Lysdiod
lysdiod, en halvledare som sänder ut ljus. På engelska kallas den Light Emitting Diod (LED). Används bland annat som fyrljus.
Är då för att tåla den marina miljön montrad i någon form av armatur - LED-armatur.
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, senare utvecklat till varmvitt).
Intensiteten på ljuset har också kunnat ökas.
En lysdiod. Figur Leif Elsby
LED-lyktan på Hållö, Hallands Väderö respektive Rävsnäs. Foto E Hillberg, T Öberg resp L Elsby.
På Bökfjord har en LED-armatur ersatt linsen. Foto Jan Hopfinger 2022.
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 är just en diod, det vill säga en form av likriktare. Den leder strömmen åt ena hållet med inte åt det andra. Där spärrar den strömmen.
För att lysa förspänns lysdioden 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.
- 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 ny 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 kraftigt lägre ljusstyrka och kortare lysvidd.
Länkar
SABIK OY är en leverantör för fyrljus med internationell framgång
- Ur Blänket 2011:5 Studiebesök hos Sabik, Tommy Asplund (text) & Ulf Schloss (foto)
- Ur Blänket 2012:2 SABIKs historia, Rolf Bäckström
Jfr elektriskt ljus, laser, halogenlampa, bågljus, Lux-ljus, dalén-ljus, candela, ljusstyrka, lysboj, lysprick, teknik