FAQ’s

Zijn er ook LEDs met geïntegreerde electronica? >

Led met geïntegreerde elektronica
Een knipperled is een led waarin een kleine elektronische schakeling is geïntegreerd die de led afwisselend aan en uit doet gaan. Deze led heeft vaak de zelfde stroom nodig als een witte of blauwe led.

Ook bestaan er leds die gaan branden als de spanning onder een bepaalde waarde zakt, om aan te geven dat de batterijspanning te laag is.

In allerlei speelgoed worden RGB-leds (zie boven) toegepast die voorzien zijn van elektronica die de uitgezonden kleuren doorlopend laat veranderen. Dit wordt ook wel faden genoemd.

(bron: Wikipedia)

Welke types LEDs zijn er? >

Leds worden geproduceerd in een verscheidenheid van vormen en maten. De rode led in cilindrische 5mm-behuizing, vijfde van links, is de meest voorkomende, geraamd op 80% van de wereldproductie. De kleur van de plastic lens is vaak hetzelfde als de werkelijke kleur van het uitgestraalde licht, maar niet altijd. Bijvoorbeeld, paars kunststof wordt vaak gebruikt voor infrarood-leds, en de meeste apparaten zijn voorzien van duidelijke blauwe behuizing. Er zijn ook leds in SMT-behuizingen, zoals die gevonden op mobiele telefoons en op toetsenborden.

(bron: Wikipedia)

Welke LED toepassingen zijn er zoal? >

Vanouds werden leds toegepast als vervanging voor indicatielampjes en in zevensegmentendisplays. Leds worden tegenwoordig alom toegepast in consumentenelektronica als infraroodzender in afstandsbedieningen en spannings- of signaalindicators, maar ook steeds vaker in lichtkranten en platte beeldschermen. Vooral door de vrij recent ontwikkelde mogelijkheid om leds blauw of (door combinaties van leds) wit licht uit te laten stralen is het potentiële toepassingsgebied aanzienlijk toegenomen.

Een serie leds op rij wordt ook gebruikt als derde remlicht; gemonteerd achter de achterruit van een auto. Audi en General Motors waren bij de eerste autoproducenten die leds grootschalig toepasten in hun productiemodellen. Zo was in het jaar 2000 de Cadillac Deville voorzien van volledige ledverlichting aan de achterzijde en was de Audi R8 de eerste auto waarbij de koplampen volledig uit leds bestaan. Ook de nieuwe zwaailichten voor ambulances, politie, brandweer enz. zijn meestal ledlichten. De laatste tijd zien we ook veel leds verschijnen in tuinverlichting met ingebouwde zonnecel die uit zonlicht elektrische energie genereert, die wordt opgeslagen in een oplaadbare batterij.

Verdere toepassingen zijn compacte zaklampen en fietslampen, zowel vast gemonteerd op de fiets, of als losse clip-on-units.

Met een bijzondere optische constructie kan van de led een halfgeleiderlaser gemaakt worden. Zo’n led geeft sterk gebundeld coherent licht af met een zeer specifieke golflengte, waardoor hij geschikt is om te worden toegepast in cd- en dvd-opname- en afspeelapparatuur. Deze leds hebben wel een beperkte levensduur. Bij gebruik van enkele uren per dag, zal zo’n led ruwweg 8 jaar meegaan.

Er worden ook leds gebruikt in nieuwe verkeerslichten en bij spoorwegovergangen. Voordelen daarvan zijn dat ze lang meegaan, vrijwel niet gevoelig zijn voor mechanische trillingen, en minder energie verbruiken dan de vroeger gebruikte gloeilampen.

Ook voor straatverlichting worden leds op steeds grotere schaal gebruikt. Vrijwel alle grote leveranciers van straatverlichting hebben inmiddels een of meerdere led-armaturen in hun assortiment opgenomen. De meerderheid van deze armaturen geeft wit of koelwit licht. De Nederlandse fabrikant Innolumis maakt echter gebruik van groene en rode leds, wat een goudgroen schijnsel oplevert. Deze spectrale verdeling sluit beter aan bij de fysiologische eigenschappen van het menselijk oog in het donker (het Purkinje-effect), waardoor er minder licht nodig is om toch goed te kunnen zien. Op termijn worden leds gezien als een goed alternatief voor andere soorten verlichting waarbij een langere levensduur en een lager energieverbruik bereikt wordt dan met andere lichtbronnen.

Een andere toepassing van leds in consumentenelektronica is het gebruik van leds als backlight in televisietoestellen – ook wel ledtelevisie genoemd – en computermonitoren. Traditionele beeldschermen gebruiken CCFL’s als backlight om de verscheidene pixels te verlichten. Een verschijnsel dat vaak optreedt bij deze methode van verlichten is “backlight bleeding.” Omdat elke CCFL afzonderlijk een groot gebied verlicht komt het vaak voor dat de CCFL-gebieden belicht die niet zouden moeten worden verlicht. Dit is vooral zichtbaar bij een volledig zwarte afbeelding. Aan de randen van het scherm is de kleur dan lichter dan op de rest van het scherm. Dit kan als storend worden ervaren. Door het gebruik van leds als backlight wordt dit verschijnsel minder en mits goed geplaatst verbannen. Door elke led een klein doelgebied te geven en de optie te installeren om elke afzonderlijke led wel of niet te laten branden lekt er minder licht weg aan de zijkanten en kunnen zwarte afbeeldingen beter worden weergegeven. Samsung kwam als eerste op de markt met een ledtelevisie in 2006.

