Die RetroFit LED (FiLED) Glühbirnen sind kaum von der traditionellen Glühbirne zu unterscheiden, nutzen aber modernste (Light Emitting Diode) Technologie.
DieFilament LED Birne wurde erstmals von dem japanischen Unternehmen Ushio (www.ushio.com) im Jahr 2008 produziert. Dies stellte ein revolutionärer Fortschritt in der LED-Technologie dar. Die Original USHIO U-LED-Lampe verwendete 6 Fäden, um das Aussehen einer Glühbirne zu erhalten. Jeder der “Glühfäden” enthielt 3 LED-Chips in COB Technik (chip on board). Weitere LED Chip Produzenten wie Epistar, Samsung oder Cree verbesserten den ursprünglichen Entwurf weiter. Die neuen LED Lampen enthalten 1-4 Fäden auf einem speziellen Trägerstreifen aus Polyesterfolie, welche gute elektrische und thermische Eigenschaften aufweist.
Wie werden die FiLED “Glühlampen” hergestellt?
Im Gegensatz zu den üblichen LED-Lampen, in denen LED-Chips flach in einem quadratischen Metallplatte gepackt werden, wird bei den FiLED die LED-Chips in einer durchsichtigen Säule aus Glas oder synthetischem Saphir gekapselt, und mit Phosphor beschichtet. Diese neue Verpackungstechnologie mit Phosphor heisst “Chip-on-glass” (COG). Die Säule aus Glas oder synthetischem Saphir ist sehr klein, mit einem Durchmesser von 1,5 mm und mit einer Länge von 30mm. Die LED-Leuchtkörper werden nach der COG Einkapselung geformt und im nächsten Schritt die Chips mit Hochfrequenz gebonded (verbunden). Dadurch erhält man einen LED-Streifen der mit höherer Spannung wie herkömmliche LED Chip betrieben werden kann, was einen niedrigeren Strom (Ampere) und damit geringere Temperaturen bedeutet. Bis hierhin ist dies noch eine UV-LED, das Licht wäre für den Menschen nicht sichtbar. Anschliessend wird je nach gewünschter Lichtfarbe eine Phosphorpaste aufgebracht und gehärtet.
Weitere Informationen über LED Phosphor und der Einfluss auf die Lichtfarbe erhalten Sie hier (englisch): LED – PHOSPHOR
Ist der Part mit den “Glühfäden” abgeschlossen, wird die Vorschaltelektronik in den Sockel eingebaut und mit den Anschlüssen der LED-Streifen verbunden. Hierbei ist zu beachten das es Platz bedingt, zwei Versionen gibt. Zum einen für die E27 ein elektronisches (Schaltnetzteil) und für E14 ein kapazitives (R,C) Vorschaltgerät. Durch die relativ hohe Anzahl der Einzel-LED’s in Serienschaltung können die Vorschaltgeräte klein und mit hoher Packungsdichte konzipiert werden. Je nach Leistung der Lampe werden Sockeltemperaturen von >50°C und Kolbentemperaturen von ca. 35°C erreicht. – Das Vorschaltgerät und damit die Elektronik befindet sich im sehr kleinen Sockel der Lampen!
Welches Lichtfarbe kann die FiLED Glühbirne produzieren?
Die FiLED “Glühbirnen” werden mit unterschiedlichen Beleuchtungsoptionen meist jedoch in warmweich (2800K) und warmweiss (3000K) angeboten. Die Farbe des Lichts wird durch die Farbtemperatur in K bestimmt. Unterschiedliche Farbtemperaturen im Bereich von 2500K-6500K Bereich werden durch Änderung der Prozentsätze von eingebetteten blauen und roten LED-Chips erreicht. Ein größerer Anteil von blauen LED-Chips führt das Licht in den weißen Bereich (6500k), während ein größerer Prozentsatz der roten LED-Chips das Licht in den warmen / gelben Bereich (2500K) führt.
Warum haben die FiLED “Glühbirnen” keinen Kühlkörper, obwohl dieser bei den meisten LED Standard ist?
Die FiLED Lampen weissen eine sehr gute thermische Leistung auf. Selbst nach 2 Stunden Nutzung, werden die “Glühfäden” nur 30-35 Grad Celsius warm. Diese thermische Leistung ist aufgrund einer Kombination von Faktoren möglich. Die FiLED “Glühlampen” können durch die Technik mit “nur” 15mA Strom betrieben werden. Dies produziert weniger Wärme, als die üblichen LED-Lampen die mit 200mA oder mehr betrieben werden. Darüber hinaus ist die Wärmeabstrahlung an der Oberfläche, durch die Verwendung von Glaskörpern grösser.
Die Glaskolben werden mit einem wärmeleitendem Inertgas befüllt und verschweisst. Die Gasfüllung ist ein Edelgas wie Xenon, Argon oder ähnliches (über die genaue Zusammensetzung der Gasfüllung halten sich die Hersteller bedeckt). Dieser Fertigungsschritt ist sehr heikel, da es zum einen hohe Temperaturen braucht um den Kolben zu verschweissen, diese aber auch nicht zu hoch sein dürfen um die LED-Streifen nicht zu beschädigen. Das Gas bewirkt die notwendige wärmeableitung an den LED-Streifen. Würde man die LED-Streifen in normaler Luft betreiben, schmelzen diese nach sehr kurzer Zeit.
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Sind die Gase in der Glühbirne giftig?
Nein, die verwendeten Edelgase der LED sind völlig ungiftig
Wie sollen LED nach Nichtgebrauch oder einem Defekt entsorgt werden?
Da LED elektronische Bauteile und damit z.B. selten Erde Metalle aufweisen, sollen diese wie andere elektronische Geräte bei einer Sammelstelle zurückgegeben werden.
Sind FiLED LED “Glühlampen” die effektivesten LED Leuchtmittel auf dem Markt?
Die Lampen sind nicht effizienter oder ineffizienter wie andere LED Lampen der neuesten Generation. Die Lichtausbeute entspricht >100lm/w und mehr. Damit erreichen die Lampen klar die Klasse A+ und A++ der Effizienzzertifizierungen für Leuchtmittel.
Wie werden die FiLED Glühlampen hergestellt?
Dazu gibt es bei Youtube ein Film, der aber wichtige Fertigungsschritte (wie die Gasbefüllung) auslässt:
