JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
tisdag 20 augusti 2019 VECKA 34
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

Lysdioder – mer än glödlampsersättare

De flesta ser nog lysdiodslamporna som energisnåla ersättare till de klassiska glödlamporna. Det är inte fel. Under en övergångsperiod kommer fokus att ligga på att få ned priset och få upp kvaliteten på de vita lysdioderna. På sikt väntar en revolution, i varje fall om man ska tro ­visionärerna. Då handlar det inte bara om att styra tillväxten i växthus med hjälp av  våglängden och intensiteten, utan även om att rätt ljussatta miljöer påverkar människans hormonella system.
En studie som Philips gjort visar att tioåringar läser 35 procent snabbare med rätt belysning i klassrummet. Den som gör en långdistansflygning kan inte bara ta en dusch för att bli av med resdammet, en dusch med blått ljus förenklar tidsomställningen. Ett tredje exempel är Alzheimerpatienter som sover bättre om de under dagen vistas en stund i gult ljus.

För att bli användbara måste ljuskällorna bli smartare. De måste kunna styras individuellt vad gäller våglängd och intensitet. Antagligen behöver varje ljuskälla ett IP-nummer och dessutom något sätt att kommunicera med omvärlden, antingen trådlöst eller via elkabeln.

Sedan behövs ett recept som komponerar en lämplig ljusmiljö.

– Vi har levt utomhus i miljarder år, det är först de senaste 50 åren som vi tänt lampan. Det ljuset är statiskt medan ljuset i naturen är dynamiskt. Det går från svagt blått på morgonen till rött på kvällen, säger Lars Montelius.

Han är professor i fasta tillståndets fysik i Lund men också en av initiativtagarna till Lund Lighting Initiative, ett innovationssystem som i samverkan med Lunds Universitet, regionen, kommuner och företag ska skapa nya företag och sysselsättning baserad på belysning. Till sin hjälp får man ett belysningslaboratorium, en sorts öppen verkstad för utveckling och testning av nya produkter och lösningar.

– Det här skulle kunna skapa ett nytt Ericsson, säger Lars Montelius.

Biomassan ökar 30 procent
Även om visionerna är nog så fantasieggande handlar det mesta fortfarande om forskning och olika fältförsök. Ett företag som ligger i frontlinjen är svenska Heliospectra som utvecklar LED-lampor för växthus. Genom att styra våglängd och intensitet på ljuset går det att påverka tjockleken på bladen, hur näringsrik växten blir, hur den smakar eller hur länge den håller sig när du burit hem den från affären.

– Vi har lyckats öka biomassan med 30 procent och minskat energiförbrukningen med 40 procent. Om några år kommer man att använda den här tekniken på alla typer av grönsaker och blommor som odlas i växthus, säger Staffan Hillberg som är vd på Heliospectra.

Men bara för att man hittat ett bra recept för en basilikasort innebär inte det att det fungerar på andra arter av basilika. Dessutom kan ljusbehovet se helt annorlunda ut under tillväxtfasen jämfört med när plantan vuxit klart.

Heliospectras tillväxtlampa L4A säljs till forskare och innehåller åtta olika typer av lysdioder som genererar var sin våglängd inom området 400 till 735 nm.
För varje typ av lysdiod kan man styra intensiteten i hundra nivåer. Lampan är 40 5 60 cm och räcker för en yta på cirka fyra kvadratmeter.

– Det är en väldigt generisk produkt. När det är dags att använda den i växthus får man skala ner den till exakt det man behöver, säger Staffan Hillberg.

philips hueÄven de stora belysningsföretagen är intresserade av området. Ett av dessa är Philips. Företaget har bland annat intelligenta ljusprodukter för skolor och växthus. Strax före jul lanserades en enklare variant för hemmabruk kallad Hue som går att köpa via Apples butiker. Startpaketet består av tre LED-lampor av RGB-typ. De har E27-sockel och motsvarar 60 W glödlampor. I paketet finns också en accesspunkt som ansluts till din router. Därefter går det att styra färg och intensitet med mobilen eller surfplattan. Produkterna fungerar både med iOS och Android.

Startpaketet kostar 1 700 kronor och varje extra lampa runt 500 kronor. Lamporna går att styra individuellt eller alla på samma sätt.

