Hoe LED-licht werkt

De theoretische werking van LED-licht is lastig te verklaren. maar het is wel makkelijk uit te leggen waarom veel mensen er zo enthousiast over zijn.

Opbouw LEDOpbouw

Een LED is een lichtgevende diode: een stukje halfgeleidertechniek dat licht geeft als er stroom doorheen loopt. Halfgeleidertechniek ligt ook aan de basis van moderne elektronica en is gebaseerd op het manipuleren van de eigenschappen van een minuscuul stukje silicium of germanium. Bij een LED leidt dit ertoe dat een zeer kleine hoeveelheid materiaal licht uitstraalt in een heel specifieke kleur en al bij een kleine stroom. De lichtbron is zó klein dat er eigenlijk slechts sprake is van een kleine punt die licht geeft. Hierdoor is het licht met een lensje makkelijk te bundelen tot een gerichte straal. Die lens geeft de specifieke vorm aan een LED: het is de halve bol aan de bovenkant.

Kleur en wit licht

LED’s geven licht in één specifieke kleur. Door te spelen met de samenstelling van het halfgeleidermateriaal, word de kleur van de LED bepaald. Witte LEDs geven licht in 3 kleuren:  rood, groen en blauw. Rood en groen zijn de typische LED-kleuren, die je waarschijnlijk kent uit de indicatielichtjes op elektronica. Blauw is minder typisch, omdat het dure en giftige metalen vraagt om de kleur te verkrijgen, oa. gallium en arsenide. Elke witte LED geeft óók blauw licht, en heeft dus ook al deze matierialen in zich. Momenteel lijken alle inspanningen van producenten zich te richten op wit licht met een hoog rendement te maken. Op licht met een aangename kleur is het nog even wachten.

Lichtsterkte

LED’s werken over het algemeen bij een lage spanning (typsich tussen 2 en 5 volt, dezelfde spanning waarbij de meeste andere electronica ook werkt) en met een lage stroom (typisch 10 0 – 100 mA). Ze geven afzonderlijk niet zo heel veel licht en worden dus bijna altijd met meerdere tegelijk gebruikt in verlichting.

Zuinig

LED’s hebben de reputatie heel zuinig te zijn, maar dat is slechts ten dele terecht. Het rendement is ongeveer gelijk aan dat van een spaarlamp, maar hier vallen op korte termijn verbeteringen te verwachten. In tegenstelling tot de gloeilamp, zit de LED-lamp nog niet aan zijn theoretische top-rendement.

Toch kan een LED veel langer blijven branden op een batterij dan een gloeilamp. Dat is niet alleen te verklaren uit het hoge rendement, maar ook doordat een LED heel anders werkt dan een gloeilampje. Een LED-lampje in een zaklantaarn (bijvoorbeeld) blijft licht geven totdat de batterijen bijna helemaal leeg zijn, iets wat soms honderden uren kan duren. Een gewoon fietslampje houdt er echter al veel sneller mee op: ook al zijn de batterijen nog bijna vol, ze geven niet genoeg stroom meer om de gloeidraad te verhitten. Al na een paar uur is de lamp uit, maar de batterij nog maar halfleeg.

Ook de richtbaarheid van het LED-licht draagt indirect bij aan de zuinigheid – je verspilt nl. geen licht door het naar plaatsen te sturen waar het niet nodig is.

Ten slotte gaat de led veel langer mee dan als een spaarlamp of gloeilamp. (resp. 100 000 uur, 10 000 en 1 000 uur).

Voor- en nadelen

Met hetzelfde rendement als een spaarlamp, heeft de LED toch een aantal belangrijke voordelen: hij kan eenvoudig gedimd worden, heeft geen last van in- en uitschakeleffecten, gaat veel langer mee en het licht kan gericht worden.

Het belangrijkste nadeel is het gebruik van zeldzame en giftige grondstoffen, die in de nabije toekomst al schaars zouden kunnen worden. Misschien is het tijd op te houden die grondstoffen te verspelen aan frivole toepassingen als lichtgevende kerstmanmutsen en ze te gebruiken waar ze het hardst nodig zijn: licht waar het nodig is.

.