Ook in de tuinbouw wordt al veel ledverlichting gebruikt, voor zowel meerlagenteelt als voor assimilatieverlichting. Ook hier speelt de spectrale verdeling van de lichtbron een rol: planten maken niet van het volledige lichtspectrum gebruik voor hun fotosynthese. Er kan daarom energie bespaard worden door met ledverlichting alleen die lichtfrequenties aan te bieden waar de plant wat mee kan en geen energie te steken in lichtfrequenties die onbelangrijk zijn voor de ontwikkeling van het gewas. Kassen die van deze techniek gebruikmaken, zijn in het donker te herkennen aan een vage roodblauwe gloed, in tegenstelling tot de veel sterkere oranje ‘halo’ van natrium en SON-T-lampen in andere kassen.

De laatste tijd is er ook een grote opmars van ledverlichting in de evenementenbranche en als theaterbelichting. Door het aanzienlijk lagere stroomverbruik en goede aanstuurbaarheid is dit een uitermate geschikte oplossing. Veelal wordt deze toepassing gebruikt als videowall, grote ledbakken waar beeld over loopt, maar ook floodlights in de vorm van PAR-behuizing komen voor.

(bron: Wikipedia)

Welke Kleuren LEDlicht zijn er? >

De kleur van het opgewekte licht is afhankelijk van de aard van de materialen waaruit de led is opgebouwd, meer specifiek de breedte van de verboden zone tussen de valentieband en de geleidingsband. Dit verklaart ook waardoor een led met een lange golflengte een lagere doorlaatspanning heeft dan een met een korte golflengte, bijvoorbeeld rood 1,7 à 1,9 V en blauw 2,8 à 4,6 V. Dit heeft ook consequenties voor de aansluitspanning en voor het eventueel toevoegen van weerstanden om de stroom door een led-circuit te stabiliseren.

Doordat de spanning over de led ook een beetje stijgt bij een grotere stroom zal de kleur iets naar een kortere golflengte opschuiven, een blauwe led zal bij lage stroom meer groenig schijnen en een rode led wordt (heel even) geel bij zoveel stroom dat hij stuk gaat.

 

(bron: Wikipedia)

Wat zijn de optische eigenschappen van een LED? >

Verschillende openingshoeken
Door de halfgeleiderconstructie van een led wordt het uitgezonden licht al enigszins gebundeld. Deze bundeling wordt doelbewust vergroot door het kristal in een reflector te monteren om met een kleinere openingshoek een grotere lichtintensiteit te bereiken. De allerfelste leds (anno 2005: meer dan 20 cd ofwel 20.000 mcd) hebben een zeer smalle openingshoek (minder dan 20 graden). Een rekenvoorbeeld: een led van 25.000 mcd met openingshoek van 20 graden straalt een hoeveelheid licht uit van: cd \times sr \ \rightarrow \ 25.000 \times 2 \pi \left(1-\cos\left(\frac {20 \pi}{360}\right)\right) = 2386 mlm \approx 2,4 lm

Ter vergelijking: een 100W-gloeilamp haalt ca. 1200 lumen. Dus om een 100W-gloeilamp te vervangen zijn 1200/2,4 = 500 leds nodig. Afhankelijk van de toepassing kan de behuizing mat, gekleurd transparant of helder transparant worden gekozen. Een matte led licht door een grote openingshoek als geheel vrij gelijkmatig op en is daarmee geschikt als indicatorlampje.

(bron: Wikipedia)

Wat is Halfwaardetijd? >

De halfwaardetijd (L50) is het aantal uren dat een led kan branden totdat hij nog maar de helft van de oorspronkelijke lichtsterkte uitstraalt. Bij eenvoudige gekleurde leds is deze tijd ook maar zeer beperkt, bij leds die fel wit licht uitstralen kan die tijd tussen 5000 en 150.000 uur liggen. Dat betekent dat wanneer een goedkope witte led als achtergrondverlichting constant aan staat, deze na zekere tijd nog maar half zo fel is.

De halfwaardetijd hangt af van de gekozen materialen en constructie van de led. Er zijn tegenwoordig leds die bij een junctie temperatuur van 80°C een halfwaardetijd van meer dan 150.000 uur hebben. De halfwaardetijd wordt door sommige fabrikanten opgegeven, of er worden testresultaten gemeld, zie de links onderaan. Dit betreft zonder uitzondering leds die een thermaal pad hebben waarmee ze op een koelplaat gesoldeerd moeten worden. Op die wijze kan de totale warmteweerstand van de junctie naar de omgeving zeer laag gemaakt worden, bijvoorbeeld totaal 15°C/W, waardoor bij 2 watt de temperatuurstijging van de led junctie tot 30°C beperkt blijft.

