Was ist LED

INFORMATIONEN ZU LED

LED Technologie:

Diode (griech.: (δίοδος), di durch; hodos Weg)
Eine lichtemittiernde Diode (LED, LED-Kristall, LED chip) ist eine elektronische Lichtquelle, deren Funktion auf einem Halbleiter basiert. Wenn Strom durch die Diode in Durchlaßrichtung fließt so strahlt sie Licht (nahezu monochrom) in einer vom Halbleitermaterial abhängigen Wellenlänge aus. 

                 

Größe:
Der LED-Kristall ist klein (kleiner als 1 mm2)

Zusammensetzung:
Sie besten meist aus einer Galliumverbindung  bzw.  aus einer Verbindung von Materialien der chemischen Hauptgruppe der Erdmetalle und Stickstoff-Phosphor-Gruppe, deren Kombination die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern besitzt

Farbe:
Die Farbe eines LED-Leuchtmittels wird entweder über die chemische Zusammensetzung des Halbleiters gesteuert oder über das Mischen dreier kombinierter LEDs (rot, gün, blau).
Weißes Licht wird üblicherweise mit einer blauen LED (nahezu monochromes Licht = enger Bereich des Farbspektrums), die mit einer fluoreszierenden Schicht (fächert spektrale Verteilung auf) überzogen wird, erzeugt.

Tageslichtähnliches Licht (kaltweiß) hat die Farbtemperatur von 5500–6000 Kelvin
Glühlampenähnliches Licht (warmweiß) 2700-3000K

Vorteile:
gegenüber herkömmlichen Beleuchtungsmitteln:
- Hohe Lichtausbeute
- Weniger Energieverbrauch
- Längere Lebensdauer
- Stoßunempfindlichkeit
- Kleine Bauteilabmessung
- Kürzere  Einschaltzeit
- Wenig Hitzeentwicklung
- Einstellbare Lichtverteilung (fast kein unerwünschtes Streulicht in den Nachthimmel bei Straßebeleuchtung)
- Anlockwirkung auf Insekten 80 Prozent geringer als bei herkömmlichen Quecksilberdampf-Lampen

Nachteile:
- Transformation ist notwendig (wird in den meisten Leuchtmitteln jedoch integriert)
- Ungewohnte Technologie
- Hohe Anschaffungskosten

Vergleich:  herkömmliche Leuchtmittel und LED

60 Watt Glühbirne (66% Marktanteil) warmweiß, Lebensdauer 1 Jahr lt. Hersteller(1.000 Stunden)
12 Watt Energiesparlampe warmweiß, Normalform , Lebensdauer 8 Jahre lt. Hersteller (8.000 Stunden)
8 Watt LED warmweiß, Knopfbirne, ecoplan (bioledex), Lebensdauer 10 Jahre lt. Hersteller (10.000 Stunden)

ZusatzInformationen zu LED

Öffnungswinkel:
LEDs haben einen begrenzten Öffnungswinkel (bezogen auf die Oberfläche einer Kugel mit der Strahlungsquelle im Zentrum)
Für 360°-Beleuchtungen mit Leuchtdioden sind daher mehrere Leuchtdioden notwendig.
Beispiel: Um eine starke 360°-Lampe mit einer Farbtemperatur von ungefähr 5000 K
mit Leuchtdioden (Parameter: 55° Öffnungswinkel, 3,15 W Leistungsaufnahme
und 160 lm ≈ 50 lm/W) zu realisieren, sind 18 Leuchtdioden notwendig
(eine LED mit 55° Öffnungswinkel beleuchtet ungefähr ein Achtzehntel einer Kugel).
Bei entsprechender Anordnung der LEDs (beispielsweise an einer Drahtgitterkugel) erhält man
so einen Leuchtkörper mit 2880 Lumen, der eine Leistungsaufnahme von 54 Watt besitzt.
Dieser Lichtstrom ist vergleichbar mit dem einer 300-Watt-Glühlampe.

Temperatur
Die hohen Ströme (Nennstrom typisch 350 mA und mehr) als Konstantstrom verlangen spezielle Treiberbausteine (Integrierte Schaltungen, Schaltregler) und elektronische Lösungen zur Ansteuerung
Das thermische Management bekommt aufgrund der hohen Leistungen auf sehr kleiner Fläche (wenige mm²) und erforderlicher geringer Sperrschichttemperatur große Bedeutung – eine höhere Sperrschichttemperatur Tj (von englisch junction) hat eine Verminderung von Lebensdauer und Lichtleistung zur Folge. Der Wirkungsgrad sinkt mit steigender Temperatur, die LED fällt aus, wenn die Temperatur des Halbleiters ein Maximum von zirka 150 °C übersteigt.

Eine Organische Leuchtdiode, kurz OLED (Kurzform für engl.: „organic light emitting diode“), ist ein dünnfilmiges, leuchtendes Bauelement aus organischen, halbleitenden Materialien, das sich von den anorganischen Leuchtdioden (LED) dadurch unterscheidet, dass Stromdichte und Leuchtdichte geringer sind und keine einkristallinen Materialien erforderlich sind. Im Vergleich zu herkömmlichen (anorganischen) Leuchtdioden lassen sich organische Leuchtdioden daher kostengünstiger herstellen, ihre Lebensdauer ist jedoch derzeit geringer als diejenige von herkömmlichen Leuchtdioden.

Die Vorteile gegenüber der herkömmlichen Glühlampe: Die LED verbraucht weniger Energie bei gleicher Lichtmenge, erzeugt weniger Wärme, ist unempfindlich gegenüber Erschütterungen, erreicht deutlich kürzere Schaltzeiten und hat, eine niedrige Sperrschicht-Temperatur vorausgesetzt, eine hohe Lebensdauer

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