LED

LED (Light Emitting Diode)

LED er en ny lyskilde, som spås en stor fremtid. LED er mere energieffektiv end både lysstofrør og HQI.

TEKNIK FOR BYG-SELV'ere

LED er ikke en pære.

En almindelig pære - eller glødelampe - er konstrueret med en glødetråd, som opvarmes af den strøm, der løber igennem den. Når glødetråden opvarmes, stiger dens modstand. Derved begrænses strømmen således, at glødetråden ikke brænder over. En pære er påtrykt en spænding (f.eks. 12V) og en effekt (f.eks. 50W). Dvs. når spændingen over den er 12V, trækkes en strøm svarende til en effekt på 50W.

Sammenhængen mellem strøm og spænding er lineær. Dvs. hvis spændingen stiger, stiger strømmen. Derfor kan en glødelampe dæmpes ved, at spændingen sænkes.

For at drive en LED, kræves en specielt konstrueret strømforsyning. Denne kaldes ofte en DRIVER. En LED styres på strømmen (Ampere) og ikke spændingen (Volt).

En LED er en halvleder. Den leder kun strøm den ene vej og sammenhængen mellem strøm og spænding er IKKE lineær. Altså gælder almindelige lineære regneregler, som Ohms lov og spændings- og strømdeling, ikke.

En LED begynder først at lede strøm, når dens forward-spænding (spændingen over LED'en i den "rigtige" retning) er påtrykt. Når denne spænding nås, optræder den som en regulær kortslutning - den leder alt det strøm, der kan trækkes fra forsyningen og spændingen over den er tilnærmelsesvis konstant, uanset strømmen. Det er netop på dette punkt, at LED afviger fra almindelige glødelamper.

Derfor SKAL STRØMMEN BEGRÆNSES, for ikke at brænde LED'en af og det er den opgave driveren har.

Et eksempel:

En Cree 3W LED har

- en forward-spænding på ~3V

- en maksimal strøm på 1A (1000mA)

Forward-spændingen opgives altid, som et cirka-tal. Det skyldes, at produktionsforskelle påvirker denne og man derfor ikke kan garantere, at tallet er nøjagtigt.

Driveren skal derfor levere en maksimal strøm på 1A, uanset spændingen.

Der er ingen lette måder, at konstruere en driver på. Det drejer sig om et stykke højfrekvens switch-mode elektronik, som kræver en del indsigt at konstruere korrekt.

Mange byg-selv'ere benytter færdige Meanwell drivere, da de kan fås med 0-10V indgang til dæmpning af LED.

Bemærkning:

Det kan lade sig gøre, at lave en simpel "driver" med en almindelig serie-modstand. Problemet er, at strømmen gennem denne er den samme, som gennem LED'en og derfor brændes en hel del effekt af i den som varme. Varme er spild og med denne metode går strøm-spare-effekten fløjten. Ydermere skal serie-modstanden kunne tåle en del effekt og dermed er det ikke bare lige en modstand "fra skuffen".

Seriekobling

Skal der drives mange LEDs, vælges ofte at serie-koble flere LEDs og dermed kan én driver forsyne mange LEDs. En seriekobling er, når + fra en LED kobles til - på den næste og så fremdeles. Driveren kobles til hhv. + og - på de "yderste" LEDs. Strømmen gennem alle LEDs er den samme i hele seriekoblingen.

Driveren skal kunne levere MINDST den summerede forward-spænding for alle LEDs i seriekoblingen. Tages Cree 3W LED som eksempel igen, kræver en seriekobling på 10 stk LEDs altså mindst 30V af driveren. Oftest vælges en lidt højere spænding, for at sikre spænding "nok".

Parallelkobling

En parallelkobling er når + fra alle LEDs er forbundet og - fra alle LEDs er forbundet.

Denne løsning er ikke god og bør derfor ikke benyttes. Problemet er, at forward-spændingen sjældent er ens for de enkelte LEDs. Når de kobles parallelt bliver de tvunget til, at køre med samme spænding og deles om den tilgængelige strøm. Hvis en enkelt LED har en lavere, nødvendig forward-spænding vil denne altså forbruge alt tilgængeligt strøm. Dette kan føre til, at den brænder af og dermed stiger spændingen og den LED med den næst laveste forward-spænding tager over. Der er altså chance for, at man står med en hel række LED, som er brændt af.

Køling