Lysdiod

Från fyrwiki
Hoppa till navigering Hoppa till sök

lysdiod, en halvledare som sänder ut ljus. På engelska kallas den Light Emitting Diod (LED). Används bland annat som fyrljus.

Fl(2) 10s.jpg

Symbol fyr.jpg Historik.jpg Fotogenlamp ritad.jpg

Armatur med lysdioder (LED) på Ölands Norra Udde. Foto Leif Elsby
Högbonden LED-lampa som nu ersatt ljuset i linsen. Foto U Schloss 2014
LED-lykta. Foto SABIK
LysdiodarmaturLyngvig fyr. Arkiv www.lyngvigfyr.dk
Lykta med LED för ensfyr. Foto SABIK
Harnäsudde linslykta för lysdioder (LED-ljus). Cirklarna är fresnellinser med centrum över varje diod. Foto Leif Elsby 2016.
Lysprick med lysdiodlykta och band med reflexmaterial i Varbergs hamn. Foto Leif Elsby

Historik

1960-talet kom de första lysdioderna. De sände ut rött och infrarött ljus.

Sedan kom dioder i gult, grönt och orange.

'1998 kom genombrottet för blå lysdioder.

Cirka år 2000 kom de vita.

Den vanligaste vita lysdioden är egentligen en blå diod som försetts med ett gult fosforiserande skikt. Ögat upplever ljuset som "vitt" (egentligen kallvitt, blåvitt, senare utvecklat till varmvitt).

Intensiteten på ljuset har också kunnat ökas.

HållöLEDLinsHillberg.jpg RävsnäsLEDLyktaLEE2020.JPG

LED-lyktan på Hållö respektive Rävsnäs. Foto t.v. E Hillberg, t.h. L Elsby 2020.


Egenskaper

Den kan strömförsörjas från ett elektriskt batteri.

  • De är stryktåliga och kan tändas och släckas ett nästan obegränsat antal gånger.
  • Livslängden vid angiven märkström är mer än 10 år att jämföras med cirka 2000 timmar för en glödlampa.
  • Lysdioden är ingjuten i genomskinlig plast, vars främre del oftast har formen av en lins.
  • Lysdioden behöver därför ofta ingen separat optik.
  • Högintensiva dioder kan ge c:a 1000 mcd (millicandela), dvs cirka 1 candela, numera förbättrat.
  • Ljusutbytet för en vit diod är cirka 50 lumen per watt.

Lysdioden förspänns i framriktningen.

  • Lysdioden är en diod, dvs en likriktare. Den släpper igenom strömmen åt ena hållet men inte mot det andra.
  • Typisk drivspänning är cirka 2 V.
  • Strömmen till lysdioden måste begränsas, till exempel med ett seriemotstånd, pga att dioden annars tar skada.
  • Typisk strömförbrukning är 20-50 mA.
  • Numera finns kraftigare.

Lysdioder har ett halvledande PN- spärrskikt, där ljus (fotoner) sänds ut då laddningsbärare rekombineras. Som halvledarmaterial används grundämnen ur grupp III resp V i det periodiska systemet. De vanligaste materialen och utsänd färg på ljuset är:

  • galliumarsenid, GaAs __________ infrarött till rött ljus
  • galliumarsenidfosfid, GaAsP ___ rött till gult ljus
  • galliumfosfid, GaP ____________ grönt till blågrönt ljus
  • kiselkarbid, SiC ______________ blått ljus
  • galliumnitrid, GaN ____________ vitt ljus (blått med gult fosforescerande skikt)

Användning

Den vita lysdioden har blivit ersättare till glödlampor för användning hemma.

  • Ljusstyrkan är attraktiv i förhållande till energiförbrukningen.
  • Färgen hos det vita ljuset har blivit acceptabel.
  • Idag har vita lysdioder fått genomslag exempelvis i ficklampor, reklamskyltar, kupébelysning i bilar och läslampor i flygplan. Så även för belysning i bostäder.
  • En relativt ny och etablerad användning är strålkastare i bilar.
  • Relativt nyt är användning för gatubelysning.

Fyrljus

Ett energieffektivt fyrljus erhålls med ett knippe lysdioder ytmonterade på en plan skiva, ungefär som för ett trafiksignalljus, eller radiellt på en ring.

  • Om batteriet som driver elektroniken laddas från solpanel kan tiden mellan servicetillfällena göras lång.

Lysvidden för lysdiodarmatur anges till cirka 9 M.

Äldre fyrar med lysvidd cirka 21 M och högre har också högre energiförbrukning än för lysdiod.

  • Då äldre fyrar förses med fyrbelysning med lysdiod får de inte bara lägre energiförbrukning utan också lägre ljusstyrka och kortare lysvidd.

Länkar

SABIK OY är en leverantör för fyrljus med internationell framgång


Jfr elektriskt ljus, laser, halogenlampa, bågljus, Lux-ljus, dalén-ljus, candela, ljusstyrka, lysboj, lysprick, teknik