Värt att veta om LED - Ljuskultur
Värt att veta om LED - Ljuskultur
Värt att veta om LED - Ljuskultur
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
LeD<br />
<strong>Värt</strong> <strong>att</strong> Veta <strong>om</strong>
LeD<br />
<strong>Värt</strong> <strong>att</strong> Veta <strong>om</strong><br />
Innehåll<br />
3 InLeDnIng:<br />
LeD föränDrar Ljusets VärLD<br />
4 LysDIoDens egenskaper<br />
8 LeD-moDuLer<br />
9 förDeLar meD LeD<br />
10 typIska anVänDnIngs<strong>om</strong>råDen<br />
16 framtIDsperspektIV för LeD och oLeD<br />
18 DrIft och styrDon<br />
19 faq <strong>om</strong> LeD<br />
20 LagstaDgaDe och normatIVa kraV<br />
21 rek<strong>om</strong>enDatIoner krIng LIVs-<br />
LängDs- och LjusutbytesangIVeLser<br />
för LeD-moDuLer<br />
22 återVInnIng aV LeD-proDukter<br />
<strong>om</strong>sLagsbILD: DynamIsk LjussättnIng<br />
aV en takkupoL I pub-Varuhuset I stockhoLm.<br />
LjussättnIng: kaI pIIppo, LjusarkItektur p&ö.<br />
<strong>om</strong>slagsfoto: mikael silkeberg
LeD föränDrar Ljusets VärLD<br />
LeD (Light emitting Diod), lysdioden är den första ljus-<br />
källan s<strong>om</strong> lyckats förena de, av många belysningsplane-<br />
rare och arkitekter önskade fyra egenskaper: <strong>att</strong> den ska<br />
vara så liten s<strong>om</strong> möjligt, avge ljus på ett mycket effektivt<br />
sätt, ha en lång livslängd och steglös ljusreglering.<br />
Denna annorlunda ljuskälla, s<strong>om</strong> utvecklas mycket snabbt,<br />
har under de senaste åren blivit alltmer intressant i<br />
belysningssammanhang. LeD har mycket speciella egen-<br />
skaper, s<strong>om</strong> vi inte är vana vid i belysningssammanhang.<br />
<strong>Ljuskultur</strong> har, i samarbete med belysningsbranschens<br />
sektion LeD-sektionen, tagit fram denna informations-<br />
broschyr för <strong>att</strong> belysa denna spännande ljuskälla och visa<br />
de användnings<strong>om</strong>råden s<strong>om</strong> är lämpliga för LeD idag.<br />
<strong>LED</strong> är mycket små punktformiga ljuskällor<br />
– ingen annan ljuskälla har så små dimensioner.<br />
Miniatyrformen kräver också en optik<br />
för <strong>att</strong> kunna styra ljuset. Den klassiska<br />
metallreflektorn ersätts vid <strong>LED</strong>ljuset av<br />
optiska system av plast med högt brytningsindex.<br />
Ljusutbytet från <strong>LED</strong> ökar mycket snabbt,<br />
det har hittills fördubblats ungefär vartannat<br />
år. Redan idag överskrids de värden s<strong>om</strong><br />
kan uppnås med glöd och halogenglödlampor.<br />
År 2009 uppnår vita <strong>LED</strong> ett ljusutbyte<br />
på över 100 lumen/w<strong>att</strong> (lm/W), d v s<br />
samma höga ljusutbyte s<strong>om</strong> lysrör.<br />
Den mycket långa livslängden ger helt<br />
nya förutsättningarna för armaturdesign<br />
och armaturutveckling.<br />
Ljuskällan <strong>LED</strong> började först användas<br />
s<strong>om</strong> signalindikering, bland annat i trafikljus.<br />
För bilister har den blivit idag vardag:<br />
först i br<strong>om</strong>sljusen, senare i passagerarutrymmet,<br />
och även i strålkastarna. In<strong>om</strong><br />
belysningsplanering har <strong>LED</strong> idag etablerat<br />
sig i såväl effekt och displaybelysning s<strong>om</strong><br />
in<strong>om</strong> orienteringsbelysning. Tekniken börjar<br />
alltmer användas i skrivbords och golvlampor<br />
och applikationer för ut<strong>om</strong>husbelysning<br />
och allmänljus är också på frammarsch.<br />
3
4<br />
LysDIoDens egenskaper<br />
Ikonventionella<br />
ljuskällor uppstår<br />
det synliga ljuset s<strong>om</strong> biprodukt vid uppvärmning<br />
av en metallspiral, vid gasurladdning<br />
eller gen<strong>om</strong> <strong>om</strong>vandling av den ultravioletta<br />
strålningen s<strong>om</strong> alstras vid en<br />
gasurladdning. I <strong>LED</strong>tekniken alstras ljuset<br />
i en halvledare, s<strong>om</strong> på elektrisk väg stimuleras<br />
till <strong>att</strong> lysa (elektroluminiscens). På de<br />
största, tillgängliga lysdioderna är dimensionen<br />
cirka 1 mm. Därmed hör <strong>LED</strong> till de<br />
minsta ljuskällorna s<strong>om</strong> finns, nästan<br />
punktformiga.<br />
För <strong>att</strong> skydda från yttre påfrestningar<br />
och ansluta elektriskt placeras halvledaren<br />
i ett hölje s<strong>om</strong> är så uppbyggt <strong>att</strong> ljuset får<br />
en utstrålningsvinkel på nästan 180 grader.<br />
Därmed är ljusstyrningen enklare än för<br />
glöd eller urladdningslampor, s<strong>om</strong> i regel<br />
strålar ut ljuset i alla riktningar. Det finns<br />
olika varianter för <strong>LED</strong> med olika effekter.<br />
funktionsprincip av led<br />
LjUsET Hos <strong>LED</strong> ALsTRAs av en halvledare.<br />
Den stimuleras elektriskt så <strong>att</strong> den lyser. Inuti<br />
halvledaren finns två <strong>om</strong>råden, ett nledande<br />
<strong>om</strong>råde med ett överskott på elektroner och ett<br />
pledande <strong>om</strong>råde där ett underskott på elektroner<br />
råder. I detta gräns<strong>om</strong>råde – s<strong>om</strong> kallas för<br />
pnövergång eller spärrskikt – uppstår ljus i en<br />
Alla dessa <strong>LED</strong> konstruktioner ger en mycket<br />
bra mekanisk stabilitet.<br />
Enskilda lysdioder är inte användbara<br />
innan de har monterats på kretskort s<strong>om</strong><br />
möjliggör en enkel elektrisk kontakt och<br />
avleder värmen, d v s s<strong>om</strong> <strong>LED</strong>modul (se<br />
sidan 8). Halvledaren kan även monteras<br />
direkt på kretskort och skyddas med ett<br />
transparent material.<br />
led-ljuset<br />
<strong>LED</strong> alstrar ett monokr<strong>om</strong>atiskt ljus och<br />
färgtonen bestäms av den d<strong>om</strong>inanta våglängden.<br />
Det finns <strong>LED</strong> i färgerna rött,<br />
orange, grönt och blått.<br />
Vitt ljus kan alstras gen<strong>om</strong> en blandning<br />
av de tre grundfärgerna, t ex i <strong>LED</strong>moduler.<br />
Det uppstår gen<strong>om</strong> en additiv färgblandning<br />
av de tre RGB färgerna (rött, grönt, blått).<br />
Alternativt kan vitt ljus alstras på samma<br />
rek<strong>om</strong>binationsprocess s<strong>om</strong> sätts igång när<br />
elektronöverskottet och underskottet jämnas ut<br />
<strong>om</strong> likström kopplas till halvledaren.<br />
LjUsET soM GEnERERAs har smalbandigt<br />
spektra. Den d<strong>om</strong>inanta våglängden och därmed<br />
ljusets färg är beroende av materialen s<strong>om</strong><br />
sätt s<strong>om</strong> i lysrör. En blå <strong>LED</strong> förses med<br />
ett lyspulver s<strong>om</strong> <strong>om</strong>vandlar en del av<br />
strålningen till gult ljus och resultatet<br />
blir ett vitt ljus. Viktigt är, <strong>att</strong> lyspulvrets<br />
sammansättning är absolut exakt, för <strong>att</strong><br />
få det vita ljus s<strong>om</strong> önskas. Lyspulver utvecklas<br />
hela tiden – idag finns det vit <strong>LED</strong><br />
belysning s<strong>om</strong> har mycket bra färgåtergivning<br />
d v s Ra>90. Detta gör <strong>LED</strong> jämförbart<br />
med andra ljuskällor.<br />
<strong>LED</strong> emitterar ingen ultraviolett (UV)<br />
och ingen infraröd (IR) strålning. Därför<br />
kan man använda <strong>LED</strong>tekniken överallt där<br />
man önskar undvika denna strålning – t ex<br />
in<strong>om</strong> livsmedelsindustrin, vid belysning av<br />
föremål s<strong>om</strong> lätt bleks eller vid belysning av<br />
känsliga konstverk i muséer.<br />
Värme bildas dock i själva halvledaren. Det<br />
är ytterst viktigt för <strong>LED</strong>ns livslängd <strong>att</strong> denna<br />
värme transporteras bort via kylsystem.<br />
användes vid halvledaren tillverkning. <strong>LED</strong>ljus<br />
innehåller varken UV eller IRstrålning. En <strong>LED</strong> har<br />
egentligen inget elektriskt motstånd. Detta betyder<br />
<strong>att</strong> en strömbegränsare måste byggas in i den<br />
elektriska kretsen. I den praktiska driften gen<strong>om</strong> <br />
strömmas <strong>LED</strong> av en definierad likström s<strong>om</strong><br />
(jämförbart med lysrör) distribueras av ett driftdon.
