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Mit 172 Seiten LED, LEDs, LED-Leuchten, steuerbaren RGB-LED, LED-Stripes (LED-Streifen), LED-Deckenfeldern und mit viel Zubehör bietet KS ein Vollsortiment von LED- und RGB-Lichttechnik. Unser aktuelles LED-Program entspricht jeweils dem aktuellen Entwicklungsstand handelsüblicher LED Technik. Für Spezialanwendungen halten wir auf Nachfrage die neusten Innovationen für Sie bereit. Unser LED- und RGB-Sortiment finden Sie erneut in einem Hochglanzkatalog, um Ihnen durch ein Zusammenspiel spezieller Farben und Effektlacke einen annähernden Eindruck von der Leuchtkraft und Brillianz des LED-Lichts zu vermitteln.Lassen Sie sich einfach von den vielen Anwendungsfotos inspirieren. Gleichzeitig haben wir alle LED-Produkte zu günstigen und preiswerten Preisen auch in unserem Onlineshop bereitgestellt. Fordern Sie jetzt kostenlos Ihren RGB-Acts und LED-Acts Katalog an. |
SEHR GEEHRTE KUNDIN, SEHR GEEHRTER KUNDE,
Die LED-Technik bietet effiziente Lichtquellen mit hohem Nutzwert. Sie erzeugen UV- und infrarotfreies Licht, bieten eine hohe Lebensdauer (bis zu 50.000 Betriebstunden) bei geringem Stromverbrauch und kompakter Bauform. Die technische Entwicklung schreitet fort, „die Lichtausbeute von LEDs wächst... und verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. Bereits heute hat sie die mit Glüh- und Halogenglühlampen erreichbaren Werte überschritten. Bald bewegt sie sich im Lichtausbeute-Bereich von Leuchtstofflampen.“
(Zitat: Informationen zur Lichtanwendung Nr. 17, S. 1, Fördergemeinschaft Gutes Licht)
Eine „Lichtabstrahlende Diode", englisch „Light Emitting Diode“ (LED) besteht aus dem LED-Chip, einem Reflektor, einem Kontaktdraht und einem Kunststoffgehäuse, das die Lichtabstrahlung wie eine Linse bündelt. Der LED-Chip selbst ist ein Halbleiterkristall, der elektrisch zum Leuchten gebracht wird. Die Licht farben Rot, Grün, Blau und Gelb werden durch die Verwendung unterschiedlicher Halbleitermaterialien erreicht. Weißes LED-Licht kann durch additive Mischung als Summe erzeugt werden, also durch eine Kombination von LEDs mit den Lichtfarben Rot, Grün und Blau (RGB).
Dieses Verfahren finden Sie z.B. bei unseren LED-Strips, RGB-Leuchtmitteln und –Einsätzen. Auch in weiß sind die LEDs erhältlich, obwohl es sich dabei in der Regel eigentlich um blaue LEDs handelt, über deren Chip eine gelbe Phosphorschicht positioniert ist, die durch das blaue Licht gespeist wird und dieses zugleich durch ihre gelbe Lichtabstrahlung teilweise überlagert und dadurch weiß abstrahlt.
Die LED wirkt wie ein Ventil und lässt elektrischen Strom immer nur in eine Richtung fließen. LEDs müssen daher in Durchflussrichtung betrieben werden. Dazu legt man eine Gleichspannung an und verbindet die Anode mit dem Pluspol sowie die Kathode mit dem Minuspol.
Im umgekehrten Fall leuchtet die LED nicht, da sie dann in Sperrrichtung betrieben wird und kein Strom fließen kann. Wird eine LED irrtümlich mit Wechselspannung betrieben, erzeugt sie das so genannte „50Hz Flimmern“. Dieses ist eine Folge der sich abwechselnden positiven und negativen Halbwellen. Die LED wird dabei einem schnellen Wechsel von Strom in Durchflussrichtung und Sperrrichtung ausgesetzt, was wir als Flimmern wahrnehmen.
