Benutzer:Roswitha Gl

SMD LED

SMD-LEDs sind leuchtende Surface-mount device (SMD, deutsch: oberflächenmontiertes Bauelement). Sie bestehen aus aus einem Gehäuse in dem sich die Anschluss-Technik und ein sogenannter CHIP-DIE (auch als Dice “Chip“ bzw. “Nacktchip“ bezeichnet) befindet. Die Chips sind in vielen Leuchtmitteln zu finden, beispielsweise auf LED E27 Corn-Birnen und auf LED Stripes:

Unterschiede bei den Bauformen

SMD-LEDs unterscheidenden sich hinsichtlich der Abmessungen, der Farbwiedergabe, der Ableitung der Prozesswärme und der Anzahl der in den Gehäusen verbauten Chips.

Aufbau einer 3528 SMD LED

3528 SMD LED: Dies ist die häufigste verwendete Bauform, die auch als single-chip LED bezeichnet wird. Die Bezeichnung geht auf die Abmessungen des SMD-Gehäuses von 3,5 x 2,8 mm (lLänge x Breite) zurück. Da es nur einen Chip gibt wird die Farbe nicht veränderbar, sie wird bereits bei der Herstellung festgelegt.

Das Gehäuse hat keine interne Wärmeableitung, daher ist der maximale LED-Strom auf 20mA begrenzt. 3528 SMD LEDs sind recht preisgünstig. Sie liefern je nach Qualität zwischen 4 und 8 Lumen je SMD bei einem Nennstrom von 20 mA. Um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten werden die LEDs meist mit höchsten 75% des Nennstroms betrieben. Neben der geringen Lichtausbeute ist auch eine für die Innenraumbeleuchtung kaum ausreichende Farbwiedergabe ein Nachteil dieser Bauform. Der Ra Wert liegt bei 60 bis 75

Farbwiedergabeindex ist in der DIN 6169 14 definiert. Es werden Testfarben mit einer Referenzlichtquelle (100 Ra) und einer Testlichtquelle verglichen. Laut VERORDNUNG (EU) Nr. 1194/2012 DER KOMMISSION vom 12. Dezember 2012 müssen Leuchten für den Innenraum zumindest einen Ra-Index von über 80 aufweisen.

Aufbau einer LED SMD2835

2835 SMD LED: Die Bauform hat die gleichen Maße wie ein SMD 3528 und unterscheidet sich von diesem durch eine integrierte Wärmeableitung. Je nach Größe und Qualität des im SMD verbauten Chips sind Stromstärken von bis zu 150 mA und ein Lichtstrom von bis zu 60 Lumen möglich. Auch die Farbwiedergabe ist mit Ra 80 bis über 90 deutlich besser.

5050 SMD LED: Die Bezeichnung bezieht sich auf das Maß des Gehäuses von 5,0 x 5,0 mm, die Bauform ist auch als TriChip oder 3-in-1-Chips bekannt sind, da sich darin 3 Chips befinden. Diese können in der selben Farbe leuchten, daher lässt sich mit den 5050 SMD die dreifache Leuchtkraft von 2528 SMD erreichten. Dies ist allerdings unzweckmäßig, da es schnell zu einer Überwärmung des SMDs kommt. Üblicherweise werden 5050 SMD mit Chips in 3 Farben bestückt. Langfristig wird es dieen Typ nur noch als RGB-LED mit Farbwechseleffekten geben. Ihr großer Vorteil ist die gute Farbmischung konzentriert in einem Punkt.

5630 und 5730 SMD LED: Bei diesen Bauform handelt es sich um etwas größere Gehäuse mit einer Wärmeableitung auf der Rückseite. Sie sind sehr leistungsstark und können wie 2835 SMD mit 150 mA betrieben werden und einen Lichtstrom von 55 Lumen erzeugen. Diese SMD bieten eine schlechte Farbwiedergabe. (Ra etwa 70).

Wärmeableitung

Die Prozesswärme von SMD-LEDs ist zwar gering, aber sie kann die Bauteile erhebliche beschädigen. Zwei Faktoren sind dafür verantwortlich, dass die SMDs unbrauchbar werden.

1. Um die Lichtausbeute zu erhöhen ist eine phosphoreszierende Chemikalie in den SMDs. Diese verändert ihr chemischen Eigenschaften durch Wärme. Die Leuchtkraft und die Lichtfarbe verändern sich. Der Vorgang ist nur teilweise reversibel.
2. Im inneren ist ein winziger Draht (Drahtbonden). Der Draht kann durch Wärme reißen, was zu einem sofortigem Totalausfall führt.

Die Betriebstemperatur der meisten SMD liegt unter 40° Celsius. Diese Temperaturen sind bereits erreicht, wenn sich eine Leuchte nur warm anfühlt. In der Oraxis ist daher die Abfuhr der Prozesswärme von großer Bedeutung. LED-Birnen haben oft beachtlich Kühlkörper und LED Band darf nie ohne Alu-Profile längere Zeit in in Betrieb sein.