thumb|Ledlamp met bajonetvoet thumb|Ledlamp met Edison-schroefdraad thumb|Ledlamp met verwijderde kap met de zichtbare gesoldeerde SMD-leds Een ledlamp is opgebouwd uit een groep van licht-emitterende diodes (leds). De karakteristieken van de toegepaste leds in de lamp bepalen samen met de stralingshoek de lichtstroom, lichtsterkte en kleurweergave.
Geschiedenis Vóór de introductie van ledlampen werden voor het grootste deel van de algemene (witte) verlichting drie soorten lampen gebruikt: gloeilampen, fluorescentielampen en metaalhalidelampen.
De eerste energiezuinige leds werden begin jaren zestig ontwikkeld en produceerden alleen licht in de lage, rode frequenties van het spectrum. In 1968 werden de eerste commerciële ledlampen geïntroduceerd: het led-display van Hewlett-Packard, en de led-indicatielamp van Monsanto Company. Vroege ledlampen waren echter inefficiënt en konden alleen dieprode kleuren weergeven, waardoor ze ongeschikt waren voor algemene verlichting en hun gebruik beperkt bleef tot numerieke displays en indicatielampjes.
De eerste blauwe led met hoge helderheid werd in 1994 gedemonstreerd door Shuji Nakamura van Nichia Corporation. Isamu Akasaki, Hiroshi Amano en Nakamura ontvingen later de Nobelprijs voor de Natuurkunde van 2014 voor de uitvinding van de blauwe led. Het bestaan van blauwe leds en leds met een hoog rendement leidde tot de ontwikkeling van de eerste 'witte led', die gebruikmaakte van een fosforcoating om het uitgezonden blauwe licht gedeeltelijk om te zetten in lagere frequenties, waardoor wit licht ontstond.
Nieuwe ledlampen kwamen aan het begin van de 21e eeuw op de markt in de VS (Cree) en Japan (Nichia, Panasonic en Toshiba), en vervolgens vanaf 2004 in Korea en China (Samsung, Kingsun, Solstice, Hoyol en anderen). Philips Lighting stopte in 2008 met onderzoek naar compacte fluorescentielampen en begon het grootste deel van zijn onderzoeks- en ontwikkelingsbudget te besteden aan solid-state verlichting. Op 24 september 2009 was Philips Lighting North America de eerste die ledlampen voorstelde ter vervanging van de standaard 60 W A-19 "Edison-schroefdraad"-gloeilamp, met een ontwerp gebaseerd op hun eerdere consumentenproduct "AmbientLED".
Eigenschappen Model Ledlampen komen in verschillende modellen voor, waaronder de vorm en grootte van een klassieke gloeilamp met grote (E27) of kleine (E14) Edison-fitting. Er zijn ook uitvoeringen met andere vormen, maten en aansluitingen, bijvoorbeeld een GU5.3-steekvoet (bipinvoet) of een GU10-bajonetvoet.
Lichtopbrengst
Bij ledlampen zijn de lichtstroom (in lumen (lm)), de lichtsterkte (in candela (cd)) en de stralingshoek (in graden (°)) gerelateerd.
Lichtstroom is een maat voor de hoeveelheid energie die een lichtbron in totaal (in alle richtingen) uitzendt. De eenheid van lichtstroom is het lumen. De lichtstroom van een gloeilamp van 40 watt is bijvoorbeeld 415 lm.
De lichtsterkte (helderheid) van een lichtbron geeft aan hoeveel vermogen de lichtbron per stralingshoek uitzendt. Voor leds wordt de lichtsterkte uitgedrukt in millicandela (mcd). 1000 millicandela is gelijk aan 1 candela. Hoe kleiner de stralingshoek waarin het licht uitgezonden wordt, hoe hoger de lichtsterkte (bij gelijkblijvende lichtstroom).
Om bij benadering de hoeveelheid lumen uit te rekenen wordt het aantal candela's gedeeld door het deelgetal dat bij de stralingshoek van de lamp hoort (zie MR16).
Voorbeeld: een lamp met een verlichtingssterkte van 590 cd (590.000 mcd) en een stralingshoek van 40° geeft . Stralingshoek Delen door 5° 167,22 10° 41,82 15° 18,50 20° 10,48 25° 6,71 30° 4,67 35° 3,44 40° 2,64 45° 2,09
Hieruit blijkt dat een 1000 mcd 30°-led net zoveel licht uitstraalt als een 4000 mcd 15°-led. De stralingshoek is tweemaal zo groot en daarmee ook de straal r van de lichtcirkel. De oppervlakte van de lichtcirkel (π·r²) wordt daarmee zo groot. De eerste led levert met 1000 mcd (= 1 cd) een lichtstroom op van . De tweede led levert eenzelfde lichtstroom op, namelijk .
