LED-Beleuchtung ist heute die beliebteste Beleuchtungstechnologie.Fast jeder kennt die zahlreichen Vorteile, die LED-Leuchten bieten, insbesondere die Tatsache, dass sie energieeffizienter und langlebiger sind als herkömmliche Leuchten.Die meisten Menschen haben jedoch nicht viel Wissen über die zugrunde liegende Technologie hinter LED-Beleuchtung.In diesem Beitrag werfen wir einen Blick auf die zugrunde liegende LED-Beleuchtungstechnologie, um zu verstehen, wie LED-Leuchten funktionieren und wo all ihre Vorteile entstanden sind.
Kapitel 1: Was sind LEDs und wie funktionieren sie?
Der erste Schritt zum Verständnis der LED-Beleuchtungstechnologie besteht darin, zu verstehen, was LEDs sind.LED steht für Licht emittierende Dioden.Diese Dioden sind von Natur aus Halbleiter, was bedeutet, dass sie elektrischen Strom leiten können.Wenn elektrischer Strom an eine Leuchtdiode angelegt wird, wird Energie in Form von Photonen (Lichtenergie) freigesetzt.
Aufgrund der Tatsache, dass LED-Leuchten eine Halbleiterdiode zur Lichterzeugung verwenden, werden sie als Festkörperlichtgeräte bezeichnet.Andere Festkörperlichter umfassen organische Leuchtdioden und Polymer-Leuchtdioden, die ebenfalls eine Halbleiterdiode verwenden.
Kapitel 2: LED-Lichtfarbe und Farbtemperatur
Die meisten LED-Leuchten erzeugen weißes Licht.Das weiße Licht wird je nach Wärme oder Kälte der einzelnen Leuchten (daher die Farbtemperatur) in verschiedene Kategorien eingeteilt.Diese Farbtemperaturklassifikationen umfassen:
Warmweiß – 2.700 bis 3.000 Kelvin
Neutralweiß – 3.000 bis 4.000 Kelvin
Reinweiß – 4.000 bis 5.000 Kelvin
Tagweiß – 5.000 bis 6.000 Kelvin
Kühles Weiß – 7.000 bis 7.500 Kelvin
In Warmweiß hat die von LEDs erzeugte Farbe einen gelben Farbton, ähnlich dem von Glühlampen.Wenn die Farbtemperatur ansteigt, wird das Licht weißer, bis es eine tagweiße Farbe erreicht, die dem natürlichen Licht (Tageslicht von der Sonne) ähnelt.Wenn die Farbtemperatur weiter ansteigt, beginnt der Lichtstrahl einen bläulichen Farbton anzunehmen.
Bei Leuchtdioden ist jedoch zu beachten, dass sie kein weißes Licht erzeugen.Die Dioden sind in den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erhältlich.Die weiße Farbe, die in den meisten LED-Leuchten zu finden ist, entsteht durch Mischen dieser drei Primärfarben.Grundsätzlich geht es bei der Farbmischung bei LEDs darum, die unterschiedlichen Lichtwellenlängen von zwei oder mehr Dioden zu kombinieren.Daher ist es durch Farbmischung möglich, jede der sieben Farben zu erreichen, die im sichtbaren Lichtspektrum zu finden sind (die Regenbogenfarben), die eine weiße Farbe ergeben, wenn sie alle kombiniert werden.
Kapitel 3: LED und Energieeffizienz
Ein wichtiger Aspekt der LED-Lichttechnik ist ihre Energieeffizienz.Wie bereits erwähnt, weiß fast jeder, dass LEDs energieeffizient sind.Viele Menschen wissen jedoch nicht, wie die Energieeffizienz zustande kommt.
Was LED energieeffizienter als andere Beleuchtungstechnologien macht, ist die Tatsache, dass LEDs fast die gesamte zugeführte Leistung (95 %) in Lichtenergie umwandeln.Darüber hinaus geben LEDs keine Infrarotstrahlung (unsichtbares Licht) ab, was durch Mischen der Farbwellenlängen der Dioden in jeder Leuchte erreicht wird, um nur die weiße Farbwellenlänge zu erreichen.
Andererseits wandelt eine typische Glühlampe nur einen kleinen Teil (etwa 5 %) der verbrauchten Energie in Licht um, während der Rest durch Wärme (etwa 14 %) und Infrarotstrahlung (etwa 85 %) verschwendet wird.Daher wird bei herkömmlichen Beleuchtungstechnologien viel Strom benötigt, um genügend Helligkeit zu erzeugen, wobei LEDs deutlich weniger Energie benötigen, um eine ähnliche oder mehr Helligkeit zu erzeugen.
Kapitel 4: Lichtstrom von LED-Leuchten
Wenn Sie in der Vergangenheit Glühlampen oder Leuchtstofflampen gekauft haben, sind Sie mit der Wattzahl vertraut.Lange Zeit war die Wattzahl die akzeptierte Maßeinheit für das von einer Leuchte erzeugte Licht.Seit dem Aufkommen von LEDs hat sich dies jedoch geändert.Das von LEDs erzeugte Licht wird in Lichtstrom gemessen, der als die Energiemenge definiert ist, die von einer Lichtquelle in alle Richtungen abgegeben wird.Die Maßeinheit des Lichtstroms ist Lumen.
Der Grund für die Änderung des Helligkeitsmaßes von Wattleistung zu Helligkeit liegt in der Tatsache begründet, dass LEDs Geräte mit geringem Stromverbrauch sind.Daher ist es sinnvoller, die Helligkeit über die Lichtleistung statt über die Leistung zu bestimmen.Darüber hinaus haben verschiedene LED-Leuchten unterschiedliche Lichtausbeute (die Fähigkeit, elektrischen Strom in Lichtleistung umzuwandeln).Daher können Leuchten, die die gleiche Menge an Strom verbrauchen, eine sehr unterschiedliche Lichtleistung haben.
Kapitel 5: LEDs und Wärme
Ein weit verbreitetes Missverständnis über LED-Leuchten ist, dass sie keine Wärme erzeugen, da sie sich kühl anfühlen.Dies ist jedoch nicht wahr.Wie oben bereits erwähnt, wird ein kleiner Teil der in Leuchtdioden eingespeisten Leistung in Wärmeenergie umgewandelt.
Der Grund, warum sich LED-Leuchten kühl anfühlen, ist, dass der kleine Teil der Energie, der in Wärmeenergie umgewandelt wird, nicht zu viel ist.Darüber hinaus werden LED-Leuchten mit Kühlkörpern geliefert, die diese Wärme abführen, wodurch eine Überhitzung der Leuchtdioden und der elektrischen Schaltkreise der LED-Leuchten verhindert wird.
Kapitel 6: Die Lebensdauer von LED-Leuchten
LED-Leuchten sind nicht nur energieeffizient, sondern auch für ihre Energieeffizienz bekannt.Einige LED-Leuchten können zwischen 50.000 und 70.000 Stunden halten, was im Vergleich zu einigen Glüh- und Leuchtstofflampen etwa fünfmal (oder sogar mehr) länger ist.Was macht LED-Leuchten also länger haltbar als andere Arten von Licht?
Nun, einer der Gründe hat mit der Tatsache zu tun, dass LED Festkörperlichter sind, während Glühlampen und Leuchtstofflampen elektrische Filamente, Plasma oder Gas verwenden, um Licht zu emittieren.Die elektrischen Filamente brennen aufgrund von Wärmezersetzung nach kurzer Zeit leicht durch, während die Glasgehäuse, in denen das Plasma oder Gas untergebracht ist, sehr anfällig für Schäden durch Stöße, Vibrationen oder Stürze sind.Diese Leuchten sind daher nicht langlebig, und selbst wenn sie lange genug überleben, ist ihre Lebensdauer im Vergleich zu LEDs erheblich kürzer.
Bei LEDs und ihrer Lebensdauer ist zu beachten, dass sie nicht wie Leuchtstoff- oder Glühlampen durchbrennen (es sei denn, die Dioden überhitzen).Stattdessen nimmt der Lichtstrom einer LED-Leuchte im Laufe der Zeit allmählich ab, bis er 70 % der ursprünglichen Lichtleistung erreicht.
An diesem Punkt (der als L70 bezeichnet wird) wird die Lichtverschlechterung für das menschliche Auge wahrnehmbar, und die Verschlechterungsrate nimmt zu, was die fortgesetzte Verwendung der LED-Leuchten unpraktisch macht.Damit gelten die Leuchten zu diesem Zeitpunkt als am Ende ihrer Lebensdauer.
Postzeit: 27. Mai 2021