Wie funktionieren LED-Glühlampen, die den Glühlampen sehr ähnlich sehen?

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Filament-LED-Lampen verwenden sehr schmale Streifen mit der LED, die den Filamenten einer alten Glühlampe ähneln:

Sie sehen aus wie eine normale Glühbirne mit großen "alten" Kohlefilamenten und haben ungefähr die gleiche Größe und Form wie die herkömmliche E27-Fassung.

Glühlampe ausgeschaltet, auf Holz - 2

Es gibt zwei grundlegende Varianten dieser Lampen:

  • Eine "schlichte" wie beschrieben, die eindrucksvoll einer klassischen Glühbirne ähnelt
  • Der andere hat eine weiße Beschichtung auf dem Glas, ungefähr 15 mm breit neben der Metallfassung.

Wie sind diese Filamente aufgebaut? Ich könnte mir vorstellen, dass es sich um "ganz normale" LEDs handelt, aber viele von ihnen, die direkt mit etwas verbunden sind. (Es gibt Verweise auf COB)

Wie funktioniert das Wärmemanagement? Ich habe Spekulationen über das Befüllen der Glühbirne mit Helium oder "einem patentierten organischen Gas" gesehen - könnte das für die Kühlung ausreichen?

Wie arbeitet der Fahrer, der sehr klein zu sein scheint?

In der Variante mit weißer Beschichtung - ich nehme an, einige Komponenten sind versteckt - ist bereits nicht so viel Platz, und in der einfachen Variante scheint fast kein Platz für etwas Nicht-Triviales vorhanden zu sein.

Unten sehen Sie einige Leuchtmittel der Variante mit weißer Beschichtung, die eingeschaltet sind:

drei Glühlampen eingeschaltet
(Bilder mit Genehmigung dieses Lieferanten bei Alibaba )


Beachten Sie, dass die LED-Glühbirnen den Wolfram-Glühbirnen, die kürzlich aus dem Programm genommen wurden, weniger ähnlich sind - sie ähneln eher den veralteten Carbon-Glühbirnen:

Echte Retro - Kohlefaser Birne
bd® Antike Edison 220V-240V 40W Retro Vintage Industriestil Deko Glühbirne (kl)

Volker Siegel
quelle
Sie sehen gut aus!
Andy aka
1
@AndyakaJa, ich habe sie nicht live gesehen, aber sie sehen auf jeden Fall beeindruckend aus! (Bestätigt von Leuten, die sie live haben)
Volker Siegel
@GRTech (habe vergessen, dich zu benachrichtigen) Hmm ... habe beim Durchspringen keine Beziehung zu LED-Lampen gefunden - in welchem ​​Teil soll ich suchen?
Volker Siegel
2
Was auch immer der Fahrer ist, ich bin besorgt um den Leistungsfaktor. Dann über Kühleffizienz und verschiedene Geräusche. Schauen Sie hier google.com/patents/US20110298375
GR Tech
@GRTech Basierend auf dem "keine Elektronik und somit langlebiger", ist es wahrscheinlich ein Widerstandstropfer. Wie auch immer, bei 3W, wen interessiert PF?
Spehro Pefhany

Antworten:

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Um zu verstehen, wie diese Geräte funktionieren, ist es hilfreich zu verstehen, wie herkömmliche LEDs funktionieren. Eine LED ist eine Leuchtdiode, Sie können sich also im Grunde genommen einen einfachen PN-Übergang vorstellen, der in einer Diode verwendet wird (obwohl die Struktur von LEDs in Wirklichkeit komplizierter ist, häufig eine Doppelheteroübergangsstruktur ).

LED-Gerätestruktur
(Quelle: gsu.edu )

Basierend auf Bildern einer ähnlichen LED- "Filament" -Birne bei Amazon image1 , image2
Nahansicht
Es scheint, dass jedes "Filament" eine einzelne LED mit einer radialen Struktur ist, die radiale Schichten anstelle der herkömmlichen planaren Schichten verwendet. Die Kernschicht (zum Beispiel die Kathode) würde also aus einem Leiter / Metall bestehen, dann wäre die nächste äußere Schicht ein Material vom n-Typ, dann wäre die nächste äußere Schicht ein Material vom p-Typ und schließlich wäre die äußerste Schicht eine transparenter Leiter (um Licht durchzulassen) wie ITO (Indium-Tin-Oxide).