led-ljusets färger<br />
<strong>LED</strong>LjUsETs oLIkA FäRGER BERoR PÅ HALV<strong>LED</strong>AREns sAMMAnsäTTnInG. IDAG äR<br />
FöLjAnDE FäRGER TILLGänGLIGA (äVEn I nyAnsERInGAR): VITT, BLÅTT, GRönT,<br />
RöTT, AMBER. DET MonokRoMATIskA LjUsET GEnERERAs UTAn ExTRA FILTER.<br />
ExEMPEL:<br />
halvledarmaterial förkortning färg(er)<br />
ALUMInIUM GALLIUM ARsEnID AlGaAs RöD<br />
ALUMInIUM InDIUM GALLIUM FosFIT AlInGaP RöD, AMBER<br />
GALLIUM ARsEnID FosFIT GaAsP RöD, AMBER<br />
InDIUM GALLIUM nITRIT InGan GRön, BLÅ<br />
historien <strong>om</strong><br />
ljusproduktionen med led<br />
1907: EnGELsMAnnEn HEnRy<br />
josEPH RoUnD (1881 – 1966)<br />
UPPTäckER DEn FysIkALIskA<br />
EFFEkTEn AV ELEkTRoLUMIn<br />
EscEnsEn. EFTERsoM HAn<br />
EGEnTLIGEn VAR UTE EFTER En<br />
ny RADIoLokALIsERInGsTEknIk<br />
InoM sjöFARTEn, FALLER<br />
UPPTäckTEn I GLöMskA.<br />
1962: DEn FöRsTA RöDA LUMIn<br />
EscEnsDIoDEn TyP GAAsP<br />
MARknADsFöRs, DETTA äR DEn<br />
FöRsTA InDUsTRIELLT TILL<br />
VERkADE LysDIoDEn, <strong>LED</strong>.<br />
1971: sEDAn BöRjAn PÅ 70TALET äR<br />
<strong>LED</strong> TILLGänGLIGA I yTTER<br />
LIGARE FäRGER: GRön, oRAnGE.<br />
PÅ ALLA <strong>LED</strong>VARIAnTER<br />
FöRBäTTRAs EFFEkTEn ocH<br />
kAPAcITETEn konTInUERLIGT.<br />
HöGPREsTERAnDE <strong>LED</strong><br />
(<strong>LED</strong>MoDULER) äR TILLGänG<br />
LIGA I RöTT, RöDoRAnGE,<br />
GULT ocH GRönT sEDAn<br />
sEnT 80 TIDIGT 90TAL.<br />
1993: jAPAnEn sHUjI nAkAMURA<br />
UPPFInnER DEn BLÅA (InGAn)<br />
DIoDEn.<br />
1995: DEn FöRsTA <strong>LED</strong> MED VITT LjUs<br />
soM GEnERERAs MED LUMIn<br />
EscEnskonVERsIon InTRoDU<br />
cERAs.<br />
1997: VITA <strong>LED</strong> InTRoDUcERAs PÅ<br />
MARknADEn.<br />
2006: MonA LIsA PÅ LoUVREn<br />
BELysEs MED <strong>LED</strong>.<br />
2007: <strong>LED</strong> GöR sITT InTÅG InoM<br />
ALLMänBELysnInGEn.<br />
5
6<br />
LysDIoDens egenskaper<br />
ljusflöde<br />
Lysdioder är fortfarande under stark utveckling.<br />
De <strong>LED</strong> s<strong>om</strong> är tillgängliga idag har ett<br />
ljusflöde s<strong>om</strong> ligger mellan några lumen (lm)<br />
för <strong>LED</strong> med låg effekt och upp till flera hundra<br />
lm vid högpresterande <strong>LED</strong>. Vad s<strong>om</strong> är viktigare<br />
för användaren är uppgifter <strong>om</strong> ljusflödet<br />
från de k<strong>om</strong>pletta <strong>LED</strong>modulerna. Marknaden<br />
erbjuder allt från svagt lysande till<br />
mycket kraftigt lysande <strong>LED</strong>. s<strong>om</strong> så många<br />
andra produkt<strong>om</strong>råden finns även bland <strong>LED</strong><br />
kvalitetsskillnader. Dessa skillnader uppf<strong>att</strong>as<br />
framförallt i olika livslängder, färgavvikelser<br />
samt en hastig are ljusnedgång.<br />
vita led – ljusfärg<br />
och färgåtergivning<br />
Ljuset från vita <strong>LED</strong> var från början kallt<br />
(färgtemperatur >4 500 k). En teknikut<br />
jämförelse av ljusutbyte hos olika ljuskällor<br />
100<br />
50<br />
Ljusutbyte<br />
(lumen/w<strong>att</strong>)<br />
1879<br />
1904<br />
1938<br />
Introduktionsår<br />
glödlampa<br />
normala ljuskällor<br />
lysrör<br />
veckling har gjort det möjligt <strong>att</strong> få varmare<br />
ljusfärger. sedan 2003 finns varmvita (från<br />
2 700 till 3 800 k) <strong>LED</strong>. Idag kan marknaden<br />
nästintill erbjuda samtliga ljusfärger.<br />
även färgåtergivningen har förbättrats.<br />
Högkvalitativa <strong>LED</strong> har ett färgåtergivningsindex<br />
på >90.<br />
effektiva ljuskällor<br />
<strong>LED</strong> är en mycket effektiv ljuskälla. År 2009<br />
uppnår vita <strong>LED</strong> ett ljusutbyte på över 100<br />
lm/W. Dessa höga värden uppnås vid optimala<br />
betingelser. Moduler s<strong>om</strong> 2009 utgör<br />
majoriteten har ett snittljusutbyte på ungefär<br />
hälften.<br />
I framtiden k<strong>om</strong>mer <strong>LED</strong>tekniken mer<br />
och mer <strong>att</strong> användas s<strong>om</strong> funktionell belysning.<br />
Det k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> sänka energianvändningen<br />
vilket är bra för miljön. Det<br />
1959<br />
1961<br />
kvicksilver<br />
halogen<br />
metallhalogen<br />
1996<br />
1950 2000<br />
1981<br />
kll<br />
samma gäller för ut<strong>om</strong>husbelysning, där de<br />
långlivade lysdioderna kan användas s<strong>om</strong><br />
energisnåla lösningar.<br />
livslängden är<br />
temperaturrelaterad<br />
Livslängden på <strong>LED</strong> är helt beroende av<br />
drifts och <strong>om</strong>givningstemperaturen. Vid<br />
rätt temperatur har <strong>LED</strong> – och därmed även<br />
<strong>LED</strong>moduler – en mycket lång livslängd på<br />
upp till 50 000 timmar.<br />
Därför får inte värmen bli för hög. kretskortet<br />
eller extra kylelement måste avleda<br />
värmen på ett tillförlitligt sätt. Dessut<strong>om</strong><br />
måste enheten vara anpassad till det förväntade<br />
användandet.<br />
Till skillnad från glödlampor, där en<br />
trasig glödtråd betyder <strong>att</strong> lampan är förbrukad,<br />
är totalbortfall mycket ovanliga för<br />
2002<br />
2007<br />
2005<br />
vit Power led<br />
2010<br />
2009<br />
år
<strong>LED</strong>. Ljusflödet minskar mycket långsamt<br />
och kontinuerligt. Livslängden på <strong>LED</strong> definieras<br />
s<strong>om</strong> när ljusflödet har reducerats till<br />
70 procent.<br />
Inte bara livslängden påverkas av <strong>om</strong>givningstemperaturen.<br />
Lysdiodernas ljusflöde<br />
har direkt koppling till <strong>LED</strong>chipets temperatur.<br />
En för hög temperatur ger direkt ett<br />
stort ljusflödesbortfall.<br />
I datablad för <strong>LED</strong> finns ofta begreppet<br />
temperaturpunkten, junction temperature.<br />
Detta beskriver temperaturen inne i själva<br />
halvledaren. Denna temperaturmätning<br />
kan gemene man normalt inte själv utföra.<br />
Därför erbjuder de seriösa modultillverkarna<br />
en annan kontrollpunkt <strong>att</strong> mäta på. Denna<br />
mätpunkt kallas oftast för tcpunkt. Följ<br />
alltid dessa informationer från tillverkarnas<br />
datablad.<br />
led service life, lumen<br />
100<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
Ljusflöde<br />
(%)<br />
t80<br />
t80<br />
t70<br />
t70<br />
tc=75°C<br />
tc=45°C<br />
t50 t50<br />
40<br />
10 20 30 40 50 60 70<br />
spektrum från vita led med olika färgtemperaturer<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
relativ intensitet<br />
(%)<br />
brinntid<br />
(i 1 000 h)<br />
LysDIoDens egenskaper<br />
6 500 k<br />
4 200 k<br />
3 000 k<br />
0<br />
400 450 500 550 600 650 700 750<br />
Våglängd (nm)<br />
tC ljus- förväntad<br />
temPeratur flöde livslängd<br />
(°C) (%) (h)<br />
80 22 000 (T80)<br />
45 70 35 000 (T70)<br />
50 65 000 (T50)<br />
80 19 000 (T80)<br />
75 70 30 000 (T70)<br />
50 55 000 (T50)<br />
7
8<br />
LeD-moDuLer<br />
e n <strong>LED</strong>modul består av flera halvledare<br />
eller enstaka lysdioder (halvledare<br />
med hölje), s<strong>om</strong> radas upp på ett kretskort<br />
