LED-ekről általánosan

LED-ek működése

A fény úgy keletkezik, hogy a diódára adott áramforrás a dióda anyagában levő atomok elektronjait gerjeszti, amitől azok nagyobb energiaszintű elektronpályára lépnek, majd miközben visszatérnek eredeti energiaszintjükre, fotonokat bocsátanak ki. Nyitóirányú áram esetén a PN átmeneten az elektronok a N rétegből a P-be, a lyukak a P rétegből az N-be diffundálnak. A diffúziós kisebbségi és többségi töltéshordozók között rekombinációs folyamat indul meg, melynek során a felszabaduló energia fotonok formájában kisugárzódik. Nagyobb feszültség hatására nagyobb a kisugárzott fotonok mennyisége, egészenegy bizonyos nyitóirányú áramértékig, ahonnan már nem számottevő a változás. A sugárzás csak úgy jöhet létre, ha az elektronok átkerülnek a nagyenergiájú vezetési sávból a kisebb energiájú vegyértéksávba. Az elektron eme állapota nem stabil, hanem egy kis idő elteltével visszaugrik az eredeti elektronpályájára. A többletenergia, amivel előzőleg képes volt feljebb lépni, sugárzás formájában hagyja el az atomot. Ez a sugárzás a hullámhossztól függő (lásd a táblázatot) fény formájában jelentkezik. A rekombinációknak körülbelül az 1%-a jár foton kibocsátással, míg a többi hőtermeléssel. Legnagyobb hatásfokkal az infravörös fénydióda rendelkezik (1-5%), a többinél ez 0,05% alatt van.

A LED-ek előnye, hogy a kimeneti fény előállításához alacsony áramot és feszültséget igényelnek, nagy a kapcsolási sebesség, kis helyen elférnek, ütésállók és nagy az élettartamuk.

Napjainkra a LED világítási módszerek és a LED lámpák már annyira fejlettek, hogy akár a teljes lakás és épületvilágítást is megoldhatjuk ledes lámpákkal. A normál vagy halogén lámpák LED lámpára való cseréjével a világításra fordított összeg akár a negyedére is csökkenhet!

Az első lépésben be kell határolnunk a LED sugárzási szögét. Míg egy halogén lámpának 36°-os a sugárzási szöge addig a LED 120°-os is lehet

A másik érdekes kérdés a színhőmérséklet. A halogén lámpáknak általában 2700K a színhőmérsékletük, míg az ehhez hasonló melegfehér LED lámpáknak pedig 2500 - 3500 K között mozog. Ez az érték gyártóktól függ. Az e fölötti K számú LED-ek, pedig hidegfehérnek minősülnek. A melegfehérek sárgásabban (/termekek/19623/led-60-gu-10-3w-ww-meleg-smd-life-light), míg a hidegek picit kékesebben világítanak.

Fogyasztás, energiahatékonyság

Ez az a terület, ahol igazán szembe tűnő a különbség a LED-ek és a normál, illetve halogén izzók között. Ennek mérésére a lumen / Watt (lm/W) arányt használják már régóta a világítástechnikában, s persze a LED lámpáknál is. Mi ennek a lényege? A lámpák lumen értékét elosztják a fogyasztásukkal, ez az érték a lm/W.
- egy 60 W-os normál izzó 700 lumenes, azaz 11,6 lm/W hatékonyságú (/termekek/2245/e-27-240v-60w-izzo-700l-1000h-tungsram),
- egy 100 W-os halogén izzó 1800 lumenes így energiahatékonysága 18 lm/W (/termekek/6185/halogen-izzo-e-27-100w-tungsram).
- egy 20 W-os energiatakarékos izzó 1398 lumenes, így  ~70 lm/W az energiahasznosítási hatékonysága (/termekek/18074/kompakt-fenycso-e-27-20w-spiral-kfs-somogyi).

LED-es izzóknál:
- Pl. 2 W-os LED lámpa 96 lument világít, ez 48 lm/W,
- egy 3 W-os 220-260 lumen gyártótól függően ez pedig akár 73-85 lm/W hatékonyságot is jelenthet.

Élettartam

30.000-50.000 óra mondható reálisnak. Egy LED fényforrás élettartama függ a felhasznált LED típusától és minőségétől, a benne lévő elektronika minőségétől, a hőelvezetéstől és a termék gyártási minőségétől.

Elérhető LED izzók:

- E 14-es folalatú izzók: /kategoriak/160/e14-es-led-izzok

- E 27-es foglalatú izzók: /kategoriak/159/e27-es-led-izzok

- G4-es LED izzók: /kategoriak/162/g4-es-led-izzok

- G9-es izzók: /kategoriak/161/g9-es-led-izzok

- GU10-es LED izzók: /kategoriak/157/gu-10-es-led-izzok

- MR16-os LED izzók: /kategoriak/613/mr16-es-led-izzok

- LED szalagok: /kategoriak/454/led-szalagok