Es sieht so aus, als ob die LEDs in der Glühbirne als zwei parallele Linien mit jeweils zwei LEDs in Reihe angeordnet sind.

Der Treiber wäre von den Spezifikationen der jeweiligen LED- "Filamente" abhängig, aber ein Treiber könnte so einfach wie eine Diodenbrücke sein, wenn die LEDs eine ausreichend hohe Durchlassspannung haben.

Da diese LED- "Filamente" so lang und dünn sind, haben sie eine große Oberfläche pro Volumen, so dass die Wärme besser abgeleitet wird als bei einer herkömmlichen LED.

wgardiner
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1
Kann durch Aufbrechen einer dieser Komponenten bestätigen, dass diese LED-Baugruppen deutlich besser von Wärme befreit zu sein scheinen als Strings herkömmlicher planarer LEDs.
Anindo Ghosh
Wärmemanagement mit Gas ... Helium ist mit seiner hohen Wärmeleitfähigkeit (18-mal höher als Luft) in der Tat ein guter Kandidat. Aber reicht das aus, um diese LEDs kühl genug zu halten? Irgendwelche anderen Vorschläge?
2
Die Implementierung einer mehrschichtigen radialen LED-Struktur mit heutigen Materialien ist nahezu unmöglich. GaN-basierte Materialien sind selbst für ebene Substrate nur schwer zu handhaben.
BarsMonster
2
"Es scheint, dass jedes Filament eine einzelne LED ist ..." - stimme überhaupt nicht zu. Einen Link zu einem Unternehmen, das diese Produkte
fearless_fool
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Ich schätze den Versuch, die Struktur auf der Grundlage des Bildes zurückzuentwickeln, zwar, aber die Schlussfolgerungen sind einfach falsch. Ich habe keine LED "Filament" wie beschrieben gesehen. Sie ALLE sind Reihen von sehr kleinen LED-Chips in einer Reihe, entweder auf einem Glassubstrat (schlechtere Wärmeableitung, aber ringsum transparent) oder einem Metallstreifen (siehe Bild oben). Keine radiale Struktur.
FarO
24

Diese LEDs sind keine einzelnen radialen Chips, sondern bestehen aus einem transparenten Substrat mit vielen in Reihe angeordneten LED-Chips (wahrscheinlich 25). Das Ganze wird dann mit Phosphor beschichtet. Das Licht ist nicht ganz gleichmäßig, aber es ist gut genug. LED Filament Cutaway Hier finden Sie ein Datenblatt: http://www.runlite.cn/en/product-detail-145.html

Marcel Dejean
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Es scheint mehrere Möglichkeiten zu geben, diese zu konstruieren. Ich würde die radiale Option nicht außer Acht lassen.
Passant
@Passerby Hast du mindestens ein Beispiel für eine Radialkonstruktion? Ich kann kein Beispiel finden.
FarO
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Ich habe eine dieser Lampen in Italien gekauft: 3W / 300lumens / 9,00euros

Ich habe einige Bilder mit sehr geringer Belichtung gemacht, um mehrere "Punkt-LEDs" hervorzuheben:

Detail 1

Detail 2

Box

Ich kann 28 Punkt-LED pro Streifen und 4 Streifen zählen. Dies ergibt 112 Punkt-LEDs.

Andere Zahlen: 100 Lumen / Watt 2,68 Lumen / dotled 75 Lumen / Streifen 0,03 Euro / Lumen

Unter der Annahme, dass die Hälfte der Kosten für die Elektronik anfällt, könnten wir zur Vereinfachung der Berechnung 4,00 Euro pro 4 Filamente annehmen, also 1 Euro pro 28-Punkte / 75-Lumen-Streifen.

Jumpjack
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