De huidige ledlamp zet zo'n 50% van de opgenomen energie om in zichtbaar licht. Bij een fluorescentielamp (spaarlamp of tl-buis) is dit zo'n 35% en bij een gloeilamp 10% (zie ook rendement van een lamp).
De unified glare rating (UGR) is een maatstaf van de International Commission on Illumination (CIE) voor het beoordelen van de mate van verblinding door lichtbronnen in binnenomgevingen, met name relevant in het tijdperk van ledverlichting. Deze UGR-waarde speelt een belangrijke rol bij ontwerp en toepassing van verlichtingssystemen.
Kleurtemperatuur Naast het lichtrendement (lm/W) kan de kleurtemperatuur aangegeven worden in kelvin of mired (1 miljoen gedeeld door de kleurtemperatuur in kelvin) en de kleurweergave-index. Kleurtemperatuur kelvin miredExtra warmwit < 2700 370Warmwit 3000 - 3200 333 - 345Neutraal wit 5000 250Koelwit > 8000 200
Wit licht Wit licht in ledlampen werd oorspronkelijk gemaakt door met behulp van een uv-led een fluorescerende laag ('fosfor') te belichten. Inmiddels zijn er ook varianten die direct wit licht uitstralen. Om zacht wit licht te krijgen worden weer andere stoffen gebruikt die een warm-witte kleur emitteren, zoals goud.
Voordelen Levensduur en toepassingen Een ledlamp kan theoretisch ongeveer 50.000 branduren meegaan (afhankelijk van het merk werkt een normale gloeilamp gemiddeld 1.000 branduren, een spaarlamp tussen de 8.000 en 15.000 branduren en een tl-buis tussen de 12.000 en 17.000 branduren en tot 66.000 met elektronische voorschakelapparatuur). In de praktijk blijkt een ledlamp 20.000 tot 40.000 branduren mee te gaan. Vooral de eerdere modellen uit 2005-2007 kennen vroegtijdig uitval, anno 2009 zijn deze kinderziektes zo goed als verholpen.
Een ledlamp wordt nauwelijks warm en is tril- en schokbestendig. De lichtterugval in de lichtopbrengst over de gehele termijn is minder dan 30%. De eerste generatie ledlampen kon niet gedimd worden, maar dimbare modellen zijn inmiddels op de markt. Door de geringe grootte kunnen ledlampen in allerlei vormen en designs verwerkt worden. Ze zijn daarmee geschikt om niet alleen als hoofdverlichting, maar ook als feestverlichting (bijvoorbeeld kerstverlichting) gebruikt te worden.
Naast ledlampen voor in huis zijn er tegenwoordig ook ledlampen voor in de auto. Ook deze gaan vele malen langer mee en worden minder warm.
Kosten Totale kosten, gebaseerd op 25.000 branduren (ca. 7 jaar lang, 10 uur per dag)Deze kosten zijn exclusief opgenomen vermogen van het voorschakelapparaat. Bij gasontladingslampen (tl-buis of spaarlamp) is voor het ontsteken van de verlichting een voorschakelapparaat nodig dat ook vermogen opneemt. Zonder dit voorschakelapparaat zal de lamp niet gaan branden. De kosten die hiermee gemoeid gaan zijn niet afhankelijk van de tijd dat de lichtbron brandt maar van het aantal keren dat de lichtbron ingeschakeld wordt. soort lamp aanschafkosten + (stroomverbruik × stroomprijs) = totale kosten gloeilamp 25 × € 0,45 + 25 W × 25.000 h × € 0,21 / kWh = € 142,50 tl-buis 4 × € 3,00 + 4 W × 25.000 h × € 0,21 / kWh = € 33,00 spaarlamp 3 × € 6,00 + 5 W × 25.000 h × € 0,21 / kWh = € 44,25 ledlamp 1 × € 10,00 + 2 W × 25.000 h × € 0,21 / kWh = € 20,50
Kostenvergelijking gloeilamp tl-buis spaarlamp ledlamp gloeilamp 100% 23% 31% 14% tl-buis 431% 100% 134% 62% spaarlamp 322% 75% 100% 46% ledlamp 695% 160% 215% 100% afgerond op hele procenten Lees dit diagram als volgt: de kosten van het gebruik van tl-buizen zijn 23% van die van het gebruik van gloeilampen; de kosten van het gebruik van gloeilampen zijn 431% van die van het gebruik van tl-buizen.
