Jeder Lighting-Designer weiß, dass das Kühlen von LEDs durch spezielle PCBs und Kühlköper mit einem hohen materiellen und finanziellen Aufwand verbunden ist. Bekannt ist auch, wie schnell durch eine fehlerhafte Auslegung des thermischen Designs die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von LED-Leuchten eingeschränkt wird. Bei Lösungen mit Hi-Power-LEDs verschärft sich diese Problematik aufgrund des notwendigen hohen Stromes nochmals, denn dieser erzeugt in der Sperrschicht des Halbleiters unvermeidlich ein hohes Wärmevolumen, das es zuverlässig abzuführen gilt. Denn auf keinen Fall darf die maximal zulässige Sperrschichttemperatur auf Dauer überschritten werden. Der Leuchten-Designer hat darauf zu achten, dass diese Bedingung durch den ausreichenden Wärmetransport über Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion erfüllt wird.

Geringer Wärmewiederstand hilft
Je geringer der Wärmewiderstand der LED ist, desto einfacher kann die Wärme nach außen abgeleitet werden. Genau an diesem Punkt setzt die neue Micro-08 Hi-Power-LED an. So bildet die Flip-Chip-Technologie die Grundlage für ihre exzellenten technischen Daten und ermöglicht darüber hinaus die LED-Leuchtenfertigung zu geringen Kosten. Im Vergleich zur schlechten Wärmeleitfähigkeit von herkömmlich gefertigten Low- und Mid-Power-LEDs weist sie einen deutlich effizienteren Wärmeableitungsweg auf. Ein Blick auf die Flip-Chip-Technologie macht deutlich, weshalb ein thermischer Widerstand von weniger als 4 °C/W erzielt wird. Bei dieser Technologie wird der LED-Chip direkt auf einen mit Elektroden versehenen Submount aufgebracht, darüber die Phosphorschicht aufgetragen und die Linse befestigt. Keine Bondingdrähte reduzieren mehr die Leistungsfähigkeit der Hi-Power-LED.

Ersetzt Low- und Mid-Power-LEDs
Neben einer verbesserten thermischen Stabilität und einer höheren Lebensdauer bietet die Micro-08 Hi-Power-LED eine ausgezeichnete Farb- und Leistungstreue über die gesamte Lebensdauer. In nahezu allen Anwendungen kann die SYXEM® Hi Power Micro-08 LED aufgrund ihres sehr günstigen Preises mehrere Low- oder Mid-Power-LEDs ersetzen. Eingespart werden vielfältige Systemkosten hinsichtlich der Verwendung einfacherer PCBs und viel kleinerer Kühlkörper. Weitere Kostenreduzierungen ergeben sich durch deutlich weniger zu bestückende LEDs, geringerer Kontrollaufwand, weniger Fehlerquellen sowie reduzierte Handlings- und Administrationskosten.

Hohe Lichtleistung ohne Multischatteneffekte
Mit 5 Leuchtflächen, eine oben und die vier Seitenflächen, ermöglicht die Optik der Hi-Power-LED eine einfache Realisierung von 3D Light Boards und omnidirektionalen Lampendesigns. Von Vorteil sind hier der breite Standard-Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +85 °C und der Standard CCT (Correlated Color Temperature) im Bereich von 2700 K bis ca. 6500 K.
Die neue LED erleichtert die Herstellung miniaturisierter Hi-Power-COB-Module (Chip On Board) in vielfältigen Verwendungsformen. Mit EOB-Modulen (Emitter on Board) auf Basis der SYXEM® Micro-08 Hi-Power-LED steht eine neue Spitzen-Light-Engine in unterschiedlichen Abmessungen und Leuchtstärken zur Verfügung, die sich durch Vorteile wie geringe Größe ohne Multischatteneffekte auszeichnet. Die EOB-Module bieten den gleichen Lichtbereich wie COBs und sind kompatibel zu deren Reflektoren und Zubehör. Im Vergleich zu entsprechenden COBs sind sie sogar günstiger, da in der Fertigung weniger Ausfälle zu verzeichnen sind. So sorgt die anfällige Oberfläche von COBs für viele Ausfälle während des Handhabungsprozesses während der Montage.

Kosten senken mit EOB-Modulen
Mit EOB-Modulen können Leuchtenhersteller ihre Kosten aufgrund der drahtfreien Flip-Chip-Technologie und der robusten Silikon-Anpassung deutlich herunterfahren. Ob Strahler, Einbauleuchten, Downlights, Anbau- und Pendelleuchten, Steh- und Wandleuchten, Lichtbandsysteme, Einzellichtleisten oder Straßenleuchten, dank des geringen thermischen Widerstands der SYXEM® Micro-08 Hi-Power-LED können Leuchten mit deutlich mehr Leistung flexibler und wesentlich günstiger entwickelt und gefertigt werden als bislang. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Syxem® EOB-Light-Engines mit der besten Farbeinheitlichkeit und Konsistenz von ca. 2 bis 4 MacAdam-Ellipsen punkten, da man jeden Micro-08 Emitter wesentlich präziser als die Standard-Binnigs identifizieren kann.
Für den Einsatz in den aktuellen PICO-Lampensystemen sprechen hohe Wirkungsgrade von über 95 lm/W bei 350 mA und bis zu 132 lm Lichtleistung. Sogar die Verwendung in medizinischen Diagnostikgeräten wie Otoskopen und Untersuchungsleuchten ist aufgrund des CRI (Colour Rendering Index) von über 95 und einem R9-Wert von über 80 möglich.

Die detaillierten Spezifikationen der neuen Hi-Power-LEDs von Contoc finden Sie unter www.contoc.com/micro08

Erschienen als Fachartikel in ELEKTRONIKPRAXIS 01/2015
Wie eine High-Power-LED den Kühlaufwand drastisch reduziert

Tagged on:         

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *