LED-Lampen

Noch heller und stromsparender – Forscher des Fraunhofer Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF haben eine sehr kompakte LED-Lampe mit höherer Lichtleistung als die kommerzieller Modelle entwickelt.

Der Schlüssel zum Erfolg sind Transistoren auf Basis des Halbleiters Galliumnitrid.LED-Retrofit-Lampen, die in Glühbirnenfassungen passen, werden Experten zufolge ab 2015 erstmals einen höheren Marktanteil als klassische Energiesparlampen erreichen. Bis zum Jahr 2020 wird ein LED-Anteil in der Beleuchtung von 88 bis 90 Prozent prognostiziert. Die winzigen Dioden verbrauchen weniger Energie und besitzen mit einer Laufzeit von 15 000 bis zu 30 000 Stunden eine höhere Lebensdauer als herkömmliche Lichtquellen. Sofort nach dem LEDs reagieren jedoch sehr empfindlich auf Stromschwankungen und Spannungsspitzen. Um einwandfrei funktionieren zu können, benötigen sie einen Treiber, der ständig für einen konstanten Strom sorgt. Der Treiber, der den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom mit reduzierter Spannung wandelt, bestimmt maßgeblich die Lichtausbeute und Lebensdauer der gesamten LED-Lampe. In Praxistests erwiesen sich Treiber mit dem neuen Halbleitermaterial als äußerst robust. Bauteile aus GaN können bei höheren Strömen, Spannungen und Temperaturen betrieben werden als herkömmliche Transistoren aus Silizium. Galliumnitrid-Transistoren lassen sich zusätzlich bei hohen Frequenzen schalten. Die Schaltgeschwindigkeit beeinflusst dabei maßgeblich die Größe der in den Treibern als Energiespeicher verbauten Spulen und Kondensatoren. Die Schaltgeschwindigkeit eines GaN-basierten Treibers kann bis zu einem Faktor 10 höher ausgelegt werden, als die des Pendants aus Silizium. Die LED-Lampe kann insgesamt kompakter und leichter konstruiert werden. Der Wirkungsgrad des GaN-Treibers liegt mit 86 Prozent ein bis vier Prozent über dem Wert der Pendants aus Silizium bei einer doppelt so hohen Lichtleistung wie bei den derzeit verfügbaren LED-Lampen mit Siliziumtransistoren.Bild: Fraunhofer IAF – Transistoren aus Galliumnitrid ermöglichen Retrofit-LED-Lampe mit 2090 Lumen.

Erstellt am 4.4.2014

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