Optoelektronik, Displays & HMI Licht aus, Spot an!

Bild: Christos Georghiou/Shutterstock
05.05.2014

Die Soleriq-LEDs von Osram Semiconductors basieren auf der Chip-on-Board-Technologie. Konzipiert nach Familien kam zunächst die E-Reihe, dann die S-Reihe auf den Markt – und nun als neuestes Familienmitglied die P-Reihe mit einer sehr kleinen lichtemittierenden Fläche für die gerichtete Beleuchtung.

Konzipiert für den Einsatz in Downlights, die anspruchsvolle Grundbeleuchtung für professionelle Anwendungen liefern sollen, setzte Osram Opto Semiconductors bei der Soleriq E erstmals auf eine Chip-on-Board-LED-Variante (CoB). Durch hohe Lumenwerte genügt eine einzige dieser LED, um eine Leuchte mit ausreichend Licht zu versorgen. Durch die Konversionsschicht (CoB), unter der die einzelnen LED-Chips platziert sind, entsteht hier der Eindruck einer einheitlichen Leuchtfläche. Damit ist ein gleichmäßiges Farb- und Lichtbild in der Leuchte gewährleistet, und auch die Einkopplung in externe Optiken gestaltet sich einfach. Seit der Einführung dieser Soleriq-LED im April 2012 hat sich viel getan: Weisen die Gehäuse der Soleriq-E-Varianten noch Maße von 30 mm beziehungsweise 36 mm x 30 mm beziehungsweise 36 mm auf, kommt das Licht der aktuellen Familienmitglieder aus kompakterem Gehäuse und wird aus kleinster Fläche generiert.

Viel Licht aus kleiner Fläche

Das neueste Mitglied der Produktfamilie ist die Soleriq P 9, deren lichtemittierende Fläche nur noch neun Millimeter im Durchmesser beträgt. Gleichzeitig verfügt sie über eine Lichtausbeute von 100 lm/W bei einer Temperatur von 85 °C und 3.000 K sowie eine Helligkeit von 2.000 lm. Damit ersetzt sie eine 35-Watt-HID-Lampe für den Einsatz in Spots. Die große Helligkeit ermöglichen die in der LED eingesetzten oberflächenemittierenden Chips. Diese können selbst bei einer großen Packungsdichte noch mit überdurchschnittlicher Effizienz hohe Lichtströme erzeugen. Die P 9 erzeugt auf diese Weise doppelt so viel Licht wie etwa die Soleriq S 13 – allerdings aus einer rund 50 Prozent kleineren Fläche (64 mm²).

Hauptanwendungsgebiet der Soleriq P ist die gerichtete Beleuchtung – insbesondere in Shops, Museen und anderen Lichtlösungen im Innenbereich. Für diese professionellen Lichtanwendungen ist auch die Farbwiedergabe von mindestens 90 und typisch 95 von Vorteil. Die kleine lichtemittierende Fläche ermöglicht zudem kompakte und damit leichte Optiken für kleinere Spotlights. Bei der Gestaltung von Leuchten bekommen Designer damit einen größeren Spielraum, was die Ästhetik anbelangt. Getestet und gemessen wird die LED bei einer Temperatur von 85 °C, um den thermischen Bedingungen in der Anwendung möglichst nahe zu kommen. Damit können Kunden deren Einsatz für ihre Applikation direkt planen und müssen nicht erst aufwändige Abschätzungen mithilfe der Datenblattwerte vornehmen.

Die Soleriq P 9 ist der Anfang einer ganzen Reihe weiterer Leuchtdioden, die aus wenigen Quadratmillimetern lichtemittierender Fläche große Helligkeit und Effizienz erzeugen können. In den nächsten Monaten will Osram Opto Semiconductors weitere Produkte der Soleriq-P-Familie herausbringen, die die technischen Vorzüge der P-Reihe auf andere Formfaktoren und Anwendungsgebiete ausweitet. Die Varianten der Soleriq-P-Reihe lassen sich aufgrund niedriger Systemkosten und hoher Produktqualität gut in der Allgemeinbeleuchtung einsetzen. Die große Lichtstromabgabe sowie die kleine lichtemittierende Fläche macht sie geeignet für den Einsatz in Indoor-Spotlights – insbesondere in Hotels, der Gastronomie und im Einzelhandel, aber auch im Wohnbereich.

LEDs für hohe Betriebsbedingungen

Eine weitere Produktreihe ist die Soleriq-S-Familie mit ihren Varianten S 9 und S13. Diese Produkte sind ebenfalls für Spotlight- und andere Innenbeleuchtungs-Anwendungen gut einsetzbar. Denn wie das aktuelle Familienmitglied die P 9 basieren auch sie auf der Chip-on-Board-Technologie, verfügen über eine hohe Lichtausbeute und eine kompakte Bauweise. So hat die Soleriq S 19 eine lichtemittierende Fläche von 19 mm im Durchmesser in Anlehnung an die von Zhaga definierten Standards. Sie hat bei Betriebsbedingungen (Tj = 85 °C) eine Effizienz von 120 lm/W bei 4.000 K und einem CRI von 80. Die lichtemittierende Fläche der Soleriq S 13 ist mit 13,5 mm im Durchmesser kleiner als die der Schwester-LED S19.