Je nach Farbe haben LEDs unterschiedliche Durchflussspannungen, die zwischen 1,8 V und 3,6 V liegen können. Eine normale 5 mm-LED, wie die oben Abgebildete, arbeitet mit einem maximalen Strom von 20 mA. Höhere Ströme verringern ihre Lebensdauer deutlich oder zerstören sie sofort. LEDs müssen daher immer mit Vorwider stand betrieben werden, der abhängig von der jeweils anliegenden Spannung errechnet werden muss.
PowerLEDs hingegen stellen erhöhte Anforderungen an die Stromkonstanz. Nur bei Verwendung einer bestimmten Stromstärke (z.B. 350 mA bei 1 W LED oder 700 mA bei 3 W LED) erreichen sie ihre maximale Helligkeit, ohne dabei zerstört zu werden. PowerLEDs sollten daher grundsätzlich mit Konstantstromquellen betrieben werden.
Elektronische Bauelemente können Toleranzen von bis zu 10 % aufweisen. Eine Konstantstromquelle liefert eine exakte Strom stärke, während die Spannung im Rahmen der Toleranzen schwankt. Dagegen würde eine Konstantspannungsquelle bei gleich bleibender Spannung in ihrer Stromstärke schwanken und zeitweise über den maximal zulässigen Strom steigen, was den vorzeitigen Defekt der PowerLED zur Folge hätte.
Betreibt man eine weiße PowerLED an einer Konstantstromquelle mit 350 mA, so liegt der Spannungswert bei ca. 3,2 V. Schließt man nun eine weitere LED in Reihe zu der ersten LED, bleibt der Strom konstant bei 350 mA, während die Betriebsspannung auf ca. 6,4 V ansteigt. PowerLEDs müssen also stets in Reihe an die Konstantstromquelle angeschlossen werden. Im Falle einer Parallelschaltung wird der Strom geteilt, so dass der einzelnen LED dann nicht mehr der korrekte Strom zur Verfügung steht.
Aus diesen Zusammenhängen wird deutlich, dass auch eine ganz bestimmte Installationsreihenfolge einzuhalten ist, um die LEDs nicht kurzzeitig zu hohem Strom auszusetzen und sie damit zu beschädigen. Grundsätzlich gilt: Erst den Sekundärstromkreis (LEDs an Treiber) vollständig anschließen, danach den Primärstromkreis (Treiber an Stromquelle) schließen.
Wir präsentieren Ihnen in unseren KS LED /RGB Leuchten Katalog eine Vielzahl von LED-Produkten, die sich die technischen Vorteile der LED zunutze machen und insofern eine echte Alternative zu herkömmlicher Beleuchtungstechnik bieten: Sie finden in diesem Katalog auch unsere neuen LED-Einbaumodule für die effektvolle Beleuchtung von Handläufen und Treppengeländern. Effekt- und Dekorationsbeleuchtung war schon in der Vergangenheit ein Haupteinsatzbereich der LED. Waren die früheren Anwendungen jedoch noch auf die Installation von Lichtpunkten und Lichterketten beschränkt, so lösen unsere aktuellen Produkte wie z.B. die Dome LED Serie oder die Book LED, eine Spezialleuchte für den Einsatz in Bücherregalen, längst funktionale Beleuchtungsaufgaben.
Unsere LED-Einbauleuchten empfehlen sich aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der minimalen Wärmeabgabe z.B. auch als Vitrinenbeleuchtung. Die LED liefert neutral-weißes Licht ohne infrarote und ultraviolette Anteile und eignet sich daher auch für die Beleuchtung empfindlicher Exponate. Beachten Sie in diesem Zusammenhang bitte auch unsere neue Kollektion von LED-Bilderleuchten.
