt med hensyn til levetid og effektivitet. Den største udfordring er temperatur.

Ved udviklingen af LED-armaturer sikres det derfor, at temperaturen for de komponenter, der indgår, både holdes inden for fabrikantens specifikation og opfylder de krav, vi stiller i vores egen politik. Denne politik er den samme, som vi allerede i mange år har anvendt til anden elektronik, såsom HF-forkoblinger og nødlysaggregater. Rent konkret indebærer det, at vi tillægger en sikkerhedsmargin, når vi måler LED-modulets tc-temperatur eller beregner lysdiodens temperatur (tj). På denne måde sikres det, at den angivne forventede levetid modsvares af marginalen. Denne margin kan normalt skabes uden at øge omkostningerne ved produktet, da der tages hensyn til dette meget tidligt i udviklingsprocessen.

For at optimere konstruktionen anvendes en software til temperatursimuleringer, og beregningen kontrolleres ved at bruge et varmekamera på armaturprototyper. Ved kontrollen eller prøvningen installeres armaturet altid på den måde, som det er tænkt, at det skal anvendes af slutkunden.

Fremtiden

Et blik på fremtiden

LED befinder sig endnu i et tidligt modenhedsstadie, hvilket gør, at vi kan forvente, at LED i fremtiden bliver det naturlige valg til mange flere applikationer end i dag. På bare nogle få år er effektiviteten fordoblet, samtidig med at omkostningerne er faldet kraftigt. Udviklingen vil sandsynligvis fortsætte, selvom den udjævnes en smule. Det er ikke urimeligt at forvente, at LED-systemer, som i dag ligger på 100 lm/W, i løbet af 1-2 år vil være oppe på omkring 150lm/W. Den gennemsnitlige årlige effektivitetsforøgelse vurderes at ligge på ca. 10 % frem til år 2015. Efterhånden som volumenerne øges, vil omkostningerne falde, men hvor meget er mere uvist.

Inden for belysningsindustrien pågår der også et fælles standardiseringsarbejde, som kaldes Zhaga. Dette vil forenkle udskiftning af LED-komponenter (LED-modul og forkobling). Vedligeholdelsen af armaturet forenkles væsentligt, samtidig med at man får mulighed for at opgradere til den seneste teknik. De første standardiserede moduler forventes at kunne fås i løbet af 2011.