De elektriciteitsprijs heeft grote invloed op de verschillen in de totale kosten. Na een stijging van de prijs voor 1 kWh naar bijvoorbeeld 50 cent zijn de verschillen groter:
Totale kosten, gebaseerd op 25.000 branduren (ca. 7 jaar lang, 10 uur per dag) soort lamp aanschafkosten + (stroomverbruik × stroomprijs) = totale kosten gloeilamp 25 × € 0,45 + 25 W × 25.000 h × € 0,50 / kWh = € 323,75 tl-buis 4 × € 3,00 + 4 W × 25.000 h × € 0,50 / kWh = € 62,00 spaarlamp 3 × € 6,00 + 5 W × 25.000 h × € 0,50 / kWh = € 80,50 ledlamp 1 × € 10,00 + 2 W × 25.000 h × € 0,50 / kWh = € 35,00
Inschakeltijd Bij een fluorescentielamp (spaarlamp of tl-buis) kan het 10 tot 50 seconden duren voordat de lamp de volledige lichtopbrengst geeft. Ledlampen hebben hiervoor, net als gloei- en halogeenlampen, slechts een fractie van een seconde nodig. Een ledlamp kan goed tegen snel in- en uitschakelen.
Nadelen Ledlampen zijn relatief duur in aanschaf. Ze verdienen zichzelf echter, afhankelijk van het gebruik, binnen een paar jaar terug.
Eerdere generaties ledlampen hadden een kleinere stralingshoek, waardoor ze ongeschikt werden bevonden om bijvoorbeeld een hele ruimte te verlichten. Tegenwoordig zijn er volop ledlampen te koop met een stralingshoek van 360°.
Ook de kleurtemperatuur liet in het begin te wensen over. Ledlampen werden koud en niet sfeervol bevonden. Er zijn volop ledlampen met verschillende kleurtemperaturen verkrijgbaar, variërend van koel- tot (extra) warmwit.
Ook de kleurweergave-index, die aangeeft of alle kleuren (bij verlichting door een lichtbron) op een natuurlijke manier worden weergegeven, is bij ledlampen nog niet altijd optimaal, er zijn veel goedkope lampen op de markt met een incompleet kleurenspectrum. Voor de acceptatie van ledverlichting bij gebruik binnenshuis is dit een belangrijke factor.
Ledlampen die direct aan het lichtnet worden aangesloten, hebben de neiging te knipperen op de frequentie van het lichtnet (). Door het nagloeien hebben gloeilampen hier minder last van. Het effect is zichtbaar te maken door met de arm te zwaaien onder de ledlamp (stroboscopisch effect).
Warmteafvoer Gloei- en spaarlampen kunnen de warmte die ze genereren verdragen. De lichtopbrengst van ledlampen loopt daarentegen bij hogere temperaturen sterk terug. De warmte die ze ontwikkelen moet daarom, hoewel zij veel minder is dan die van gloei- en spaarlampen, afgevoerd worden. Ledlampen worden daartoe voorzien van een aluminium koellichaam, dat vaak verbonden wordt aan het armatuur om het koeloppervlak te vergroten. Verder zijn er in het armatuur vaak openingen voor luchtkoeling. Als een armatuur in een koof is ingebouwd, neemt de luchtstroom vaak zodanig af dat de temperatuur in het armatuur te hoog oploopt (zelfs indien luchtopeningen aanwezig zijn), met als gevolg permanente temperatuurschade.
Invloed op menselijk lichaam Uit onderzoek door de Britse wetenschapper Glen Jeffery, gepubliceerd in september 2025, is gebleken dat elke reguliere ledverlichting, ongeacht de zichtbare uitgestraalde kleur, een piekgolflengte uitstraalt van 420 nm. De straling dringt diep door in onder meer het menselijk lichaam en beïnvloedt de in de lichaamscellen aanwezige mitochondriën, die verantwoordelijk zijn voor de energievoorziening van de cellen. Doordat de mitochondriën minder gaan werken, vindt de afbraak van suiker uit het bloed niet meer volledig plaats, waardoor dat wordt omgezet in lichaamsvet. Hierdoor neemt het lichaamsgewicht toe. Bij muizen die een week lang aan de normale ledverlichting werden blootgesteld, werd buiten hun gewichtstoename vastgesteld dat de hart- en leverfunctie verslechterden.
Toepassingen Land- en tuinbouw Ledlampen, ingezet als assimilatieverlichting, kunnen dankzij de lagere warmteproductie dichter op de plant geplaatst worden. Ook is het hierdoor mogelijk om, zonder extreme warmteopbouw, gestapeld te kweken onder kunstlicht (verticale landbouw). Diverse elektronica- en chemieconcerns doen proeven met ledlampen voor het verbouwen van groenten in een cleanroom of fytotron in een fabriekshal, kantoor of winkel, waardoor er geen pesticiden nodig zouden zijn tegen plantenziekten en insecten.Persberichten over de testen door Sony, Nisshinbo Holding, Sharp, Mitsubishi Chemical, Panasonic, Showa Denko, Fujitsu en Toshiba. Gearchiveerd op 15 augustus 2023.