Außenbeleuchtung erfüllt oft nur im Dauerbetrieb wirklich ihren Zweck. Unsere LED-Outdoor-Leuchten profitieren hier von ihrem minimalen Energieaufwand und der langen Lebensdauer der LED-Lichtquelle. Unser erweitertes Sortiment an LED Strips bietet nahezu unbegrenzte Möglichkeiten überall dort, wo besonders großflächige oder aber sehr kompakte Beleuchtungslösungen benötigt werden. Darüber hinaus sind sie je nach Modell dazu geeignet, im Zusammenspiel mit unserer LIM®-Light in Motion Farbwandel-Technologie, farbgesteuertes Licht zu liefern.
WIR WÜNSCHEN IHNEN VIEL FREUDE BEIM DURCHSTÖBERN DIESES KATALOGES!
Wenn Sie sich mehr über LED, LEDs sowie deren Entwicklung und Geschichte interessieren finden Sie nachfolgend einige Information zur Geschichte, Entwicklung und Technik von LED und LEDs.
Historische Entwicklung und Geschichte der LED
Am Anfang der Forschung im Bereich der Halbleiter und der späteren LED stand eine Entdeckung, die eine geraume Zeit gar nicht beachtet wurde. Ausgangspunkt war eine Ausarbeitung zum Thema „Leitung von Strom durch Kristalle“ durch Ferdinant Braun. In dieser Ausarbeitung schilderte Ferdinant Braun seine Testreihen, bei denen Metallspitzen auf einen Schwefelkristall gepresst wurden. Im Rahmen der Testreihe stellte er fest, dass der Kristall in eine Richtung gut leitete. Der Kristall leitete umso mehr, je mehr Strom angelegt wurde. In der anderen Richtung, so stellte Ferdinant Braun fest, floss dagegen nur wenig Strom.
Zum damaligen Zeitpunkt kannte man in der Wissenschaft jedoch lediglich die ohmsche Leiter und Isolatoren. Der von Braun festgestellte Effekt des Gleichrichters war somit nicht mit den bekannten Eigenschaften von Materie nicht erklärbar. Es dauerte über 50 Jahre bis eine Erklärung für die Feststellungen gefunden wurde.
In der folgenden Zeit der Erforschung der Halbleiter und der späteren LED machte im Jahr 1907 Henry Round die Beobachtung, dass es zu Lichtemissionen kommt, wenn man an bestimmte anorganische Stoffe Spannung anlegt. Diese gleiche Feststellung machte im Jahr 1921 Oleg Lossew, ein russischer Physiker und forschte in den Folgejahren weiter. In den Jahren 1927 bis 1941 widmete sich Lossew der Erforschung von der späteren Halbleiter/LED weiter. Lossew glaubte, dass seine Feststellungen mit der Unkehrung des von Einstein entdeckten photoelektrischen Effekts zu tun hat.
Im Jahre 1935 machte der Forscher Destrian, George eine Feststellung, dass Zinksulfid ebenfalls unter Anlegen von Spannung leuchtet und benannte dieses Licht als Lessow-Licht.
Erst Anfang der 50-ziger Jahre machte die Halbleiter-Forschung durch die Entwicklung von Transistoren weitere wissenschaftliche Fortschritte. In der Folgezeit wurde die durch Lessow und Destrian festgestellten Leuchteigenschaften zunächst auf der Basis von Zinksufid weiter erforscht.
Diese Feststellungen waren Grundlage für die spätere erfolgreiche Erforschung an III-V-Verbindungshalbleitern. Das führte dazu, dass die Forschung sich ab 1957 gänzlich auf die Erzeugung von Licht bei Halbleitern konzentrierte. Dabei waren Galliumphosphid (GaP) und Galliumarsenid (GaAs) Grundlage der Forschung.
Als Geburtsstunde der LED kann man das Jahr 1962 bezeichnen. Die Lichtausbeute der ersten LEDs wurde von kleiner 0,1 Lumen pro Watt auf größer 100 Lumen pro Watt gesteigert.