Het lijkt echter alsof de meeste led lamp- of led armatuur constructeurs zich niet bewust zijn van het belang van een goede led koeling, niet alleen voor de levensduur maar ook voor de efficiëntie (lumen/watt) die bij hoge junctie temperatuur wezenlijk daalt. Een led kan bewust op een lagere stroom gezet worden, zodat de junctie temperatuur lager blijft, om de halfwaardetijd te verlengen. De junctie temperatuur, de interne opbouw van de led (gebruikte materialen, procescontrole gedurende fabricage), en in mindere mate de stroom door de led, en de omgevingstemperatuur in het geval van single chip witte leds zijn bepalend voor L70 en L50. Er wordt op dit punt nog steeds vooruitgang geboekt, maar voor zeer lange levensduur moet de led altijd goed gekoeld worden en mag er niet te veel stroom door de led gestuurd worden, een wezenlijk verschil met andere lichtbronnen. Overigens wordt meestal 30% lichtafname als einde van de levensduur voor een led beschouwd (L70).

(bron: Wikipedia)

Wat is een witte LED? >

Een witte led is een blauwe led met een fluorescerende laag (ten onrechte ook wel fosfor genoemd). De fluorescerende laag zet een gedeelte van het blauwe licht om in geel licht. Het mengsel van blauw en geel licht wordt ervaren als wit licht.

Ook driekleurenleds of RGB-leds kunnen wit licht uitzenden.

(bron: Wikipedia)

Wat is een Hogehelderheidsled? >

Leds hebben in eerste instantie schaalverlichtingslampjes en controlelampjes vervangen. Door een ontwikkeling die rond het jaar 2000 plaatsvond, kunnen nu ook leds worden geproduceerd met een zeer hoge helderheid, zogenaamde hogehelderheidsleds. Hierdoor zijn deze halfgeleiders nu gestaag in opmars om gloeilampen, bijvoorbeeld in verkeerslichten en waarschuwingslichten bij overwegen, te vervangen. Door hun veel langere levensduur, grote (mechanische) schokbestendigheid, veel geringere energiebehoefte en daardoor veel minder warmte-ontwikkeling zijn zij een goedkoop en milieuvriendelijk alternatief. Nieuwere typen zijn in opmars ter vervanging van halogeenlampen. Ze verbruiken in verhouding minder energie, en zijn niet veel duurder.

(bron: Wikipedia)

Wat is een blauwe LED? >

De ontwikkeling van de blauwe led heeft lang op zich laten wachten. Blauwe (en witte) leds gebaseerd op halfgeleidende galliumnitride zijn uitgevonden door Shuji Nakamura. Pas in de jaren 90 zijn er betaalbare uitvoeringen met een redelijke helderheid op de markt. Sedert 2006 doet de blauwe led nauwelijks onder voor de groene. Met het beschikbaar komen van de blauwe led is volledige RGB-kleurmenging mogelijk geworden.

(bron: Wikipedia)

Wat betekent L70 en L50? >

L70 en L50
Het document LED Life for General Lighting: Definition of Life[5] wil een definitie voorstellen van nuttige levensduur voor een led en definieert onder andere L70 en L50. L70 geeft aan na hoeveel branduren de lichtopbrengst met 30 procent is teruggevallen, waarbij het document aangeeft dat de led aan het einde van zijn levensduur is. De L70-waarde ligt voor kleine leds gebruikt op hun maximum stroomwaarde op 1000 uur en voor gekoelde kwaliteitsleds op 150.000 uur, afhankelijk van de interne ledconstructie en de junctietemperatuur van de led in bedrijf. Een goede kwaliteit led gebruiken, zeer goed koelen en niet te veel stroom door de led sturen is de manier om een lange levensduur te verkrijgen. De L50-waarde ligt ongeveer een factor 2 hoger dan de L70-waarde. Voor kwalitatief hoogwaardige toepassingen wordt doorgaans de L70-waarde en soms zelfs de L80-waarde gehanteerd.

De huidige tests schrijven een eerste inbrandperiode voor van 1000 uur. De lichtresultaten in die periode tellen niet mee voor de meting. Gedurende de inbrandtijd tijd kan de lichtopbrengst van de led zelfs nog toenemen. Dan volgt een meetinterval tussen 1000 en 6000 uur, waarbij bijvoorbeeld elke 1000 uur de lichtopbrengst (zeer precies) wordt gemeten. Gedurende de test moeten de temperatuur van en de stroom door de led zeer constant gehouden worden. Er wordt aanbevolen bij verschillende stromen en verschillende temperaturen te meten. Hoewel de lichtafname in principe exponentieel is in de stabiele periode, kan voor L70 zonder te grote fouten lineair worden geëxtrapoleerd (dit geeft een iets te pessimistisch resultaat).

Als in de 5000 uur durende meetperiode een afname van 3% wordt geconstateerd, zou de L70 50.000 uur zijn. Voor langere levensduren zou langer gemeten moeten worden. Om 150.000 uur aan te tonen zou bijvoorbeeld gedurende 15.000 uur gemeten moeten worden, waarbij dan een lichtafname van maximaal 3% zou mogen optreden.

(bron: Wikipedia)