eller k<strong>om</strong>bineras i en annan form. kretskortet<br />
är inte bara ett montageunderlag,<br />
det behövs också för <strong>att</strong> driva lysdioderna.<br />
Det kan också innehålla ytterligare optiska,<br />
elektroniska eller mekaniska k<strong>om</strong>ponenter.<br />
Den elektriska layouten kan anpassas<br />
till respektive applikation. Vid sidan av enfärgade<br />
<strong>LED</strong>moduler kan en k<strong>om</strong>bination<br />
av färgade <strong>LED</strong> även drivas separat, <strong>om</strong><br />
kretskortets layout tillåter det. På så vis är<br />
färgblandningar och sekvenser med en<br />
modul möjliga. Färger kan genereras med<br />
additiv färgblandning, då kan exempelvis<br />
modulen bestå av <strong>LED</strong> i de tre färgerna:<br />
rött, grönt och blått. Varje önskad färg eller<br />
färgeffekt kan genereras gen<strong>om</strong> blandning<br />
av grundfärgerna.<br />
<strong>LED</strong>moduler är tillgängliga i olika former<br />
och storlekar, den viktigaste skillnaden är<br />
tekniken s<strong>om</strong> de är uppbyggda av. Det finns:<br />
• Moduler, radiella med ben för hålmontering.<br />
• Moduler med SMD-teknologi (Surface<br />
Mounted Device) tillåter en större miniatyrisering<br />
än de radiella.<br />
• I moduler med CoB-teknologi (Chip-on-<br />
Board) är halvledarna monterade och<br />
anslutna direkt på kretskortet.<br />
kretskorten tillverkas i olika material. Det<br />
finns standardkretskort i organiskt material<br />
med invävda fibrer s<strong>om</strong> stabilisering eller<br />
högflexibla folier med en tjocklek på 0,15<br />
mm och keramiska material, glas eller<br />
kretskort med metallkärnor.<br />
högpresterande led<br />
Den tekniska utvecklingen är fokuserad på<br />
högpresterande <strong>LED</strong> och i vissa sammanhang<br />
används de redan för allmänbelysning.<br />
Men trots <strong>att</strong> det är möjligt <strong>att</strong> redan idag<br />
tillverka högpresterande <strong>LED</strong> med ett ljusutbyte<br />
på mer än 60 lm/W, för användning<br />
i normal rumstemperatur, måste tekniken<br />
vidareutvecklas innan <strong>LED</strong> generellt kan<br />
anses vara den mest effektiva allmänljuskällan.<br />
Forskarnas viktigaste mål är en forts<strong>att</strong><br />
optimering av effektiviteten. Forskningen<br />
måste även leda till en förbättring av relationen<br />
mellan pris och ljusflöde för <strong>att</strong> <strong>LED</strong>modulerna<br />
ska kunna konkurrera mot den<br />
prisvärda konventionella belysningen.<br />
ytterligare förbättring av effektiviteten<br />
Förbättringen av effektiviteten hos <strong>LED</strong>modulerna<br />
innebär <strong>att</strong> effektiviteten hos de<br />
optiska k<strong>om</strong>ponenterna blir allt viktigare.<br />
Detta kan ske gen<strong>om</strong> en integration av<br />
optiska tekniker s<strong>om</strong> t ex nanostrukturerade<br />
halvledarytor, speciella chipformer, optimerade<br />
reflektor/mikrooptiksystem in<strong>om</strong> en<br />
<strong>LED</strong>modul och användningen av speciella<br />
material s<strong>om</strong> t ex optiska polymerer.<br />
En annan viktig aspekt för högpresterande<br />
<strong>LED</strong> är de termiska förhållandena. Värme<br />
påverkar våglängden hos ljuset och därmed<br />
färgen. Framförallt är värmen en avgörande<br />
faktor när det gäller livslängden på <strong>LED</strong>,<br />
s<strong>om</strong> sjunker med stigande temperatur. Med<br />
tanke på <strong>LED</strong>modulernas stigande effektivitet<br />
måste de termiska förhållandena beaktas<br />
mer i framtiden.<br />
På högpresterande <strong>LED</strong>moduler med vit<br />
ljusfärg förbättras färgåtergivningsegenskaperna<br />
kontinuerligt gen<strong>om</strong> förbättrad optisk<br />
och termisk kontroll och speciella blandningar<br />
av lämpliga <strong>LED</strong>spektra.<br />
led-moduler<br />
– en ljuskälla med fördelar<br />
De väsentliga fördelarna med <strong>LED</strong>moduler<br />
i jämförelse med konventionella ljuskällor är:<br />
• De är extremt tunna.<br />
• Ljuset är fritt från UV- och IR-strålning.<br />
<strong>LED</strong>moduler ger ingen värme och mindre<br />
risk för blekning av det belysta objektet.<br />
• <strong>LED</strong> fungerar bra i kalla miljöer.<br />
• De har mycket lång livslängd.<br />
• Halvledarna s<strong>om</strong> är integrerade i modulen<br />
eller separata <strong>LED</strong> kan drivas direkt,<br />
de reagerar mycket snabbt och går <strong>att</strong><br />
ljusreglera.<br />
• <strong>LED</strong> har hög luminans. De är små, vilket<br />
öppnar helt nya möjligheter för den<br />
optiska designen: från sekundäroptikoch<br />
reflektorsystem.<br />
• Högkvalitativa <strong>LED</strong> ger låg underhållskostnad.
förDeLar meD LeD<br />
L 9<br />
ED öppnar en rad nya möjligheter<br />
men kräver också ett helt nytt tänkande. De<br />
olika k<strong>om</strong>ponenttillverkarna har de senaste<br />
åren presenterat en mängd gen<strong>om</strong>brott.<br />
Detta har medfört <strong>att</strong> <strong>LED</strong> in<strong>om</strong> en snar<br />
framtid tar över s<strong>om</strong> ljuskälla i många sammanhang.<br />
Att <strong>LED</strong> k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong> ersätta vanliga<br />
lysrör i framtiden är inte orealistiskt<br />
men innan dess öppnar de framför allt för<br />
nya användnings<strong>om</strong>råden.<br />
ekon<strong>om</strong>iska fördelar<br />
• Den mycket långa livslängden på upp till<br />
50 000 timmar innebär låga underhållskostnader.<br />
• Den höga effektiviteten innebär en<br />
mycket låg energianvändning.<br />
fördelar för design, arkitektur<br />
och ljusdesign<br />
• Färgat ljus kan skapas direkt utan filter.<br />
Färgmättnaden är mycket hög. Urvalet av<br />
färger är mycket stort. Man kan skapa<br />
många färgnyanser och enkelt skapa<br />
färgväxlande system.<br />
• Vita <strong>LED</strong> finns i olika färgtemperaturer.<br />
Armaturer s<strong>om</strong> erbjuder möjligheter <strong>att</strong><br />
växla mellan olika färgtemperaturer<br />
skapar nya möjligheter.<br />
• <strong>LED</strong> avger varken UV- eller IR-strålning.<br />
• Det lilla formatet möjliggör ytterst<br />
k<strong>om</strong>pakta armaturer.<br />
tekniska fördelar<br />
• <strong>LED</strong> har en hög funktionssäkerhet.<br />
• <strong>LED</strong> går <strong>att</strong> ljusreglera in<strong>om</strong> hela skalan<br />
från 0 till 100 procent.<br />
• Färgstyrningen är tekniskt ok<strong>om</strong>plicerad<br />
vid RGBfärgblandning.<br />
• <strong>LED</strong> är stöt- och vibrationståliga<br />
• Livslängden påverkas inte negativt av<br />
tändningar och släckningar.<br />
• Med <strong>LED</strong> kan ljuset lätt styras.<br />
• <strong>LED</strong> drivs med låg spänning.<br />
fördelar för miljön<br />
• I många applikationer bidrar den låga<br />
energianvändningen till minskat energibehov.<br />
• Den långa livslängden betyder också <strong>att</strong><br />
ett färre antal ljuskällor behöver tas <strong>om</strong><br />
hand för återvinning.
10<br />
typIska anVänDnIngs<strong>om</strong>råDen<br />
<strong>LED</strong>tekniken<br />
används sedan länge<br />
s<strong>om</strong> signaldisplay på elektriska och elektroniska<br />
apparater. Användandet av <strong>LED</strong> s<strong>om</strong><br />
ljuskälla är stark in<strong>om</strong> andra <strong>om</strong>råden och<br />
då speciellt in<strong>om</strong> skyltbelysning, fordonssektorn,<br />
orienterings, markerings och<br />
säkerhetsbelysning men även in<strong>om</strong> objektoch<br />
arkitekturbelysningen.<br />
För allmänbelysning med låga till medelhöga<br />
ljusnivåer finns numera <strong>LED</strong>lösningar<br />
och då speciellt för korridorer, trapphus,<br />
entréer m m. Platsbelysningsarmaturer är<br />
även på stark frammarsch. Armaturer för<br />
hemmabruk och hotell k<strong>om</strong>mer mer och<br />
mer och då speciellt produkter för punktbelysning.<br />
typiska användnings<strong>om</strong>råden för<br />
led och de viktigaste fördelarna:<br />
• signalanläggningar, trafikljus<br />
Hög luminans (syns bra), finns i olika<br />
färger, mycket hög driftsäkerhet, lång<br />
livslängd (minimerar underhållet).<br />
• Belysning in<strong>om</strong> fordonssektorn<br />
Instrument/displaybelysning, signaldisplayer,<br />
strålkastare, allmänbelysning,<br />
punktbelysning.<br />
Drift möjlig med klenspänning och små<br />
enheter gör det lätt <strong>att</strong> integrera i det<br />
elektriska systemet, vitt eller färgat ljus,<br />
lång livslängd (inga lampbyten).<br />
• orienterings, markeringsoch<br />
säkerhetsbelysning<br />
små kraftfulla enheter och tydliga<br />
skyltar. Hög tillförlitlighet, tänder direkt,<br />
lätt <strong>att</strong> driva.<br />
Färgat ljus, färgade zoner och enkla<br />
<strong>om</strong>kopplingsmöjligheter (även färgbyte)<br />
ökar uppmärksamheten och minskar<br />
olycksrisken.<br />
• Effektbelysning, reklam, scenografiskt<br />
och stämningsskapande ljus<br />
Vitt eller färgat ljus, reglerbart, lätt <strong>att</strong><br />
koppla <strong>om</strong> och driva samt mer avancerade<br />
lösningar för dynamiska effekter.<br />
• Displaybelysning/displayer<br />
med bakgrundsbelysning<br />
k<strong>om</strong>pakta moduler/displayer är möjliga,<br />
låga drifttemperaturer.<br />
• Belysning för museum och butiker<br />
Punktbelysning av ömtåliga objekt med<br />
IR och UVfritt ljus och även annan form<br />
av accentbelysning. Färgtemperaturval<br />
för bästa effekt. Dynamiska effekter.<br />
• Allmänbelysning<br />
Allmänbelysning med låga till medelhöga<br />
ljusnivåer men även för punkt accentbelysning.<br />
• Platsbelysning<br />
små k<strong>om</strong>pakta flyttbara platsarmaturer<br />
för skrivbord och maskiner med tillräcklig<br />
belysningsstyrka för korta avstånd.<br />
• Integrerade k<strong>om</strong>pakta belysningslösningar:<br />
Trappräcken, belysning infälld i mark och<br />
vägg, trappbelysning, möbelbelysning<br />
små k<strong>om</strong>pakta armaturer, låg drifttemperatur.<br />
• Underv<strong>att</strong>enbelysning<br />
Drift med klenspänning, hög säkerhet,<br />
lång livslängd (underhållsfritt). Färgval<br />
och dynamiska ljusspel.<br />
• Ut<strong>om</strong>husbelysning<br />
Lätt <strong>att</strong> styra olika färgval. Hög verk<br />
ningsgrad för fasadbelysning och<br />
liknande applikationer.<br />
LeD-LösnIng på scanDIc hoteL angLaIs bar 101.<br />
foto: svensk Inredning
foto: ulf celander<br />
aLLmänbeLysnIng fasaDbeLysnIng<br />
arbetspLatsbeLysnIng unDerV<strong>att</strong>ensbeLysnIng
nödbelysning<br />
För markering av utrymningsvägar används<br />
skyltar s<strong>om</strong> är belysta eller har bakgrundsbelysning.<br />
speciellt för sådan nödbelysning<br />
är <strong>LED</strong> mycket lämpade. De uppfyller alla de<br />
normerade kraven och säkerställer <strong>att</strong> skyltarna<br />
verkligen syns. <strong>LED</strong> är generellt mycket<br />
lämpade s<strong>om</strong> nöd och säkerhetsbelysning<br />
för <strong>att</strong> de är mycket tillförlitliga, tänder<br />
direkt på full effekt samt är lätta <strong>att</strong> driva.<br />
trapp- och orienteringsbelysning<br />
snubbelrisken minskas på trappan när<br />
trappstegen är lätta <strong>att</strong> urskilja. Detta gäller<br />
både in<strong>om</strong> och ut<strong>om</strong>hus. även här lämpar<br />
sig <strong>LED</strong> alldeles utmärkt och den bästa<br />
lösningen är <strong>att</strong> bygga in <strong>LED</strong> belysning i<br />
trappstegen. För trappbelysning finns armaturer<br />
i många utföranden tillgängliga, av<br />
vilka många även kan mer eller mindre<br />
lättare byggas in. orienterings och markeringsbelysning<br />
är meningsfull även <strong>om</strong><br />
vägen inte avbryts av trappsteg, t ex i långa<br />
korridorer. även här är inbyggda <strong>LED</strong> i vägg<br />
eller golv ett bra val.<br />
<strong>LED</strong> armaturer s<strong>om</strong> är infällda i mark<br />
ut<strong>om</strong>hus används en hel del för <strong>att</strong> öka<br />
säkerheten och underlätta orienteringen:<br />
Det färgade ljuset markerar farozoner,<br />
s<strong>om</strong> t ex den annalkande spårvagnen eller<br />
perrongens gränser. samtidigt är de en<br />
k<strong>om</strong>ponent in<strong>om</strong> arkitektonisk formgivning<br />
och en utsmyckning.<br />
färgat ljus med led<br />
Färgat ljus drar till sig uppmärksamheten<br />
speciellt där det ännu är ovanligt. Effekten<br />
är ännu starkare <strong>om</strong> växlingen mellan färgerna<br />
iakttas s<strong>om</strong> en rörelse. I skyltfönster<br />
och försäljningslokaler har man sedan länge<br />
använt färgat ljus och tack vare <strong>LED</strong>tekniken<br />
har det blivit allt vanligare.<br />
Färger och växlande färger är även en<br />
nöjesfaktor. Detta blir speciellt tydligt vid<br />
belysningen i diskotek och andra evenemangslokaler.<br />
Där s<strong>om</strong> tidigare en ljusorgel<br />
genererade vilda färgblixtar, kan färger nu<br />
visas mera mättade, i större skala och med<br />
programmerat förlopp s<strong>om</strong> ger ett lugnare<br />
intryck. Bilder av olika slag kan även framställas<br />
med <strong>LED</strong>teknik på lysande ytor.<br />
fasadbelysning<br />
För <strong>att</strong> lysa upp en byggnad används antingen<br />
belysning inifrån byggnaden eller gen<strong>om</strong> <strong>att</strong><br />
fasaden belyses utifrån med strålkastare.<br />
när man lyser upp inifrån kan belysningen<br />
programmeras effektfullt. En annan möjlighet<br />
är iscensättning med färgat ljus s<strong>om</strong><br />
har installerats speciellt för ändamålet,<br />
t ex i ett kontorshus eller bak<strong>om</strong>/mellan<br />
glasfasader.<br />
Vid fasadbelysning med strålkastare<br />
monteras antigen strålkastarna i närheten<br />
eller med ett större avstånd till byggnaden.<br />
Ett alternativ är <strong>att</strong> integrera ett belysningssystem<br />
i fasaden. För detta är <strong>LED</strong> tekniken<br />
mycket lämpligt <strong>att</strong> använda: s<strong>om</strong> t ex i<br />
väggarmaturer, strålkastarbelysning, även<br />
s<strong>om</strong> färgat ljusobjekt eller för en ljuseffekt<br />
s<strong>om</strong> framhäver konturer där belysningen är<br />
gömd bak<strong>om</strong> utsprång.<br />
Effektfulla är även lysande ytor och<br />
ljusfigurer. Denna möjlighet s<strong>om</strong> är lätt <strong>att</strong><br />
realisera med <strong>LED</strong> och användas även in<strong>om</strong><br />
ljusreklam.<br />
underv<strong>att</strong>ensbelysning<br />
<strong>LED</strong> är en bra lösning för underv<strong>att</strong>ensbelysning.<br />
kylningen är ofta svårt <strong>att</strong> lösa men<br />
typIska anVänDnIngs<strong>om</strong>råDen<br />
i och med det kontinuerliga flödet av v<strong>att</strong>en<br />
runt produkten får <strong>LED</strong>armaturen en mycket<br />
bra kylning. kylningens fördelar är högt ljusflöde<br />
och lång livslängd. Underv<strong>att</strong>ensbelysning<br />
har man oftast för <strong>att</strong> skapa effekter<br />
men kan även användas för säkerhet i t ex<br />
