01
Dez
08

Ledtechnik – Bauformen (2)

Bauformen

Ganz grundsätzlich kann man LEDs in bedrahtete und unbedrahtete (SMD) Typen unterscheiden. In die erste Kategorie fallen die weit verbreiteten 3 und 5mm LEDs und die sogenanten Spiderleds, auch bekannt unter dem Markennamen Super-Flux.

5mm Standardled

5mm Standardled

Mit der Bezeichnung SMD werden in der Regel besonders kleine Bauformen assoziiert, dies muss jedoch nicht zwangsläufig so sein. Viele der High-Power Leds besitzen ebenfalls ein SMD Package. Es bedeutet schlicht, dass das Bauteil auf der Seite einer Platine verlötet wird, auf der sich auch die Leiterbahnen befinden. Es hat sich jedoch eingebürgert die Vorsilbe SMD- tatsächlich nur für die Miniaturformen der LEDs zu verwenden, gängige Größen wären z.B. PLCC2 oder 0805.

verschiedene Ledtypen

verschiedene Ledtypen

Auf diesem Bild sieht man viele der heute gängigen LED-Bauformen vereint. Ganz links im Bild liegen SMD-LEDs in den Größen 1206 und PLCC2. Diese lassen sich auch mit etwas Fingerspitzengefühl noch von Hand verlöten, kleinere Typen erfordern schon großes Geschick mit dem Lötkolben. SMD-Bauteile sind für maschinelle Bestückungs- und Lötverfahren entwickelt worden und dementsprechend wenig Rücksicht wird auf die menschliche Motorik genommen.

Links der Mitte erkennt man die Standardleds mit 3 und 5mm Durchmesser, sowie ein 5mm Modell mit farbigem Verguss.

Rechts daneben haben wir ein paar Superflux oder Spiderleds. Diese Bauform stellt einen Zwischenschritt hin zu den „richtigen“ High-Power LEDs dar. Das typische quadratische Gehäuse mit den 4 Beinchen bietet mehrere Vorteile. Zum einen kann über die 4 Beinchen mehr Wärme abgeführt werden als über die 2 der Standardleds, zum anderen können so auch bis zu 4 Chips in einem Gehäuse zusammengefasst werden.

Den Abschluss bilden dann am rechten Rand die „echten“ High-Power LEDs, ebenfalls im SMD-Package ausgeführt. Bei der linken handelt es sich um eine Cree XR-E und daneben liegt eine Seoul Z-Led, verlötet auf einer sogenannten Starplatine. Cree geht beim Package seiner LEDs eigene Wege, während sich die Seoul am Quasireferenzdesign orientiert, das schon vor vielen Jahren von Luxeon für die berühmte Lumiled eingeführt wurde.

Der technische Fortschritt bei den HP-LEDs bewegt sich im Moment eher in Trippelschritten vorwärts. Um die Leistungsdichte weiter zu erhöhen, gehen die großen Ledhersteller inzwischen dazu über, analog zu den multichip Superfluxpackages, auch bei den HP-LEDs mehrere Chips in einem Package zu verbauen. Bis zu 4 Chips können dabei noch in ein Gehäuse gepackt werden, das nur wenig größer ist als ein Standardgehäuse von HP-LEDs. Sollten noch mehr Chips benötigt werden, setzen die Hersteller in der Regel auf deutlich exotischere Bauformen. Wie man sich so einen Multichipemitter vorstellen kann sei hier am Beispiel einer Cree MC-E demonstriert.

ledtut_cree-mce

Bei der MC-E kann jeder Chip einzeln angesteuert werden, diese Flexibilität bietet nicht jeder Hersteller.

Diese Aufstellung ist jedoch beileibe noch nicht vollständig. Es fehlen noch 10mm LEDs, Mini-HP LEDs und sogenannte CoB (Chip on Board) Module. COB Module sind relativ kostengünstig und sehr flach, da auf ein eigenes Gehäuse verzichtet wird. Stattdessen wird der oder die Chips einfach auf eine Platine geklebt, gebondet und vergossen. Der Nachteil dieses Packages ist seine geringere mechanische Belastbarkeit.

Cree XP-E

Cree XP-E

Zumindest ein Beispiel für eine Mini-Hp LED kann nachgereicht werden, dies ist ein recht neues Modell der Firma Cree. Deutlich bekannter wird die etwas größere Rebel von Luxeon sein, die es wieder geschafft hat einen Quasistandard zu etablieren an dem sich andere Hersteller (z.B . Edison) orientieren. Cree versucht auch hier eigene Wege zu gehen und kann zumindest eine etwas kleinere und in meinen Augen bessere weil quadratische Bauform anbieten.

ledtut-vgl-grIm direkten Größenvergleich zeichnet sich auch der technische Fortschritt im LED-Sektor deutlich ab. Bei der kleinen LED auf der linken Seite handelt es sich um eine XP-E von Cree, die genau wie ihre Vorgänger und Konkurrenten ala XR-E (unten rechts, ebenfalls Cree) und Seoul P4 (o.r.) mit bis zu 1000mA bestromt werden kann. Bei den LEDs in der Mitte handelt es sich um Multichip-emitter. Edison RGB (o.) Cree MX-3 (u.) Letztere ist eine günstige LED aus dem unteren Spektrum des High-Power Segments (max 400mA).

Die Abbildung von 10mm LEDs erübrigt sich, bei ihnen handelt es sich einfach nur um in der Größe skalierte Standardleds.

LED-Projekte auf Botchjob:

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8 Responses to “Ledtechnik – Bauformen (2)”


  1. 1 peter
    Mai 26, 2009 um 6:49 pm

    hallo, ich bin auf der suche nach LEDs. die folgende eigenschaften aufweissen.
    es müssten komplet hergeschtellte leds sein die auf einer energiequelle (Schaltkreis mit Zelle)sitzen die eine grössse von max 3x3x3 mm haben, die aufblinken sobald sie mit wasser und od. Hautkontakt in kontakt kommen.
    MfG
    Peter Anderegg

  2. 2 rbt
    Mai 26, 2009 um 7:34 pm

    aehm also …

    was du suchst ist auf keinen fall eine LED sondern eine komplette schaltung plus gehäuse. die LED wird nur ein Teil des ganzen sein. Bei so seltsamen anforderungen wirste wohl net um eine Eigenentwicklung herumkommen, ganz ganz ganz vieleicht wirste auch nich bei spezialausrüstern für medizintechnik fündig.
    habe auch keinen blassen schimmer was du mit komplett hergestellt meinst … klick dich nochma in ruhe durch die einleitung und schau dir mal den wikiartikel zu leds an, hab das gefühl, dass du noch keine ganz klare vorstellung von dem hast was andere LED nennen …


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