01.09.2013 Views

Värt att veta om LED - Ljuskultur

Värt att veta om LED - Ljuskultur

Värt att veta om LED - Ljuskultur

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!