In der Folgezeit kam es zu großen Schritten bei der Entwicklung, die auf eine fortwährend höhere Qualität der Schichten der Halbleiter zurückzuführen sind.
Basierend auf GaAs/AlAs am Anfang der 60-ziger Jahre (LED-Farbe: gelb-rot) wurden in der Folgezeit andere Materialien für Halbleiter gefunden, wie GaP Anfang der 70-ziger Jahre (LED Farbe: grün), sowie in den 80-ziger und 90-ziger Jahre GaN (LED-Farbe: grün bis UV).
Diese Entwicklung führte dazu, dass es heutzutage fast alle Farben des Lichtspektrums bis auf einen Bereich im gelb-grün Bereich gibt.
Schwerer tat man sich mit der Entwicklung von guten LED im kurzwelligen Bereich (LED-Farbe: Blau/UV). Die Problematik lag darin, das Dotieren des p-leitenden Bereichs von möglichen breitlückigen Halbleitern in den Griff zu bekommen. Erst in den Jahren 1988-1992 gelang das in Japan bei GaN. Die weitere Entwicklung führte dann zu ersten wirtschaftlichen Nutzung von LED (LED-Farbe blau) auf der Basis von GaN. Bis zu diesem Zeitpunkt wurden blaue LEDs auf der Basis von Siliziumcarbid, dass jedoch als indirekter Halbleiter weniger geeignet war, für eine Lichterzeugung genutzt.
In den letzten Jahren ist durch weitere Forschung eine immer währende Steigerung der Effizienz der LED festzustellen. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Kostenreduzierung bei der Herstellung von LED gelegt. Ein weiterer Punkt ist die Entwicklung von unterschiedlichen LED Trägermaterialien. Ein Schwerpunkt bilden dabei transparente elektrische Zuleitungen, Trägermaterialien und Halbleitermaterialien. Aber auch auf dem Gebiet der organischen LEDs, der sog. OLEDs wird weiter intensiv geforscht.
Der heutige Stand der Technik bei LED
Lichtausbeute von LEDs
Die leistungsfähigsten und lieferbaren weißen LEDs erreichen mittlerweile (Stand Sommer 2009) im besten Fall bis zu 160 lm/W (Lumen pro Watt) Lichtausbeute. Wenn man dabei beachtet, dass das rein theoretische Maximum (Strahlungsleistung = 100 Prozent) bei einem thermischen Strahler mit 6600 Kelvin (K) – das ist ein relativ kalt wirkendes Licht- physikalisch nicht > 95 Lumen pro Watt sein kann.
Die Lichtausbeute von LED, LEDs ist somit sehr vom Spektrum abhängig. Die Lichtausbeute der als „wärmer“ empfundenen weißen LED, LEDs liegt unter 80 Watt pro Lumen. Daraus resultiert ein weiterer wichtiger Punkt. Und zwar die Leistung pro Einheit. Es gibt derzeit noch keine LED, LEDs mit einer Leistung über 1 Watt, welche einen hohen Wirkungsgrad haben. Die liegt daran, dass der Wirkungsgrad der LED mit einer höheren Temperatur der Sperrschicht abfällt.
Bezüglich des Wirkungsgrades von LED, LEDs die in heute in Massen produziert werden, unterliegen die Leistungen einer gewissen technisch bedingten Streuung. Die Industrie kann bereits seit Jahren einzelne LED im Labor mit sehr hohem Wirkungsgrad unter Laborbedingungen herstellen.
Das Versprechen, diesen hohen Wirkungsgrad jedoch auch in der Massenproduktion zu halten, blieb sie bis heute schuldig. Bis heute sind LED, LEDs mit einem sehr hohem Wirkungsgrad nur durch gezielte Auswahl herzustellen.
Diese Auswahlausbeute bezieht sich nicht auf eine LED, bei der zusätzlich die Verluste durch erforderliche Vorschaltgeräte mit Siebzig bis Neunzig Prozent hinzukommen. Die Auswahlausbeute bezieht sich hauptsächlich auf die Anschlussschnittstelle eines LED-Bausteines. Somit sind verringern sich die in Massenproduktion hergestellten LED, LEDs heutzutage auf eine Lichtausbeute von 30 bis 60 Lumen pro Watt (bezogen auf Schaltregler).