offentliga badanläggningar. kostnadseffektiv<br />
och lätthanterlig RGBteknik ger möjlighet<br />
<strong>att</strong> skapa dynamiska ljusspel.<br />
arbetsplatsbelysning<br />
Platsorienterad belysning har rätt förutsättningar<br />
med sitt korta avstånd till belysta<br />
föremål för <strong>att</strong> dra full nytta av <strong>LED</strong>tekniken<br />
s<strong>om</strong> med sitt UV och IR fritt ljus ger<br />
ytterligare fördelar. Vid arbetsplatsbelysning<br />
där krav på belysningsstyrka är höga,<br />
sås<strong>om</strong> belysning av maskiner s<strong>om</strong> t ex<br />
svarvar, eller s<strong>om</strong> renodlade skrivbordarmaturer<br />
s<strong>om</strong> kräver höga ljusnivåer får man<br />
med <strong>LED</strong> armaturer på nära håll ett mycket<br />
bra resultat och möjligheter till bra styrning<br />
av ljusbilden anpassad för uppgiften.<br />
allmänbelysning<br />
Att utnyttja <strong>LED</strong> s<strong>om</strong> allmänbelysning och<br />
punktbelysning är starkt växande och är det<br />
största tillväxt<strong>om</strong>rådet för rena belysningsändamål.<br />
Vita <strong>LED</strong> avger i dag i varmvitt utförande<br />
ett högt ljusutbyte och färgåtergivning<br />
s<strong>om</strong> möter de krav vi har idag för låga<br />
till medelhöga ljusnivåer in<strong>om</strong> kontor, korridorer,<br />
pausrum, utrymningsvägar, hotellrum,<br />
matsalar, entréer o s v.<br />
Hotell har normalt höga drifts och<br />
underhållskostnader för halogenarmaturer<br />
s<strong>om</strong> är vanligt förek<strong>om</strong>mande i sådana<br />
miljöer. Ett utbyte till <strong>LED</strong>armaturer skulle<br />
ge avsevärd besparing för många rum och<br />
allmänna ytor på hotell. De <strong>LED</strong>downlights<br />
13
14<br />
typIska anVänDnIngs<strong>om</strong>råDen<br />
s<strong>om</strong> finns på marknaden klarar mycket väl<br />
av de belysningsbehov s<strong>om</strong> finns för hotell.<br />
<strong>LED</strong> för allmänbelysning ställer extra<br />
höga krav på <strong>att</strong> armaturen har utformats<br />
för <strong>LED</strong> s<strong>om</strong> ljuskälla, det vill säga <strong>att</strong> man<br />
tagit hänsyn till värmeavledning, bländning,<br />
etc.<br />
<strong>LED</strong>pendelarmaturer, downlights och<br />
spotlights är också exempel på produkter<br />
s<strong>om</strong> finns tillgängliga och klarar av <strong>att</strong><br />
ersätta eller k<strong>om</strong>plettera många olika typer<br />
av ljuskällor t ex glödljus, halogen, k<strong>om</strong>paktlysrör.<br />
särskilt bra lämpar sig <strong>LED</strong> <strong>om</strong> man vill<br />
skapa allmänljus med mycket små armaturer.<br />
Ljuskällan är extremt k<strong>om</strong>pakt vilket<br />
gör det möjligt <strong>att</strong> på ett effektivt sätt styra<br />
ljuset med olika reflektorsystem. Ljuskällans<br />
k<strong>om</strong>pakta mått gör det också möjligt<br />
<strong>att</strong> skapa armaturer med mycket bra ljuskvalitet<br />
vilka samtidigt har mycket bra<br />
arma turverkningsgrad. Ljuskällans mått gör<br />
det dessut<strong>om</strong> möjligt <strong>att</strong> skapa exempelvis<br />
mycket effektiva wallwashers s<strong>om</strong> riktar allt<br />
sitt ljus på den yta s<strong>om</strong> ljuset är avsett för.<br />
belysning för<br />
museum och butiker<br />
De flesta krav och belysningsuppgifter för<br />
museum kan hanteras med <strong>LED</strong>armaturer<br />
då oftast belysningsstyrkan är låg till medelhög.<br />
Det kanske mest kända konstverket<br />
i världen, Mona Lisa, i Louvren i Paris, är ett<br />
av alla de konstföremål man redan belyst<br />
med <strong>LED</strong>. Det UVIR fria ljuset är idealiskt<br />
för känsliga föremål. Möjligheten <strong>att</strong> kontrollera<br />
ljusnivå, färger samt färgtemperatur<br />
ger museet möjligheter s<strong>om</strong> tidigare enbart<br />
kunde lösas med specialfilter. Dynamiska<br />
effekter kan ge besökare en större upplevelse.<br />
De mer exklusiva butikerna har generellt<br />
en lägre ljusnivå med mer kontraster<br />
och accenter än t ex stormarknader och<br />
varuhus varför <strong>LED</strong> är bättre anpassat <strong>att</strong><br />
använda i dessa butiker. Inbyggd hyllbelysning<br />
är ett <strong>om</strong>råde där <strong>LED</strong> är mer och<br />
mer vanlig. Utnyttjandet av <strong>LED</strong> med färger<br />
s<strong>om</strong> dekoration och effektbelysning passar<br />
även bra.<br />
I speciella butiker eller avdelningar med<br />
känsliga föremål s<strong>om</strong> t ex choklad, läppstift,<br />
frukt och grönt kasseras varor för stora<br />
summor varje år. Med det UVIR fria ljuset<br />
från <strong>LED</strong> kan man minimera detta.<br />
ljusreglering och möjlighet<br />
<strong>att</strong> variera färgtemperaturer<br />
Lysdioden är ett utmärkt val <strong>om</strong> man vill<br />
skapa en allmänbelysning s<strong>om</strong> ska kunna<br />
varieras i färgtemperatur. Med tekniken kan<br />
man variera färgtemperaturen hos allmänljuset<br />
vilket skapas med olika vita lysdioder<br />
av olika färgtemperaturer s<strong>om</strong> man kan<br />
ljusreglera individuellt.<br />
närvarodetektering av <strong>LED</strong>armaturer är<br />
ett mycket bra och ekon<strong>om</strong>iskt alternativ<br />
speciellt i trapphus och andra ytor s<strong>om</strong> har<br />
sporadisk trafik och där det ur arkitektonisk<br />
synpunkt inte krävs ljus. Den förlängda livslängden<br />
på produkten och energibesparingen<br />
man erhåller är väsentlig. Detta beror på<br />
<strong>att</strong> den är okänslig för <strong>att</strong> ofta tändas och<br />
släckas. k<strong>om</strong>binationen av ljusreglering och<br />
närvarodetektering är enkel och ger fler<br />
möjligheter <strong>att</strong> spara på vår miljö samt<br />
lägre drifts och underhållskostnader.<br />
parkbelysning med led<br />
I dagsläget finns ett fåtal exempel på<br />
parkbelysning med <strong>LED</strong>, men de k<strong>om</strong>mer<br />
antagligen snabbt växa i antal med samma<br />
takt s<strong>om</strong> tekniken utvecklas. Vid sidan av<br />
energieffektivisering av ljuskällan så handlar<br />
det också <strong>om</strong> <strong>att</strong> lyckas hantera <strong>LED</strong>ljuset<br />
rent optisk för <strong>att</strong> sprida ljuset lika<br />
bra s<strong>om</strong> traditionell belysning gör. En sund<br />
gissning är <strong>att</strong> vi kan se goda lösningar<br />
på detta in<strong>om</strong> snar framtid och då kan det<br />
bli ekon<strong>om</strong>iskt försvarbart <strong>att</strong> applicera<br />
armaturer bestyckade med <strong>LED</strong> i park och<br />
gatumiljö.<br />
<strong>LED</strong>belysning s<strong>om</strong> är infälld i marken<br />
kan även markera vägar s<strong>om</strong> trafikeras av<br />
motorfordon, t ex på tillfartsvägar och<br />
infarter.<br />
I tunnlar är <strong>LED</strong> mycket lämpade för<br />
orienteringsbelysning och samtidigt uppnås<br />
ytterligare säkerhet. <strong>LED</strong>ljusband s<strong>om</strong><br />
följer vägen installeras mer och mer, dessa<br />
är infällda i tunnelväggen eller i asfalten<br />
bredvid körbanan.<br />
led s<strong>om</strong> konst<br />
In<strong>om</strong> <strong>om</strong>rådet konstnärlig utsmyckning<br />
har <strong>LED</strong>, på flera håll, använts med lyckat<br />
resultat. Dels kan ljuskällan, likt t ex neonröret,<br />
lätt utformas till grafik eller skulpturer<br />
men också kan rena ljussättningar i sig<br />
betraktas s<strong>om</strong> konst.<br />
Fler och fler konstnärer använder sig av<br />
ljuset i sitt uttryck och ser då fördelar <strong>LED</strong>teknikens<br />
långa livslängd men framförallt<br />
dess höga flexibilitet i rörelse och nyansväxling.<br />
Den används också s<strong>om</strong> belysning av<br />
fysisk konst, t ex skulpturer, och är då, på<br />
grund av sin k<strong>om</strong>pakta form och sitt sätt <strong>att</strong><br />
kunna hantera ljuset, rent optisk, förhållandevis<br />
lätt <strong>att</strong> integrera i den fysiska<br />
konstutformningen.
foto: erco Lighting ab<br />
museIbeLysnIng LjusregLerIng<br />
ut<strong>om</strong>husbeLysnIng konstnärLIg utsmycknIng
16<br />
framtIDsperspektIV för LeD och oLeD<br />
L ed på frammarsch<br />
<strong>LED</strong> är utan tvekan en produkt för framtidens<br />
belysning. Hittills har <strong>LED</strong> fått sin<br />
främsta användning i bl a applikationer s<strong>om</strong><br />
skyltbelysning och belysning i kylmöbler<br />
där driftförhållanden är idealiska och livslängden<br />
blir lång. Dessut<strong>om</strong> har färgade<br />
<strong>LED</strong> en stark ställning in<strong>om</strong> arkitektonisk<br />
belysning. Idag finns det <strong>LED</strong> med vitt ljus<br />
och bra ljuskvalitet och de börjar användas<br />
för belysning i större utsträckning. Redan<br />
nu kan <strong>LED</strong> ersätta halogenlampor för<br />
effektbelysning och k<strong>om</strong>paktlysrör i låga<br />
effekter i downlights. nästa steg blir <strong>att</strong> ersätta<br />
k<strong>om</strong>paktlysrör i högre effekter i downlights<br />
och lysrör för allmänbelysning. Innan<br />
dess måste forskningen leda fram till varmvita<br />
<strong>LED</strong>armaturer med ett ljusutbyte upp<br />
till 100 lm/W. när det gäller <strong>att</strong> hitta <strong>LED</strong>alternativ<br />
till urladdningslampor för funktionell<br />
vägbelysning k<strong>om</strong>mer detta även <strong>att</strong><br />
säkert bli ett alternativ i framtiden. sammanf<strong>att</strong>ningsvis<br />
kan då sägas <strong>att</strong> <strong>LED</strong> redan<br />
nu har börjat erövra vissa segment in<strong>om</strong><br />
allmänbelysningen där man använder ljus<br />
Ingo maurer är en aV VärLDens mest känDa<br />
LjusDesIgners s<strong>om</strong> anVänDer båDe LeD och<br />
oLeD I sIna projekt. exempeL på Ingo maurers<br />
InnoVatIVa DesIgn är bL a en LeD-tapet.<br />
oLeD har maurer anVänt I bLanD annat<br />
beLysnIngsarmaturer men äVen IntegreraDe<br />
I tILL exempeL borDsskIVor.<br />
källor med förhållandevis låga ljusflöden.<br />
För <strong>att</strong> kunna ersätta ljuskällor med stora<br />
ljusflöden krävs ytterligare forskning och<br />
produktutveckling.<br />
utveckling<br />
Två utvecklingslinjer stödjer den tilltagande<br />
användningen av <strong>LED</strong>:<br />
• forskning för <strong>att</strong> öka ljusutbytet och<br />
utveckling av nya metoder för effektiv<br />
kylning av <strong>LED</strong>moduler. kylning har stor<br />
betydelse för livslängden. Det minskar<br />
också kraven på <strong>att</strong> leda bort värmen och<br />
kan förenkla armaturkonstruktionerna.<br />
• ökning av tillverkningskapaciteten för <strong>att</strong><br />
möta större försäljningsvolymer samt<br />
kostnadseffektivisera produktionen av <strong>LED</strong>.<br />
oled<br />
En annan framtida ljuskälla är o<strong>LED</strong> (organiska<br />
lysdioder). Tekniken, s<strong>om</strong> i princip är<br />
densamma s<strong>om</strong> för <strong>LED</strong>, kan skapa plana<br />
ytor s<strong>om</strong> avger ett diffust ljus gen<strong>om</strong> <strong>att</strong> en<br />
ström gen<strong>om</strong> ett eller flera lager av extremt<br />
tunna halvledarmaterial. Idag finns inget<br />
annat lämpligt material s<strong>om</strong> ”substrat” än<br />
glas för uppbyggnaden av o<strong>LED</strong> och det ger<br />
begränsningar av både tjockleken – ca 2<br />
mm – och formbarheten. Tekniken ger<br />
redan idag möjligheter <strong>att</strong> skapa både vita<br />
och färgade o<strong>LED</strong>.<br />
Idag används de s<strong>om</strong> belysning i displayer<br />
på elektriska hushållsapparater och mobiltelefoner.<br />
Forts<strong>att</strong> utveckling k<strong>om</strong>mer <strong>att</strong><br />
ge högeffektiva o<strong>LED</strong>. För vita o<strong>LED</strong> är<br />
effektiviteten idag ca 20 lm/W och ytluminansen<br />
ca 1 000 cd/m². Ljusutbytet antas<br />
fördubblas vart 2–3 år, och den praktiska<br />
gränsen för o<strong>LED</strong> bedöms ligga på 140<br />
lm/W. Livslängder kring 10 000 timmar –<br />
50 % ljusutbyte – kan förväntas. o<strong>LED</strong><br />
har låg värmeavgivning, bra ljuskvalitet och<br />
är tunna. Idag är storleken för storskalig<br />
industriell produktion begränsad till en yta<br />
av mindre än 30 cm 2 .<br />
En spännande möjlighet är <strong>att</strong> forskningen<br />
leder fram till möjligheten <strong>att</strong> använda polymera<br />
“substrat”. Detta ger möjligheter <strong>att</strong><br />
minska tjockleken med 50 % och <strong>att</strong> skapa<br />
andra former än plana ytor.<br />
foto: t<strong>om</strong> Vack<br />
foto: t<strong>om</strong> Vack
framtIDsperspektIV för LeD och oLeD
18<br />
DrIft- och styrDon<br />
L EDdriftdon har till uppgift <strong>att</strong>:<br />
• tillhandahålla en klenspänningsdrift<br />
• garantera en säker drift i olika miljöer<br />
• möjliggöra en konstant eller reglerbar<br />
drift<br />
• tillhandahålla ett gränssnitt för integration<br />
av system för belysningsstyrning<br />
och fastighetsaut<strong>om</strong>ation.<br />
driftdon för led<br />
Det finns vanligtvis två sorters driftdon<br />
för <strong>LED</strong> och dessa återfinns i ett flertal olika<br />
effektklasser:<br />
• Driftdon s<strong>om</strong> reducerar nätspänningen<br />
från 230 V till en stabiliserad likspänning,<br />
t ex 8, 10, 12 eller 24 V<br />
• Driftdon s<strong>om</strong> reducerar nätspänningen<br />
från 230V till en stabiliserad likspänning<br />
(
faq <strong>om</strong> LeD<br />
t ack vare det enorma intresset kring <strong>LED</strong><br />
finns det idag också ett antal påståenden<br />
och frågor <strong>om</strong> denna intressanta teknik.<br />
Vi har samlat några av de vanligaste här<br />
för <strong>att</strong> reda ut begreppen.<br />
1. lysdioder avger ingen värme<br />
En av de vanligaste föreställningarna är <strong>att</strong><br />
lysdioder inte avger någon värme. I själva<br />
verket är värmen en av de viktigaste parametrarna<br />
<strong>att</strong> ta hänsyn till när man designar<br />
lysdiodarmaturer. Lysdiodernas livslängd<br />
förkortas väsentligt <strong>om</strong> man inte lyckas<br />
hantera värmen gen<strong>om</strong> avkylning av armaturen.<br />
Diodernas ljus innehåller däremot<br />
ingen värme i ljusriktningen sås<strong>om</strong> glödlampors<br />
och halogenlampors.<br />
2. lysdioders livslängd är<br />
nästintill hur lång s<strong>om</strong> helst<br />
Den långa livslängden är en av lysdioderna<br />
stora fördelar. Lysdioden har ett avtagande<br />
ljusflöde under sin drifttid, varför drifttiden bör<br />
uttryckas i antal timmar då en procentuell<br />
nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår.<br />
Det finns idag metoder (L50 och L70, se sid 21)<br />
för <strong>att</strong> specificera livslängden för lysdioder.<br />
3. lysdioder har inte tillräckligt<br />
bra färgåtergivning<br />
för belysningsändamål<br />
Färgåtergivningen (Raindex) för dioder<br />
varierar väldigt mycket och ligger lika<br />
lys rören, >90. Detta inne bär <strong>att</strong> kvalitetsdioder<br />
har en bra färgåtergivning.<br />
4. högpresterande<br />
lysdioder är dyra<br />
Den långa livslängden s<strong>om</strong> bidrar till minskade<br />
underhållskostnader för lysdioder ger<br />
bättre ekon<strong>om</strong>i för den här typen av ljuskällor<br />
än vad traditionella ljuskällor har.<br />
Tittar man bara på styckpriset eller på kronor/<br />
lumen, är lysdioder dock idag väsentligt<br />
mycket dyrare än traditionella ljuskällor.<br />
Prisutvecklingen på dioder är dock nedåtgående.<br />
5. lysdioder är mera effektiva<br />
än någon annan ljuskälla<br />
Energieffektivitet hos dioder håller på <strong>att</strong><br />
närma energieffektiviteten hos de mest<br />
effektiva ljuskällorna. Lysrör, metallhalogen<br />
och högtrycksnatriumslampor är fortfarande<br />
mera energieffektiva. Mätt i ljusmängd<br />
per tillförd effekt (lm/W) är de<br />
bästa lysdioder idag mera effektiva än glödlampor<br />
och halogenlampor och på samma<br />
nivå s<strong>om</strong> lågenergilampor.<br />
6. lysdioder förbrukar<br />
nästan ingen energi<br />
Lysdioder använder naturligtvis energi,<br />
men redan idag kan man hitta exempel där<br />
lysdioder kan ge en energibesparing jämfört<br />
med traditionella ljuskällor. Dioder använ<br />
der vanligtvis från 0,1–7 w<strong>att</strong> per diod, men<br />
man ska k<strong>om</strong>ma ihåg <strong>att</strong> det behövs flera<br />
dioder för <strong>att</strong> uppnå samma ljusmängd än<br />
med lysrör, metallhalogen och andra ljuskällor.<br />
7. lysdioder ger ett<br />
blåaktigt ljus<br />
Lysdioder finns idag i många olika färgtemperaturer<br />
– både kalla och varma. Det är<br />
vanligt med dioder med kallt ljus, men de<br />
kan också fås i varmvitt ljus och i samma<br />
färgtemperatur s<strong>om</strong> glödlampor.<br />
8. lysdioder kan användas<br />
till alla belysningsändamål<br />
Lysdioder kan inte användas till alla belysningsändamål.<br />
Deras fysiska storlek, den<br />
relativt låga ljusmängden per diod och<br />
priset gör <strong>att</strong> lysdioder inte är lämpliga för<br />
alla belysningsändamål. Ingen annan ljuskälla<br />
är heller lämplig för precis alla belysningsändamål!<br />
9. det är k<strong>om</strong>plicerat<br />
<strong>att</strong> använda lysdioder<br />
En rad armaturtillverkare har utvecklat<br />
armaturer s<strong>om</strong> gör det enkelt <strong>att</strong> använda<br />
lysdioder på samma sätt s<strong>om</strong> traditionella<br />
ljuskällor. <strong>om</strong> man själv ska utveckla armaturer,<br />
finns det en rad faktorer s<strong>om</strong> man<br />
måste ta hänsyn till, bland annat värme,<br />
styrning, montering och inkapsling.<br />
19
20<br />
LagstaDgaDe och normatIVa kraV<br />
e u-direktiv<br />
Tillverkare och importörer får in<strong>om</strong> den<br />
Europeiska Unionen (EU) enbart marknadsföra<br />
produkter s<strong>om</strong> motsvarar de grundläggande<br />
kraven i de europeiska direktiven.<br />
För elektriska produkter gäller framför allt<br />
det s k lågspänningsdirektivet, de allmänna<br />
produktsäkerhetsdirektiven samt direktivet<br />
<strong>om</strong> elektr<strong>om</strong>agnetisk k<strong>om</strong>pabilitet (EMc).<br />
nationell lagstiftning<br />
De europeiska direktiven har i medlemsstaterna<br />
införts s<strong>om</strong> nationell lagstiftning.<br />
ce-märkning<br />
cEmärkningen är tillverkarens eller importörens<br />
sätt <strong>att</strong> visa <strong>att</strong> en produkt motsvarar<br />
de europeiska direktivens krav. Dokumentation<br />
s<strong>om</strong> kan styrka detta skall finnas tillgänglig<br />
och skall vid förfrågan kunna visas<br />
upp för berörda myndigheter. ”cE” är däremot<br />
inget certifieringsmärke.<br />
Lågspännings och EMcdirektivet föreskriver<br />
cEmärkning. Liks<strong>om</strong> övriga elektriska<br />
ljusarmaturer för anslutning till nätspänning<br />
så måste även <strong>LED</strong>produkter cEmärkas<br />
innan de saluförs. <strong>LED</strong>produkter<br />
avsedda för speciella användnings<strong>om</strong>råden<br />
kan dessut<strong>om</strong> beröras av kraven i andra<br />
direktiv, exempelvis direktiven för leksaker<br />
eller medicinska produkter.<br />
Ljusarmaturer och driftdon kan bära<br />
certifieringsmärken. Denna märkning är ett<br />
bevis på <strong>att</strong> produkten är tredjepartscertifierad<br />
av ett oberoende provningsorgan<br />
sås<strong>om</strong> VDE eller Interteksemko.<br />
produktsäkerhet<br />
Varje tillverkare får endast saluföra produkter<br />
s<strong>om</strong> är av sådan art <strong>att</strong> de inte kan tänkas<br />
äventyra användarens eller andra perso<br />
ners hälsa eller säkerhet. Detta gäller för<br />
ändamålsenlig användning med också för<br />
förutsägbar felanvändning.<br />
Det är tillverkaren själv s<strong>om</strong> via en s k<br />
Tillverkardeklaration intygar överensstämmelsen<br />
med EUdirektiven. Tillverkaren<br />
kan även låta tredjepartcertifiera produkten<br />
via ett oberoende provningsorgan sås<strong>om</strong><br />
exempelvis Interteksemko.<br />
strålningssäkerhet<br />
<strong>LED</strong>produkter måste, med avseende på<br />
laserstrålningen, motsvara kraven enligt<br />
En 608251.<br />
elektr<strong>om</strong>agnetisk k<strong>om</strong>pabilitet<br />
(emc)<br />
Tillverkaren får endast saluföra produkter<br />
s<strong>om</strong> uppfyller EMcdirektivets krav. Enligt<br />
detta får apparaten inte alstra sådana elektr<strong>om</strong>agnetiska<br />
störningar så <strong>att</strong> andra produkter<br />
i <strong>om</strong>givningen påverkas. Produkten<br />
måste dessut<strong>om</strong> tåla viss påverkan utifrån<br />
utan <strong>att</strong> dess funktion äventyras.<br />
<strong>om</strong> kraven i harmoniserade standarder<br />
motsvaras så förväntas <strong>att</strong> de så kallade<br />
skyddskraven är uppfyllda i enlighet med<br />
direktiven och lagstiftningen (den s k<br />
presumtionsprincipen).<br />
standarder säkerhet<br />
För färdiga <strong>LED</strong>produkter (armaturer)<br />
gäller: En 605981 samt En 608251.<br />
standarder för emc<br />
För <strong>LED</strong>moduler, driftdon och ljusarmaturer<br />
gäller:<br />
En 55015,<br />
En 61547,<br />
En 6100032,<br />
En 6100033,<br />
meD ce-märknIngen Intygar<br />
tILLVerkarna <strong>att</strong> Deras<br />
proDukter uppfyLLer kraVen<br />
I tILLämpbara eu-DIrektIV.<br />
”ce” är Däremot Inget<br />
certIfIerIngsmärke.
ek<strong>om</strong>menDatIoner krIng LIVsLängDs-<br />
och LjusutbytesangIVeLser för LeD-moDuLer<br />
L ivslängdsangivelser<br />
Efters<strong>om</strong> en lysdiod har ett avtagande ljusflöde<br />
under sin drifttid, bör livslängden uttryckas<br />
i antal timmar då en procentuell<br />
nivå av det ursprungliga ljusflödet kvarstår.<br />
Vidare är lysdiodens livslängd helt beroende<br />
av temperaturen inuti dioden (tj) och<br />
därmed i dess <strong>om</strong>givning. Efters<strong>om</strong> <strong>om</strong>givningstemperaturen<br />
(ta) kan påverkas av individuella<br />
förutsättningar i applikationen<br />
och dessut<strong>om</strong> kan vara svår <strong>att</strong> mäta exakt,<br />
bör diodmodulstillverkarens mätpunktstemperatur<br />
(tc) även anges i k<strong>om</strong>bination<br />
med livslängdsangivelser.<br />
således bör livslängdsangivelser anges<br />
enligt följande:<br />
X % ljusflöde efter Y timmar, givet en<br />
<strong>om</strong>givningstemperatur på ta och en<br />
mätpunktstemperatur på tc.<br />
Exempel på hur detta kan uttryckas:<br />
• L50 = 50 % av det ursprungliga ljusflödet<br />
kvarstår efter 50 000 timmar, givet <strong>att</strong><br />
<strong>om</strong>givningstemperaturen t ex är 25°c och<br />
temperaturen på <strong>LED</strong>modulens mätpunkt<br />
t ex är 40°c.<br />
• L70 = 70 % av det ursprungliga ljusflödet<br />
kvarstår 40 000 timmar, givet <strong>att</strong> <strong>om</strong><br />
givningstemperaturen t ex är 25°c och<br />
temperaturen på <strong>LED</strong>modulens mät<br />
punkt t ex är 40°c.<br />
ljusutbytesangivelser<br />
Lysdiodens ljusflöde brukar anges i lumen<br />
(lm) och dess ljusutbyte i lumen per w<strong>att</strong><br />
(lm/W). även lysdiodens ljusflöde är beroende<br />
av temperaturen.<br />
Ljusflödes och ljusutbytesangivelser<br />
för <strong>LED</strong>modulen bör således alltid anges i<br />
k<strong>om</strong>bination med <strong>om</strong>givningstemperatur<br />
(ta) och mätpunktstemperatur (tc).<br />
X lm per w givet en <strong>om</strong>givningstemperatur<br />
på ta och en mätpunktstemperatur<br />
på tc.<br />
Exempel på hur detta kan uttryckas:<br />
• 60 lm/W, givet <strong>att</strong> <strong>om</strong>givningstempera-<br />
turen t ex är 25°c och temperaturen på<br />
diodens mätpunkt t ex är 40°c.<br />
• 40 lm/W, givet <strong>att</strong> <strong>om</strong>givningstempera-<br />
turen t ex är 35°c och temperaturen på<br />
diodens mätpunkt t ex är 50°c.<br />
viktigt <strong>att</strong> beakta<br />
• Trots <strong>att</strong> ljusutbytesangivelser är den<br />
vanligaste formen <strong>att</strong> uttrycka en <strong>LED</strong>moduls<br />
effektivitet, bör man vara försiktig<br />
<strong>att</strong> använda dessa angivelser i direkt jämförelse<br />
med andra ljuskällor. Efters<strong>om</strong><br />
<strong>LED</strong>moduler alltid har ett riktat ljus (till<br />
skillnad mot t ex ett lysrör s<strong>om</strong> är rundstrålande)<br />
är ljusstyrka (candela, cd) ett bättre<br />
mått <strong>att</strong> använda i dessa sammanhang.<br />
• I största möjliga mån bör diodens förbindelsetemperatur<br />
(tj) undvikas s<strong>om</strong><br />
referensvärde, då denna temperatur är<br />
<strong>om</strong>öjlig <strong>att</strong> mäta i en <strong>LED</strong>modul (endast<br />
möjlig <strong>att</strong> mäta för tillverkaren av<br />
<strong>LED</strong>modulen).<br />
• Med <strong>om</strong>givningstemperaturen avses<br />
temperaturen i lysdiodens <strong>om</strong>edelbara<br />
<strong>om</strong>givning, t ex i armaturen, i ljusskylten,<br />
inne i monteringsprofilen, etc. Vid upp<br />
mätning av <strong>om</strong>givningstemperaturen bör<br />
flera mätpunkter användas. Hänsyn bör<br />
tas till påverkan från andra värmekällor,<br />
t ex solljus, närliggande driftdon, m m.<br />
Vid beräkning av förväntad livslängd och<br />
ljusutbyte bör den högst uppmätta<br />
temperaturen användas.<br />
• Mätpunktstemperaturen (tc) mäts på av<br />
tillverkaren angiven plats på <strong>LED</strong>modulen.<br />
saknas sådan angivelse, bör du kontakta<br />
tillverkaren av <strong>LED</strong>modulen för mer<br />
information.<br />
mätpunkts temperaturen mäts<br />
exempel moduldata<br />
på aV tILL Ver karen angIVen<br />
pLats på LeD-moDuLen, I Detta<br />
ljusflöde<br />
antal<br />
timmar, h<br />
<strong>om</strong>givningstemP,<br />
(ta) °C<br />
mätPunktstemP,<br />
(tc) °C<br />
faLL VID rIngmarkerIngen.<br />
L50 50 000 50 70<br />
L50 35 000 60 75<br />
L70 50 000 40 60 I tabeLLen VIsas hur Data för<br />
en moDuL skuLLe kunna se ut.<br />
21
22<br />
återVInnIng aV LeD-proDukter<br />
f rån 1 juli 2001 gäller en lag s<strong>om</strong> kräver<br />
<strong>att</strong> alla uttjänta elprodukter, inklusive<br />
belysning, tas <strong>om</strong>hand av producenterna,<br />
s k producentansvar. Produkternas innehåll<br />
av metaller, andra värdefulla material och<br />
energi används till återvinning. Detta utförs<br />
av utbildad personal, s<strong>om</strong> även tar bort<br />
eventuella miljöfarliga k<strong>om</strong>ponenter. Lagen<br />
förbjuder uttryckligen <strong>att</strong> elprodukter deponeras<br />
eller förbrännes utan föregående<br />
behandling.<br />
Från mottagningsstationerna transporteras<br />
elprodukterna till specialiserade<br />
återvinningsanläggningar. Producenterna<br />
organiserar och finansierar transporten och<br />
behandlingen.<br />
Elkretsen AB samordnar producenternas<br />
insatser Producentansvaret ställer stora<br />
krav på företag, s<strong>om</strong> säljer elprodukter.<br />
Att på egen hand uppfylla dessa krav är svårt<br />
eller <strong>om</strong>öjligt för många företag. Därför har<br />
ett särskilt servicebolag bildats, Elkretsen<br />
AB och s<strong>om</strong> ägs av 19 branschorganisationer,<br />
s<strong>om</strong> åtager sig <strong>att</strong> mot betalning utföra företagens<br />
alla skyldigheter s<strong>om</strong> producenter.<br />
Elkretsen AB arbetar helt utan vinstintresse.<br />
De anslutna producentföretagen<br />
betalar bara så mycket <strong>att</strong> Elkretsen AB<br />
täcker sina kostnader. Elkretsen AB har<br />
bildats av ett tjugotal föreningar, s<strong>om</strong><br />
representerar alla de branscher s<strong>om</strong> importerar,<br />
tillverkar eller säljer elprodukter i<br />
sverige. Elkretsen AB erbjuder sina tjänster<br />
till alla berörda producentföretag,<br />
oberoende av <strong>om</strong> de tillhör någon branschförening<br />
eller ej.<br />
Producentföretagen betalar avgifter till<br />
Elkretsen AB. Avgiftens storlek bestäms av<br />
företagens försäljningsvolym och av Elkretsens<br />
kostnader för <strong>att</strong> ta hand <strong>om</strong> olika<br />
typer av elprodukter. Avgifterna varierar<br />
för olika produkter.
utgiven av <strong>Ljuskultur</strong> i samarbete med belysningsbranschens LeD-sektion, maj 2009.<br />
08-566 36 700 info@ljuskultur.se www.ljuskultur.se<br />
manDarIn ab, 2009