Mi az a LED chip? Milyen típusokat használnak?

Régen a fény forrása a tűz volt, később, Edison találmánya után az izzószál. Ma már a LED világításról van szó. De mi hozza létre a LED lámpák fényét? Milyen típusokat ismerünk, és hogyan néznek ki ezek a fényforrások? A következő cikkben ezekre a kérdésekre is választ adunk.

A LED chipek típusai

A LED (Light Emmiting Diode = fénykibocsátó dióda) egy félvezető elektronikai alkatrész, amely az elektromosságot fénnyé alakítja. Ez a LED világítás “forrása”. A chipeknek azonban több típusa létezik, amelyek kialakításukban és használatukban is különböznek egymástól.

DIP LED

DIP (Direct In-line csomag=közvetlenül csatlakoztatott “csomag”) LED a chipek legrégebbi típusa, manapság már csak minimálisan használt technológia. Ezeknek a chipeknek a fényárama nagyon alacsony, előnyük a megfizethetőség volt. Leggyakrabban hengeres kivitelben találhatók, 3, 5 vagy 10 mm átmérővel. Ezeket az autóiparban, háztartási készülékekben, reklámtáblákban, karácsonyi világításban vagy kézi lámpákban (zseblámpákban) használják.

Power LED

Más néven High Power LED, vagyis (nagy) teljesítményű LED. Kialakításuk hasonló a DIP LED chipekéhez, de ezek a chipek nagyobbak, jobb fényerővel és hosszabb élettartammal rendelkeznek. Ez a technológia is az elavultabbak közé tartozik, hátránya szintén a szűk sugárzási szög. Régebbi spotlámpákban vagy függőlámpákban találhatók.

SMD LED

A legszélesebb alkalmazási körrel rendelkező chip. Ezt a chipet LED izzókba, szalagokba, panelekbe, csövekbe, reflektorokba és más különböző típusú LED világításba szerelik. Az SMD (Surface Mounted Devices = felületre szerelt) típusú LED chipek fejlettebbek, mint elődjeik, a DIP vagy Power LED chipek. Alumínium-, réz- vagy ezüstlemezre vannak szerelve, megoldott hőelvezetéssel rendelkeznek és ezért hosszabb élettartamúak (akár 100 000 óra). Ezeknek a chipeknek a megvilágítási szöge akár 120° is lehet, anélkül, hogy optikára lenne szükség a fényszóráshoz.

Az SMD LED chipek többféle változatban kaphatók. Az egyedi számjelölés a chip méretét jelenti milliméterben, így például a mi legkelendőbb SMD3528 jelölésű LED szalagunk 3,5 x 2,8mm-es chipeket tartalmaz.

A leggyakrabban használt SMD chipek:

• SMD 3528 – a leggyakoribb méret a LED szalagoknál, fényáram nagyjából 5lm/chip
• SMD 5050 – alkalmas RGB és RGB+W világításhoz, fényáram nagyjából 12-15lm/chip
• SMD 2835 – LED reflektorokban, panelekben, izzókban használatos, fényáram nagyjából 10-12lm/chip
• SMD 5730 – LED szalagok magas fényerővel, nagyjából 20-25lm/chip
• SMD 3014 – kis méretének köszönhetően sűrűbb elrendezés lehetséges (akár 240 chip/m), nagyjából 5-8lm/chip
• SMD 2216 – LED szalagokban való használatra, fényáram nagyjából 5-8lm/chip
• SMD 2110 – kis méretének köszönhetően sűrűbb elrendezés lehetősége (akár 700 chip/m), kb. 3lm/chip

COB LED

A COB (Chip On Board = chip a „lemezen”) több SMD chip egybeolvasztása, amelyeket az SMD chipekhez hasonlóan egy foszforréteg borít – egy fluoreszkáló anyag, amely a LED chipek kék fényét melegebb árnyalatúvá alakítja. Jobb fényáramot érnek el, de a nagyobb hőtermelés miatt jobb hűtést igényelnek. Hátránya a magasabb ára is. LED izzókban, reflektorokban vagy süllyesztett spotlámpákban használják őket.

