Grundlagen LED Lampen – Technik & Bauformen

LED-Lampen – Grundlagen & Bauformen

grundlagen led lampen technikDie LED ist nun schon lange zu einer treuen Gefährtin im Alltag geworden. Die Gründe hierfür sind ebenso einleuchtend wie bekannt: Geringer Stromverbrauch, hohe Lebensdauer oder umweltfreundliche Entsorgung, um nur einige zu nennen.

Trotzdem sind die unüberschaubar vielen LED Lampen am Markt keineswegs technisch identisch. Zwar stecken im Kern überall Leuchtdioden drin (LED = Licht emittierende Diode), doch existieren hiervon viele verschiedene Bauformen. Diese haben zudem unterschiedliche technische Hintergründe und sind für verschiedene Einsatzbereiche verschieden gut geeignet.

Begleiten Sie uns deshalb auf einen kleinen Streifzug durch die Geschichte und Technik der LED! Erfahren Sie, wie sie funktioniert und was es eigentlich damit auf sich hat, wenn Ihre neuen LED Röhren mit SMD LED versehen sind!

LED Lampen – das Geheimnis steckt in ihrer Elektrolumineszenz!

Ein zentraler Unterschied zwischen LED und konventionellen Leuchtmitteln besteht darin, dass keine Drähte oder Gase zum Glühen gebracht werden. Glühlampen und Gasentladungslampen (z.B. Leuchtstoffröhren) arbeiten nach diesem Prinzip.

Bei der LED ist das alles ein wenig verzwickter. Das Stichwort lautet: Elektrolumineszenz! Vereinfacht ausgedrückt: Bei LED wird kein Draht so lange erwärmt, bis er glüht. Stattdessen wird der LED-Körper durch Anlegen elektrischer Spannung dazu gebracht, elektromagnetische Strahlung an die Umgebung abzugeben. Und diese Strahlung erreicht uns im Fall der LED eben als Licht. Hierauf ist übrigens auch zurückzuführen, dass LED Lampen im Betrieb bei weitem nicht so heiß werden wie Glühbirnen und Neonröhren!

Aber welche Bestandteile der LED sorgen eigentlich für diesen tollen Effekt? Die wichtigsten Komponenten einer LED sind Halbleiterkristall, Phosphor und Kühlkörper:

Die oben erwähnte Elektrolumineszenz wird bei der LED mit Hilfe genau dieser Halbleiterkristalle erzeugt. In ihrem Grundzustand erzeugen die Kristalle monochromes, also einfarbiges Licht. Bei der ersten Herstellung der LED 1967 war dieses Licht zum Beispiel ausschließlich rot. Später kamen andere Farben hinzu – aber das für die Bürobeleuchtung so wichtige Weiß wurde technisch erst Mitte der 90er Jahre möglich und damit für den Verbraucher interessant!

Für weißes Licht ist wiederum über den Halbleiterkristallen geschichteter Phosphor zuständig. Je nach dessen Beschaffenheit werden unterschiedliche Bereiche des Farbspektrums abgedeckt. Ohne diese Phosphorschichten gäbe es in der Bürobeleuchtung mit LED beispielsweise auch keine Lichtfarben mit präzise abgestimmten Gelb- und Blauanteilen!

Zusammen mit dem Kühlkörper, der maßgeblich für die Ausgangsleistung einer LED ist, wandert die Diode schließlich an ihren Einsatzort in Lampen und Leuchten. Dort wird die Elektrolumineszenz der Dioden mit Hilfe von Reflektoren, Linsen und anderen Optiken für eine ergonomische Beleuchtung am Arbeitsplatz nutzbar gemacht. Das Sparen kann beginnen!

Verbreitet und Vorteilhaft – die SMD LED!

Zu den mittlerweile am meisten verbreiteten LED-Varianten gehört die sogenannten SMD LED. Sie zeichnet sich durch eine besonders geringe Stromaufnahme aus und kommt in LED Panels auch LED Röhren umfassend zum Einsatz. Um die Gründe hierfür zu verstehen, muss man einen Blick zurückwerfen.

Bei den ältesten LED waren die Halbleiter über zwei Drähte mit der Verteilerplatte verlötet (DIP = dual in-line package). Dies sind sogenannte DIP LED. Sie werden heute noch für die Displays von Elektrogeräten benutzt, z.B. als Zeitanzeige von Weckern oder Mikrowellen. Ihre Lichtstromabnahme ist aber für gerichtete Beleuchtung häufig nicht mehr zeitgemäß. Sprich: Sie verlieren ihre Helligkeit oft wesentlich früher als LED-Chips neueren Datums.

In Form der SMD LED gibt es aber genau die richtige Lösung für diese und ähnliche Kinderkrankheiten. SMD steht für surface mounted device. Und damit ist ihr Vorteil im Prinzip schon auf den Punkt gebracht!

Der wesentliche Unterschied zwischen SMD- und DIP-Chips besteht nämlich darin, dass SMD LED mitsamt Kristallen, Phosphorschicht und Kühlung direkt auf die Verteilerplatte gelötet werden. Hinzu kommt eine Drahtbonde zwischen Platine und Chip, die zusätzlich zur Lötstelle für die Stromversorgung zuständig ist. Diese ist dünn genug, dass die Lichtleistung (etwa durch Schatten) nicht beeinträchtigt wird.

Die Folge: Kräftigerer Lichtstromfluss und eine besonders geringe Leistungsaufnahme!

Von diesen praktischen SMD LED existieren wiederum viele verschiedene Unterarten. Erfahren Sie im TeuLexikon mehr über die Klassifikation von SMD LED Lampen und ihren konkreten Nutzen in der Bürobeleuchtung.

Um Missverständnissen vorzubeugen, sei Ihnen aber bereits hier verraten: Die feste Lötung einer SMD LED bezieht sich ausdrücklich nur auf die Verbindung zwischen Chip und Platine. Das bedeutet aber nicht, dass SMD LED ausschließlich als fest verlötete Leuchtmittel erhältlich sind. Auch wechselbare LED Röhren können mit SMD-Chips ausgestattet sein. Die Chips sind innerhalb der Röhre fest verbaut, die LED Röhre selbst hingegen können Sie flexibel überall dort einsetzen, wo es technisch und ergonomisch passt!

Sie wollen wissen, wie es weitergeht? Noch mehr über die Geschichte der LED Beleuchtung im TeuLexikon!

Viele Verbraucher suchen für ihre Lichtplanung die passenden LED Leuchtstoffröhren. Das Problem hierbei: LED und Leuchtstoff haben nichts miteinander zu tun! Lesen Sie im TeuLexikon mehr über LED Leuchtsotffröhren und andere Alltagsmissverständnisse der Beleuchtugnstechnik!