Fyra förprogrammerade lägen
Det finns förprogrammerade lägen för inlärning, koncentration, när du behöver mer energi eller vill slappna av. Men du kan också peka på en färg i ett foto som du gillar och vips så antar lamporna den färgen. Vidare finns en timerfunktion som gör att du kan somna till en ”solnedgång” eller vakna av ett ökande ljus. Och eftersom styrningen sker via Internet kan du lura tjuvarna genom att fjärrstyra ljuset när man inte är hemma.

Självklart finns ett användarforum där du kan byta ljusrecept med andra som också köpt Hue.

Även Google har hakat på trenden med hemautomation inklusive belysning. Företaget initiativ kallas Android@Home. En av de få appar som finns kommer från Amerikanska Insteon. Företagets hemautomationssystem klarar betydligt mer än bara belysning men är än så länge inte tillgängligt i Europa. Insteon använder en kombination av radiokommunikation (I Europa ska det bli 868 MHz) och kommunikation över elnätet.

Fler som vill ljussätta ditt hem
En annan konkurrent till Philips belysningskoncept Hue är det amerikanska uppstartsbolaget Lifx som precis har tagit in 1,2 miljoner dollar via Kickstarter, pengar som ska användas för att dra igång produktionen. Lifx använder en kombination av wifi och 802.15.4 för sitt meshnät. Dock är det bara den lampa som är master som kommunicerar via wifi till din router, de övriga lamporna pratar med den via 802.15.4. Precis som Philips Hue är Lifx LED-lampa på motsvarande 60 W och innehåller en RGB-diod.

För alla typer av smarta lampor gäller att strömbrytaren på väggen måste vara tillslagen för att systemet ska fungera. Omvänt kan man släcka lamporna via strömbrytaren om man inte hittar smartmobilen.

Alla smarta belysningssystem har en viss strömförbrukning även när lamporna inte är tända. Lifx uppger att den är så liten att ett AA-batteri skulle räcka i ett till två år. Masterlampan drar dock mer, den förbrukar mellan 2 och 3 watt.

Andra amerikanska företag som hakat på trenden är Visualight och Spark. Visualight har nyligen tagit in 30 000 dollar via Kickstarter för sin öppenkodslampa som styrs med wifi. Lampan kan visualisera indata från till exempel Twitter, Facebook eller Gmail i form av färgat ljus. Bland annat kan epost från din käresta få lampan att växla till rött. Har din kompis på Facebook skickat en förfrågan så kan lampan visa turkos och är det risk för regn kan lampan lysa blå för att påminna dig om paraplyet. De tre lysdioderna i lampan kan styras i 256 nivåer för att skapa olika färger.

Satsar på sockeln
Amerikanska Spark har en något annorlunda angreppssätt, företaget har utvecklat en sockel som placeras mellan ljuskällan och armaturen. Den kan användas för att slå av och på ljuset liksom för att dimma den och fungerar med alla typer av ljuskällor. Även Spark styrs med en app via mobilen eller surfplattan.

Företaget försökte under hösten att ta in 250 000 dollar via Kickstarter men fick bara halva beloppet. Istället har man satsat på att få in förhandsbeställningar med ett pris på 49 dollar per styck. Företaget uppger att produktionen ska starta under tredje kvartalet i år.

Även halvledarföretagen är aktiva. Bland annat finns Greenchip från nederländska NXP. Förutom rena drivkretsar för lysdiodslampor utgör Greenchip ett komplett ekosystem för intelligent belysning inklusive radiokretsar för 2,4 GHz-bandet. Kretsarna kör 802.15.4, det radioprotokoll som ligger till grund för protokollstackar som Zigbee och JenNet. Kretsarna använder det nya IPv6-protokollet 6LoWPAN.

I djupaste sovläget, men ändå möjliga att väcka, drar de inte mer än 0,1 µA. Under kommunikation stiger effektförbrukningen till 15 respektive 17 mA för sändning och mottagning.

För den som vill testa tekniken har Philips tagit fram ett startpaket med färdiga exempel.

Några svenska LED-bolag:
I takt med att glödlamporna fasats ut och lysdioderna blivit effektivare börjar de svenska bolag som utvecklar teknik baserat på lysdioder att få fart. Elektroniktidningen har tagit pulsen på fyra av dem:
Optoga, Aluwave, Lumine och Aura Light:

Optoga: Pionjär på lysdioder

Aluwave: Skräddarsyr LED-moduler

Aura Light: Startar LED-lampsfabrik i Karlskrona

Lumine: Garanterar tio års livslängd
MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)