Aufgrund ihrer typischen Helligkeit von 1.625 lm sowie der Abdeckung sämtlicher Farbtemperaturen ist sie für den Einsatz in Leuchten mit hohen Leistungsanforderungen konzipiert. Eingebaut in LED-Lampen oder -Leuchten, kann sie im Hotel- und Gastgewerbe sowie in der Shop- und gehobenen Wohnbeleuchtung zum Beispiel hoch wattagige Halogenspots ersetzen.

Einfach zu verarbeiten

Wesentlicher Vorteil aller Soleriq-Varianten: Durch die Chip-on-Board-Technologie lassen sich die LEDs einfach verarbeiten. Im Gegensatz zu handelsüblichen diskreten LEDs ist zur Montage kein SMT-Löten nötig – je nach Typ genügen Kleber, Schrauben oder Halter. Zwar können die Anschlusskabel immer noch durch einfaches Handlöten mit der CoB-LED verbunden werden, auf den Kühlkörper werden sie jedoch geklebt oder geschraubt. Bequemer ist die Nutzung eines Halters, der die elektrische Kontaktierung und mechanische Montage vereinfacht. Löten ist in diesem Falle nicht mehr notwendig – die Anschlusskabel müssen nur noch in die dafür vorgesehenen Klemmen gesteckt und so fixiert werden. Auf diese Weise lässt sich eine zuverlässige elektrische Verbindung realisieren, und man kann Fehlerquellen bei der Verarbeitung auf ein Minimum reduzieren. Damit ermöglichen die Leuchtdioden flexible Lichtlösungen. Und sie sind auch bei kleineren Leuchten-Stückzahlen einsetzbar.

Das Gruppieren (Binnen) der LED erfolgt nach dem MacAdam-Prinzip bei 85 °C („Hot Binning“). Die damit einhergehende enge Gruppierung führt zu einer guten Farbkonsistenz der LED und damit zu identischen Farborten in allen Leuchten, in denen sie eingesetzt werden. Die hohe Temperatur kommt den üblichen Betriebsbedingungen sehr nahe und ermöglicht so im Hinblick auf die spätere Anwendung eine optimale Bestimmung der Helligkeits- und Farbwerte der LED. Ein weiterer Vorteil der S- und E-Varianten: Anders als bei Einzel-LEDs muss man das Licht nicht mischen, um zum Beispiel Multischatten zu vermeiden. Möglich wird dies durch die homogen abstrahlende Lichtaustrittsfläche der LED.

Kosten-Nutzen-Relation stimmt

Auch die Entwicklung eines komplexen PCB-Layouts entfällt, da keine zusätzliche Platine mehr notwendig ist. Im Vergleich zu auf Keramik basierenden Multi-LED-Lösungen haben CoB-LEDs wie die Soleriq S 13 zudem eine gute Kosten-Nutzen-Relation, da sie mehr Lumen bei gleichem Budgeteinsatz bieten. Der Durchmesser aller Soleriq-Produktvarianten orientiert sich an den Zielen des internationalen Konsortiums zur Standardisierung von LED-Lichtquellen (Zhaga), an dem viele Beleuchtungshersteller beteiligt sind. Dieses Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, Konsens und Vereinfachung in Beleuchtungsanwendungen zu bringen, indem es klar definierte Schnittstellen-Spezifikationen festlegt. So ist gewährleistet, dass die LED-Lichtquellen verschiedener Hersteller austauschbar sind und LED-Anwendungen für die Allgemeinbeleuchtung einfacher werden.

Um sicher zu stellen, dass sich Anwender im umfangreichen Produktportfolio besser und vor allem schneller orientieren können, hat der Hersteller das Familien-Konzept entwickelt. Gemeinsam mit den bekannten Duris- und Oslon-Produktfamilien reihen sich auch die Soleriq-Leuchtdioden in dieses Konzept ein. Vergleichbar mit den Plattformkonzepten in der Automobilindustrie für bestimmte Fahrzeugklassen (1/3/5/7 bei BMW oder A3/A4/A6/A8 bei Audi) stellt das Unternehmen zunächst die Vorteile und Eigenschaften der Produktfamilien in den Vordergrund.

Im zweiten Schritt gibt es dann einen Überblick über die spezifischen Eigenschaften der LED-Varianten. Durch die Rückführung auf die übergeordnete Ebene der Produktfamilien können Kunden zunächst entscheiden, welche Produktfamilie für die jeweilige Anwendung am besten geeignet ist, um dann das geeignetste Mitglied der jeweiligen LED-Familie für ihre Anwendung zu identifizieren. Die Modularität des Familien-Konzeptes mit seinen verschiedenen Technologien, Leistungsstärken und Anwendungsfeldern bietet zudem hohe bedarfsorientierte Flexibilität.

Bildergalerie

  • Downlights mit eingebauten Soleriq-LED sind für viele verschiedene Anwendungen einsetzbar.

    Downlights mit eingebauten Soleriq-LED sind für viele verschiedene Anwendungen einsetzbar.

    Bild: Osram Opto Semiconductors

  • Die LED Soleriq P 9 ist die erste der P-Reihe und mit der kleinsten lichtemittierenden Fläche der Soleriq-Familie geeignet für Indoor-Spotlights.

    Die LED Soleriq P 9 ist die erste der P-Reihe und mit der kleinsten lichtemittierenden Fläche der Soleriq-Familie geeignet für Indoor-Spotlights.

    Bild: Osram Opto Semiconductors

  • Die LED Soleriq S 13 ist optimal geeignet für die Shopbeleuchtung.

    Die LED Soleriq S 13 ist optimal geeignet für die Shopbeleuchtung.

    Bild: Osram Opto Semiconductors

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