LED – Technologie
Dadurch ergeben sich für den Anwender • kreative Designmöglichkeiten durch Farbenvielfalt, kompakte Ab- messungen und Flexibilität der Module • hoher wirtschaftlicher Nutzen durch niedrigen Energieverbrauch, lange Lebensdauer und geringe Wartung • maximale Zuverlässigkeit auch unter schwierigen Umgebungsbe- dingungen
Definition Eine licht-emittierende Diode (LED) ist ein Halbleiterbauelement, das inkohärentes Licht in einem engen Spektralbereich emittiert, wenn es in Vorwärtsrichtung elektrisch betrieben wird. Grundprinzip einer LED (Light Emitting Diode): Eine Leuchtdiode besteht aus mehreren Schichten (layer) halbleiten- dem Material. • Beim Betrieb der Diode mit Gleichspannung wird in der aktiven Schicht Licht erzeugt. • Das erzeugte Licht wird direkt oder durch Reflexionen ausgekop- pelt. • Im Gegensatz zu Glühlampen, die ein kontinuierliches Spektrum aussenden, emittiert eine LED Licht in einer bestimmten Farbe. • Die Farbe des Lichts hängt vom verwendeten Halbleiter-Material ab. • ZweiMaterialsysteme(AllnGaPund InGaN)werdenbenutzt,umLED mithoherHelligkeitinallenFarbenvonBlaubisRotundauchinWeiss (Lumineszenzkonversion) zu erzeugen. Dabei sind unterschiedli- che Spannungen erforderlich, um die Diode in Durchlassrichtung zu betreiben. Innovative Leuchtdioden bieten eine Vielzahl von technologischen Vorteilen:
Epoxidharz-Linse / -Gehäuse
Bonddraht
Reflektorwanne
Halbleiterkristall
Anschlussdrähte
Anode
Kathode
by Cepheiden
Temperatur
Strahlung und Licht
Strom
• niedriger Stromverbrauch • äusserst lange Lebensdauer • extrem wenig Frühausfälle • kleinste Abmessungen • hohe Stoss- und Vibrationsfestigkeit • keine UV- oder IR-Strahlung • geringe Leistungsaufnahme • fast keine Wärmeentwicklung • gerichtetes Licht – Lambertstrahler mit 120° Abstrahlwinkel • hohe Farbsättigung
Lebensdauer biszu50.000h
LED
chemische Ein üsse
Feuchtigkeit
mechanische Ein üsse
LED in der Allgemeinbeleuchtung Für die Allgemeinbeleuchtung ist weisses Licht notwendig. Weisse LED mit einer Lichtausbeute von etwa 85 – 125 lm/W – die bereits die Wolfram-Halogen Produkte überragen – gibt es erst seit wenigen Jahren. Dabei regt das Licht eines blauen LED Chips gelbe Leucht- stoffe an, die mit dem Vergussharz vermischt sind. Aus blau und gelb wird insgesamt weisses Licht erzeugt. Wattvergleich gemäss ErP Die EU-Direktive für ungerichtetes Licht (ErP DIM I) fordert von LED-Lam- pen einen bestimmten Lichtstrom, um den Vergleich zur Glühlampe zu ziehen. Details können dieser Tabelle entnommen werden:
Leistung Glühlampe in W
Typischer Lichtstrom einer Glühlampe in Lumen
Geforderter Lichtstrom für LED-Lampen gem. ErP DIM in Lumen
15
90
136
25
220
249
40
415
470
60
710
806
75
935
1‘055
100
1‘340
1‘521
150
2‘160
2‘452
200
3‘040
3‘452
Die von EU geforderten Lichtwerte, die benötigt werden, um auf eine vergleichbare Glühlampe zu referenzieren, liegen höher als die von der zu ersetzenden Glühlampe. Lumen werden daher immer wichtiger als Vergleichsinstrument für Lampen und ihre Lichtleistung.
Quellen: Philips AG, Osram AG
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