Treiber für LED

Die treiberlose LED soll den Durchbruch bei der Beleuchtung bringen

| Autor / Redakteur: Wolfgang Endrich * / Hendrik Härter

Treiberlose LED: Die Airglow One von Telefunken ist eine Serie von Lichtmodulen ohne AC/DC-Treiber und für Leistungen von 18 bis 140 W ausgelegt
Treiberlose LED: Die Airglow One von Telefunken ist eine Serie von Lichtmodulen ohne AC/DC-Treiber und für Leistungen von 18 bis 140 W ausgelegt (Telefunken)

Bisher sind sie die Schwachstelle bei der LED: Die Ansteuerelektronik kann mit der Lebensdauer einer LED nicht mithalten. Eine neuentwickelte Schaltungstechnologie macht Treiber überflüssig.

Die Erfindung der Leuchtdiode, oder kurz LED, ist schon über 50 Jahre alt. Dass sie nur langsam an Bedeutung gewonnen hat, liegt daran, dass die Lichtausbeute anfangs sehr gering war – zunächst nur 0,1 lm/W. Im Laufe der Zeit konnte diese Leistung auf über 100 lm/W gesteigert und die Anwendungsgebiete von LEDs schlagartig vergrößert werden. Das ging einher mit einer immer besseren Qualität der Halbleiterschichten, geringeren Verunreinigungen und dem Einsatz von neuen Halbleiterstrukturen, die LEDs in fast allen denkbaren Farben möglich machen.

LEDs in der Beleuchtung mit besseren Leistungswerten

Durch intensive Forschung in den Jahren 1960 bis 1980 und immer neuer Basismaterialien entstanden die ersten grünen, blauen und weißen LEDs – zunächst zu noch relativ hohen Preisen. Einen gewaltigen Schritt vorwärts machten blaue LEDs: Ihr Einsatz in der Armaturenbeleuchtung von Autos führte zu drastischen Preissenkungen, aber zu einer höheren Lichtausbeute. Die heutigen LEDs liegen zwischen 80 und 100 lm/W und übertreffen in ihrer Leistung Glüh- und Halogen- und Leuchtstofflampen deutlich.

LEDs verlangen im Betrieb Ströme von typisch 350 mA sowie Konstantstrom. Für ihre Ansteuerung sind spezielle Treiberbausteine nötig. Diese stellen bis heute die eigentliche Schwachstelle dar, da sie vielfach nicht die Schaltfestigkeit und Lebensdauer der LEDs aufweisen. Werden LEDs in niedrigen Temperaturen von typisch 40 bis 50 °C betrieben, können sie eine Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden aufweisen – eventuell sogar mehr. Allerdings haben die in den Treiberbausteinen verwendeten Bauelemente wie Elektrolytkondensatoren nur in seltenen Fällen eine solche hohe Lebensdauer.

Ohne Schwachstelle – Die treiberlose LED

Da aufgrund der hohen Leistungen auf sehr kleiner Fläche hohe Temperaturen entstehen, die Lebensdauer und Lichtleistung von LEDs beeinträchtigen können, kommt dem thermischen Management eine sehr große Bedeutung zu. Steigt die Sperrschichttemperatur über 120 °C an, fallen LEDs aus. Die Leuchtmittel mit LEDs haben also vor allem zwei Probleme zu bewältigen:

  • Ein ausreichendes Wärmemanagement, damit die Junction Temperatur nicht die zulässigen Grenzen überschreitet und die Lebensdauer der LEDs beeinflusst.
  • Eine Stromversorgung, die alle Parameter so optimiert, dass die LEDs ihre höchste Effektivität erreichen und mit optimalem Wirkungsgrad fahren.

Während die Berechnung eines ausreichenden Kühlkörpers ohne Weiteres möglich ist, bleibt die Lebensdauer der in der Stromversorgung eingesetzten Bauelemente ungewiss. Das betrifft vor allem die Elektrolytkondensatoren im Vergleich zu langlebigen LEDs. Ingenieuren der Telefunken Licht AG ist nun mit einer „treiberlosen“ Technologie ein Quantensprung in Bezug auf die Stromversorgung von LEDs gelungen. Indem die umfangreich patentierte Neuentwicklung auf eine konventionelle Stromversorgung verzichtet, reduziert sie die Betriebstemperatur der LEDs. Das führt zu deren erheblich längeren Lebensdauer und einer beträchtlich höheren Energieeffizienz. Die neue Technologie kommt ohne die in Stromversorgungen sonst üblichen Bauelemente wie Transformatoren und Kondensatoren aus.

Die Vorteile der neuen Schaltungstechnologie liegen auf der Hand: Kleinere Kühlkörper, weniger Bauelemente und niedrigere Betriebstemperaturen bei LEDs sparen Kosten ein und verlängern die Lebensdauer der gesamten Leuchteneinheit. Diese treiberlose Technologie stellt eine optimale Lösung dar, um das Thermomanagement zu steuern und in LED-Röhren, -Lampen und -Lichtmodulen eine Beleuchtung ohne AC/DC-Trafo (Treiber) zu generieren. Es wird fast keine Wärme erzeugt.

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Den Kommentaren kann man nur zustimmen: Das kommt halt davon, wenn man den Verkäufer Fachartikel...  lesen
posted am 19.06.2013 um 16:54 von Hans W. Diesing

Weder Zensur noch Sicherheitswahn. Vielleicht den Link falsch eingefügt? Quantensprung bei...  lesen
posted am 18.06.2013 um 11:57 von SLiebing

Da im vorherigen Kommentar die Links nicht erschienen sind, ergibt er keinen Sinn (ist es Zensur...  lesen
posted am 18.06.2013 um 11:37 von Unregistriert

Leider fehlen im vorherigen Kommentar die Links. Also in das Google-Suchfeld Quantensprung...  lesen
posted am 17.06.2013 um 10:54 von Unregistriert

Schlechtes Deutsch können sie gut, aber gutes Deutsch können sie schlecht. Und von Physik hat...  lesen
posted am 17.06.2013 um 10:13 von Unregistriert


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