Aanmelden voor onze nieuwsbrief

Waar of onwaar? Servicemanager Piet Roskam geeft led les

Led verlichting is “in” en het maakt niet uit bij welke afdeling van Piet Brouwer elektrotechniek je werkt, je kunt gewoonweg niet meer om led heen. Van jacht tot kotter, luxe woningbouw of visverwerkingsbedrijf; het is allemaal led wat de klok slaat. Maar tegelijkertijd rijzen de vragen en de cowboyverhalen over led de pan uit en weet iedereen te vertellen hoe het zit en hoe het niet zit. 

Piet Roskam, servicemanager bij Piet Brouwer elektrotechniek doet een poging om de werking van led te verklaren want zomaar een lampje vervangen is er tegenwoordig niet meer bij. Je moet altijd goed de opbrengst in de gaten houden, de juiste lichtkleur, de koeling et cetera. Gelukkig is er veel goeds op de markt en kunnen er mooie resultaten worden geboekt met de juiste keuzes. Hopelijk brengt dit artikel een beetje licht in de duisternis.

Led schrijf je als LED: Ligt er aan in welke taal

In Nederland is de afkorting LED (Light Emitting Diode) een officieel Nederlands woord geworden en schrijf je het nu dus met kleine letters als “led” en in het meervoud “leds”. In het Engels blijft het LED en spreken ze het uit als “el-ie-die”.

Een led is een diode: WAAR

Een led is inderdaad een diode. Om je geheugen wat op te frissen: een diode is het ventiel van de elektrotechniek. De stroom kan er maar in één richting door (de doorlaatrichting) en niet via de andere kant (de sperrichting). Net als bij een ventiel moet je voldoende spanning hebben voordat hij doorlaat, dit is de doorlaatspanning. Zodra deze is bereikt kan er een stroom lopen. De diode is laagohmig en de stroom loopt dus snel op bij een aangelegde spanning (I = U/R). De stroom moet begrensd worden om te voorkomen dat de diode een zeer kort bestaan heeft.

Iedere diode geeft licht: WAAR

Iedere diode straalt licht uit, alleen niet altijd in het zichtbare bereik. Laser straalt erg weinig uit, infrarood heel erg weinig en ultraviolet “bijna niets maar altijd iets”. De diodes die wij leds noemen (Light Emitting Diode) geven dus voldoende licht in het zichtbare spectrum.

Er bestaan ook witte leds: ONWAAR

Witte leds bestaan niet. De eerste leds waren rood of groen en werden gebruikt als vervanger van signaleringslampjes. Daarna was het heel lang wachten op de blauwe led welke pas in de jaren negentig werd ontdekt en in 2006 eindelijk dezelfde opbrengst kon leveren als de groene en rode led. De witte led is een blauwe led voorzien van een lens met een geel fluorescerende laag, hierdoor ontstaat ook geel licht. De mix van geel en blauw wordt uiteindelijk wit. Welke kleur wit wordt bepaald door de juiste mix van geel en blauw. Om het licht dan in een bepaalde hoek uit te laten stralen, plaatst men er nog een doorzichtige lens op.

Een led heeft een hoog rendement: WAAR en ONWAAR

Rode en groene leds hebben een zeer hoog rendement van meer dan vijftig procent. Hierdoor loont het direct om verkeerslichten, signaleringslichten of autolichten te vervangen door rode leds. Blauwe leds hebben ook een prima rendement, echter door de omzetting met fosfor van blauw naar geel licht wordt een deel van het blauwe licht ook omgezet in warmte. Op dit moment gaat het rendement met stappen omhoog en staat het record op naam van CREE met een opbrengst van meer dan 300 lumen per Watt. Hoe witter het licht (meer blauw) hoe beter het rendement, de warm-witte kleuren van 2700K (meer geel) hebben dan ook een lager rendement.

Leds worden warm: WAAR

Met name de witte leds hebben last van warmteverlies door de eerder genoemde omzetting van blauw naar geel. Dit is direct een probleem omdat leds in tegenstelling tot een gloei- of halogeenlamp absoluut niet tegen warmte kunnen. Het fosfor gaat dan langzaam verbranden, de led verandert van kleur, vaak van wit naar paars of groen en houdt er uiteindelijk mee op. 

Leds hebben een lange levensduur: WAAR

Mits goed gekoeld. Dus: koeling is van levensbelang voor leds, met name dus voor het fosfor maar ook voor de kleine solderingen. De op de juiste wijze gekoelde leds hebben een hele lange levensduur van rond de 30.000 - 50.000 uur.

Leds zijn goedkoop: WAAR en ONWAAR

Ook hier geldt: goedkoop is duurkoop. Als de printen en solderingen goedkoop moeten en de koeling wordt gehalveerd, dan zijn de leds goedkoop. De levensduur holt dan wel aanzienlijk achteruit en uiteindelijk wordt het dus duurkoop.

Er zijn ook 24V en 230V leds: ONWAAR

Leds zijn diodes en een diode laat stroom door zodra de doorlaatspanning is overschreden. Afhankelijk van de kleur is dat bij 1.7 tot 4.5 volt. Als je een led koopt die 24V of 230V is, dan zit er een stuk elektronica in het lampje verstopt dat de spanning omzet en er een gecontroleerde stroom van maakt.

Leds worden dus aangestuurd op stroom: WAAR

Om de led op de juiste wijze te laten branden moet de stroom dus worden geregeld. Deze varieert per type van 350mA tot 1000mA. Je kunt door een 1000mA led ook 350mA sturen. De lichtopbrengst wordt dan lager maar de mix-verhouding blauw en geel ook, waardoor je een andere kleur krijgt (groen tot helwit). Hoe meer mA je er doorheen stuurt, hoe heter de led wordt en dit heeft weer direct gevolgen voor de koeling en dus voor de levensduur.

Leds kun je dimmen: WAAR

Ja, zie hierboven, maar dat dimt niet zo mooi. De beste manier om te dimmen is PWM waarbij de led continu wordt aan- en uitgezet. Afhankelijk van de verhouding aan/uit nemen wij meer of minder licht waar.

Gedimde leds verstoren ons hoofd: WAAR

Dit geldt voor PWM gedimde leds zoals hierboven. Met name in Amerika is hier veel aandacht voor en zijn er andere PWM methodes die de led niet helemaal uitzetten. De UIT puls is dan niet helemaal uit maar bijvoorbeeld 25mA.

Welke driver moet je dan kiezen?

Er zijn nogal wat soorten te koop. Van led spots die rechtstreeks met stroom moeten worden aangestuurd, gewoon op 24V of 230V, wel of niet gedimd. En hoe sturen we het dimmen aan? Uiteindelijk moet de led bron een geregelde stroom krijgen. Dit kan intern worden gedaan of via een externe driver. Het is dus zaak goed op te letten welke led armatuur je hebt. Op basis daarvan kun je de juiste (of geen) driver kiezen. De meeste drivers werken op 230V of 24V en kunnen eventueel gedimd worden met een apart dimsignaal (0-10V, Dali, DMX) of rechtstreeks worden gevoed met een gedimd signaal (Trailing Edge).

 

Marsdiep 19
8321MC
Urk
Postbus: 140
Flevoland
Nederland