MCOB LED

Az MCOB (Multi Chip On Board = több chip a „lemezen”) alapvetően a COB technológia továbbfejlesztése. Ez több COB chip egyetlen lámpatestbe történő csoportosítása. Előnye a chipek közvetlen elhelyezése a hűtőbordán, azaz hosszabb élettartam és a méret vagy több SMD chip egybe kötése miatt nagyobb fényerő is. Megtalálhatók reflektorokban, ipari lámpatestekben vagy spotlámpákban.

Filament COG LED

A Filament COG (Chip On Glass = chip az „üvegen”) a legújabb technológia a LED megvilágítás piacán. A LED chipeket az üvegszálra helyezik, és foszforréteggel borítják. Ez a típus rendelkezik a legjobb hőelvezetéssel és a legnagyobb megvilágítási szöggel (akár 360°).

A LED izzószálat elsősorban LED lámpákban használják, átlátszó, borostyánszínű vagy opálos/tejüveggel kombinálva. Gyakran előfordul, hogy az izzószálat az izzóban ferdén vagy különböző módon csavarják. Ennek oka a kialakítás, valamint az a tény, hogy ha a szálak nem egymás mellett helyezkednek el, a sötét vagy árnyékos területek minimálisra csökkennek.

LED chip gyártók

Mint minden más iparágban, itt is számos gyártó közül lehet választani:

• SAMSUNG – a V-TAC LED világítástechnikai vállalat chipszállítója. Kínálatunkban ezeket a termékeket Professzionális megnevezés alatt találja, 5 év garanciával.
• Philips – holland vállalat, vezető az intelligens világítás terén. Kínálatunkban nagy teljesítményű és kiváló minőségű LED reflektorokat találhat ettől a gyártótól származó chipekkel.
• Epistar – a világ legnagyobb LED chip gyártója és beszállítója Tajvanból. Televíziókhoz is szállít alkatrészeket.
• Bridgelux – elsősorban COB és MCOB LED chipek gyártója és szállítója a legmagasabb minőségben.
• CREE – 1987-ben alapított amerikai vállalat. Az első kék színű LED terméket 1989-ben dobta piacra.
• Refond – mini és mikro LED technológiára specializálódott kínai vállalat. Használható otthoni és ipari világításban, de kijelzőkben vagy autóiparban (Mercedes kijelzők).
• Everlife – közel 40 éves tapasztalattal rendelkező vállalat a LED és elektronikai eszközök piacán, a minőségre helyezve a hangsúlyt.
• Osram – 1919-ben alapított német vállalat. A Philips után a második legnagyobb világítástechnikai vállalat. Az otthoni világítással és az autóipari technológiákkal foglalkoznak.

További LED chip és világítástechnikai gyártók: Optonica, Solight, Lumens, Toshiba, Brilliance és mások.

Végezetül egy kis történelem

A klasszikus izzólámpát, ahogyan mi ismerjük, Thomas Alva Edison 1879-ben és Joseph Swan 1878-ban egymástól függetlenül találta fel, illetve szabadalmaztatta. Működése egy vákuumot tartalmazó üveggömbbe helyezett izzószálon alapul, és ezt az izzószálat elektromos áram segítségével melegítik. Amikor felmelegszik, ez az izzószál fényt bocsát ki, amely az izzó fényének forrása.

A LED technológiával kapcsolatos kísérletek a 20. század elejére nyúlnak vissza, de ez még kísérleti stádiumban maradt. A LED technológia első igazi alkalmazása Rubin Braunstein nevéhez fűződik, aki felfedezte a különböző ötvözetek (pl. gallium-arzénid) infravörös sugárzását. A távvezérlésben (pl. TV, rádió vagy más eszközök), valamint a technológia és az ipar más területein is alkalmazásra került. Ez a sugárzás azonban az emberi szem számára láthatatlan.

Az első látható fényű LED-et 1962-ben találta fel Nick Holonyak. Ez a LED piros fényt bocsátott ki, később sárga és zöld fényszínekkel egészült ki. A kék színt 1994-ig nem gyártották, bár egyes források szerint már az 1970-es években is gyártották.

A LED technológiát kezdetben a műszer- és autólámpákban, később a műszer- és készülék kijelzőkben, vagy akár a közlekedési táblákban (pl. közlekedési lámpák) alkalmazták. A világításra való felhasználás az ezredforduló környékén kezdődött, ez tekinthető a LED világítás elterjedésének kezdetének.