Advertenties

19 Responses to Hoe LED-licht werkt

  1. […] Ten slotte is er de LED-lamp. De werking hiervan is moeilijk uit te leggen, maar is gebaseerd op dezelfde techniek waarmee computers, chips en zonnecellen gemaakt worden: de halfgeleidertechniek. De LED-lampen zijn voorlopig nog niet zo efficiënt als de als de beste spaarlamp, maar hier zijn heel snel enorme verbeteringen te verwachten. Een heel belangrijk voordeel van de LED-lamp is dat het licht te richten is en dat je dus alleen licht hebt, waar je het nodig hebt. Zie WikiPedia en ook een artikel elders in dit blog. […]

  2. MARNIX schreef:

    HOE ZIT HET MET DE POLARITEIT?

  3. Jan schreef:

    Leuk bericht genoten bij het lezen, ben op het moment bezig, met het ontwerpen van een kunstwerk, welke ik d.m.v ledjes (liefst gekleurd) en kleine zonnecellen in serie of parrelel,werkend op mini zonnecellen, vraag wat zijn hiervan de kosten, en hoe kom ik aan dit materiaal. en schema`s ? kostenplaatje ?

    Bij voorbaat dank, Jan de Rooy, Lelystad

  4. joshua schreef:

    ja en hoe werkt het nou?

  5. marlien schreef:

    hoe werkt het nou dat word niet gezegt!!!

  6. bramreem schreef:

    De uitleg over de werking is inderdaad vrij basaal. Halfgeleiders zijn bepaalde stoffen die niet zo goed elektrische stroom geleiden als bijvoorbeeld koper, maar beter dan bijvoorbeeld plastic of rubber (isolerende materialen). Door halfgeleiders en geleiders op bepaalde manieren te combineren kun je allerlei effecten bereiken, zoals stroom die af en toe wél wordt doorgelaten en dan weer niet. Ook bijvoorbeeld radio’s en de chips in computers zijn hierop gebaseerd.
    Het stuk gaat niet in op de vraag waarom een bepaalde diode licht opwekt, omdat dat erg ingewikkeld is, maar beschrijft wel hoe met zulke lichtgevende diodes en lensjes een lamp wordt gemaakt.

  7. […] (Light Emitting Diode) gebruikt als lichtgevende diode zijn energie een stuk efficiënter dan conventionele verlichting. Zo zet een gloeilamp maar twee procent van zijn energie om in licht. […]

  8. […] (Light Emitting Diode) gebruikt als lichtgevende diode zijn energie een stuk efficiënter dan conventionele verlichting. Zo zet een gloeilamp maar twee procent van zijn energie om in licht. […]

  9. Anoniem schreef:

    leuk ben nu met iets bezich ben bijna klaar is met led licht best leuk

  10. fairouz schreef:

    hoe werkt een LED nou precies is stapjes?

    • Willemien schreef:

      LED is een elektronische component dat licht uitzendt als er elektronische stroom in doorlaatrichting doorheen wordt gestuurd. Het woord LED – Light Emitting Diode betekend in het Nederlands: lichtuitstralende diode.

  11. Santen schreef:

    Dit is een moeilijke vraag, kortweg komt dit door het foto-elektrisch effect, als er er een stroom door een halfgeleider stroomt komen electronen in een hogere schil (baan van atoom) dit kost energie, daar hier nu een overschot van electronen is zullen de electronen weer terugvallen naar een lagere schil, dit nu is het foto-lektrisch effect. hierbij komt een foton vrij welke het licht veroorzaakt.

  12. ledlamp schreef:

    Inmiddels wel al lang achterhaald, LED lampen zijn inmiddels prima vervangers voor gloeilampen geworden. Vraag me wel af wat het volgende alternatief wordt met de huidige snelle ontwikkelingen.

  13. ledlampendirect schreef:

    Ik denk dat LED verlichting het wel eens net zo lang kan gaan volhouden als de gloeilamp. Hoewel ze wel nog verbeterd zullen worden en nog minder energie zullen gaan verbruiken.

  14. Ruud schreef:

    Volkomen eens met de vorige spreker. Philips denk in 2015 met led te komen die 200 lumen per watt opleverd. Dat is 2 keer zoveel licht als een TL lamp per watt.

  15. Anoniem schreef:

    276Lumen per watt is al een feit…

  16. guus schreef:

    Wat zijn de verwachtingen voor de kosten van consumenten LED verlichting over een jaar of 5 ?

  17. Nick Groenen schreef:

    Wat is de invloed van led verlichting op tanden bleken? Veel tandenbleeksets worden met een zogenaamde ledbooster verkocht en ik ben benieuwd hoe dat in zijn werk gaat. Zie bijvoorbeeld op http://labdirect.info/webshop/standaard-tandenbleekset/

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: