Ledverlichting is energiezuiniger dan klassieke lichtoplossingen. Het kan veel meer lumen opwekken terwijl het daarbij minder stroom nodig heeft. Dit komt omdat een led minder energieverlies heeft, zeker in vergelijking met een gloeilamp waarbij vooral warmteverliezen ontstaan. Anderzijds is ledverlichting wel duurder om te produceren en dat heeft alles te maken met het feit dat het gaat om ingewikkelde elektronische componenten waarbij de productie al helemaal ingewikkeld is, onder andere omdat er chemische stoffen als indiumgalliumnitride (InGaN) bij komen kijken. Om te begrijpen hoe verlichting met led techniek werkt, is het belangrijk om eerst even de werking van de diode onder de loep te nemen.

Een led is een speciale variant op de diode

De benaming led is afkomstig van het Engelse ‘light-emitting diode’. Het gaat met andere woorden om een speciale uitvoering van de diode, een elektronische halfgeleider. We spreken van een halfgeleider omdat het de stroom maar in één richting doorlaat, maar niet in de andere. Daarom kan een diode worden gebruikt om wisselspanning af te vlakken. Op die manier blijft enkel nog het positieve deel van de sinusoïde over. Hieronder zie je er een voorbeeld van. Het gaat wel om een vereenvoudigde weergave want in de praktijk gaat een diode pas geleiden van zodra een doorlaatspanning is overschreden. Hierdoor wordt niet het volledige gedeelte van de sinusoïde doorgelaten.

Zo’n diode vind je dan ook in allerhande toepassingen terug en is in de meest uiteenlopende uitvoeringen beschikbaar. Er is bijvoorbeeld de Schottkydiode die vooral wordt gebruikt als gelijkrichter, maar ook de led is daar een voorbeeld van.

Werking van de led

Net zoals een klassieke diode heeft ook een led een positieve (anode) en een negatieve zijde (kathode). Daartussenin zit er een verboden zone die geen elektriciteit geleidt. Pas wanneer de spanning voldoende hoog wordt (en de led juist is aangesloten) zullen de negatieve elektronen en de positieve deeltjes voldoende naar elkaar worden toegetrokken en zal de led geleiden. Kenmerkend aan een led is dat het chemisch zo ontworpen is dat er bij een botsing tussen de negatieve en positieve deeltjes energie vrijkomt in de vorm van fotonen. Deze fotonen vormen de verklaring waarom een led licht afgeeft. De kleur van dat licht is onder andere afhankelijk van de opbouw van de verboden zone. De hoeveelheid licht dat één led vrijgeeft is beperkt. Verlichting met ledtechniek gebruikt daarom altijd een heleboel leds om voldoende licht op te wekken.

Weergave van verschillende kleuren

Soms kan je ook ledverlichting kopen waarvan de kleur van het licht aanpasbaar is. Over het algemeen gebruikt men daarvoor verschillende leds die elk een eigen kleur creëren. Door het aantal vrijgegeven fotonen bij iedere led te regelen, kan je de kleur aanpassen. Een voorbeeld daarvan is full-colour RGB-leds die een rode, een groene en twee blauwe leds gebruiken. Vanaf deze primaire kleuren kan iedere kleur worden samengesteld. Enkel wit licht wordt dan nog vrij moeizaam weergegeven, maar daarvoor voegt men dan soms nog een extra amberkleurige led toe (RGBA-leds).