Lysdiod
lysdiod, en halvledare som sänder ut ljus. På engelska kallas det LED (Light Emitting Diod).
Historik
På 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).
Intensiteten på ljuset har också kunnat ökas.
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 ingen separat optik.
- Högintensiva dioder kan ge c:a 1000 mcd (millicandela), dvs cirka 1 candela.
- Ljusutbytet för en vit diod är cirka 50 lumen per watt.
Lysdioden förspänns i framriktningen.
- 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.
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 börjat bli ett alternativ till glödlampor.
- Ljusstyrkan är attraktiv i förhållande till energiförbrukningen.
- Färgen hos det vita ljuset har blivit acceptabelt.
- Idag har vita lysdioder fått genomslag exempelvis i ficklampor, reklamskyltar, kupébelysning i bilar och läslampor i flygplan.
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 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 kortare lysvidd.
Jfr elektriskt ljus, laser, halogenlampa, bågljus, Lux-ljus, dalén-ljus, candela, ljusstyrka.