Im Vergleich liegt die Lichtausbeute von heute lieferbaren LED, LEDs damit oberhalb der Lichtausbeute von Glühlampen und Halogenlampen (ca. 13 bzw. 17 Lumen pro Watt) und unterhalb der Lichtausbeute von Leuchtstofflampen (50 bis 90 Lumen pro Watt).
Im Rahmen der Messung des Lichtstroms (lm) von Lampen und LED, LEDs wird jedoch auch die Eigenschaft des menschlichen Auges im Rahmen der Empfindlichkeitskurve der Helligkeit beachtet. Das führt dazu, dass grüne bis rote LED, LEDs höhere Werte erreichen als im Vergleich blaue LED, LEDs.
Rein Physikalisch gesehen, wenn man nur die Wandlung von Strom in Licht betrachtet, sind LED, LEDs in der Grün bis Rot nicht automatisch besser als LED, LEDs in der Farbe Blau.
Bereits Ende 2006 haben Hersteller in reinen Labortests LED, LEDs mit einer Lichtausbeute von 150 Lumen pro Watt gemessen. Das entspricht der Lichtausbeute von Natriumdampfhochdrucklampen.
Im Herbst 2007 gelang es eine LED, Farbe Kaltweiß, oberhalb 1000 Lumen pro Watt und einer Lichtausbeute von 72 Lumen pro Watt zu messen. Gleichzeitig erreichte eine LED, Farbe Warmweiß, 760 Lumen und eine Lichtausbeute von 52 Lumen pro Watt.
Interessant sind diese Angaben aber nur, wenn man sie ins Verhältnis setzen kann. Bis 2008 konnte man überschlägig sagen: LED-Leistung mal vier ist die Leistung einer herkömmlichen Allgebrauchslampe. Seit diesem Jahr gilt der Faktor Vier im Vergleich zu Halogenlampen, die ca. 30 Prozent effektiver sind als Allgebrauchslampen.
Seit Mai 2009 sind LED mit einer Lichtausbeute von 160 Lumen pro Watt lieferbar.
Anwendungsbereiche
Die Hersteller von LED, LEDs versuchen weiterhin ihre Prozesse in der Herstellung zu optimieren. Wahrscheinlich ist zum heutigen Zeitpunkt eine Obergrenze bei der Lichtausbeute von rd. 75-85 Lumen pro Watt.
Die LED-Technik hat bereits heute die Glühlampentechnik in einigen Spezialanwendungen überholt und wird anstelle dessen eingesetzt.
Einige Vorteile der LED liegen auf der Hand:
- Die LED verbraucht weniger Strom bei gleicher Lichtausbeute.
- LEDs sind nicht so empfindlich in Bezug auf Erschütterungen.
- LEDs produzieren auch weniger Wärme.
- LEDs erreichen erheblich kürzere Schaltzeiten.
- LEDs haben eine längere Lebensdauer.
Zwischenzeitlich sind viele Lampen mit den herkömmlichen E14 und E27 Schraubsockeln, wie sie von den Allgebrauchslampen bekannt sind, mit LED-Technik lieferbar. Während Anfangs zu weiße Lichtfarben üblich waren, werden zwischenzeitlich LED-Lampen mit warmweißen Licht geliefert. Eine ausreichend hohe Lichtausbeute dieser LED-Nachfolgetypen im Vergleich zur normalen Glühlampe ist zwischenzeitlich gewährleistet.
Zwischenzeitlich gibt es auch Hersteller, die LEDs mit 10 Watt und 900 Lumen liefern können. Das entspricht ungefähr einer Glühlampe mit 75 Watt beziehungsweise einer Energiesparlampe mit 17 Watt.
