Der LED-Chip ist das Herzstück einer LED-Glühbirne. Dazu gehören auch LED-Glühbirnen für Autoscheinwerfer. Allerdings ist nicht jeder LED-Chip gleich aufgebaut, noch auf dem gleichen Niveau arbeitenDies ist ein wichtiger Faktor, den die Anbieter von LED-Scheinwerferlampen berücksichtigen sollten.
In diesem Artikel untersuchen wir die Eigenschaften von fünf häufig verwendeten LED-Chips für Scheinwerferlampen. Wir erklären die jeweiligen Besonderheiten und ihre Vor- und NachteileAußerdem erklären wir Ihnen, was LED-Chips sind und warum man sie nicht immer anhand der Größe beurteilen kann.
Was sind LED-Chips?
LED ist ein Akronym, das für steht Light-Emitting Diode. Dieser einzigartige Name unterscheidet sie von normalen Dioden, die erzeugen kein sichtbares Licht.
Die Grundlagen von LEDs
LED-Chips sind Dioden gemacht mit spezielle Halbleitermaterialien die Licht aussenden, wenn an ihnen eine Spannung angelegt wird.
Da sind viele Arten von Dioden gibt es heute und sie werden in vielen Anwendungen eingesetzt, darunter Kommunikation, Computer und Stromumwandlung. LEDs unterscheiden sich von anderen Dioden weil sie Licht aussenden.
Alle Dioden setzen Energie frei, wenn Elektronen in einem höheren Energieband mit einem Loch in ein niedrigeres Energieband übergehen. Ein Großteil dieser Energie wird freigesetzt als Wärme auch bei LEDs. Ein erheblicher Teil dieser Energie wird bei LEDs allerdings auch als sichtbares Licht abgegeben.
Dieses einzigartige Verhalten hat zur Verwendung von LED-Chips für die Beleuchtung geführt. Sie finden sich in Innenbeleuchtungen, Straßenlaternen, LED-Streifen und der Innenbeleuchtung von Autos. In jüngerer Zeit LED-Beleuchtung für Kraftfahrzeuge hat seinen Weg dorthin gefunden Scheinwerferbirnen.
Warum sollten Sie LEDs verwenden?
Die Menschen entscheiden sich nicht nur für LEDs, weil sie die neueste und brillanteste Technologie sind. LED-Technologie hat erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Beleuchtungstechnologien.
Die wichtigste Vorteil von LEDs is ihre Energieeffizienz. LEDs sind mehr als 75 % effizienter als Glühbirnen. Dies führt zu helleren Glühbirnen und einem geringeren Kraftstoffverbrauch LED-Lampen werden in Autoscheinwerfern verwendet.
Auch LED-Leuchten geben weniger Wärme ab. Dadurch werden andere Teile der Scheinwerferbaugruppe geschützt.
Ihre Kompatibilität mit adaptives Kurvenlicht Technologie ist ideal für Funktionen wie Strahlformung, automatische Umschaltung zwischen Fern- und Abblendlicht, und verbesserte Ausleuchtung bei Kurvenfahrten.
Bei richtiger Implementierung machen die zusätzliche Helligkeit, die verbesserte Strahlsteuerung und die längere Lebensdauer LEDs eine kostengünstige Lösung das macht das Fahren sicherer.
Verschiedene Arten von Chips, die in der Automobilbeleuchtung verwendet werden
LED-Lampen für Autos unterscheiden sich erheblich voneinander. Möglicherweise sind Ihnen Unterschiede in Form, Größe, Kühlsystem und Position der LED-Chips aufgefallen.
Allerdings werden auch in der Automobilbeleuchtungsindustrie und darüber hinaus verschiedene LED-Chiptypen verwendet, und dies macht einen großen Unterschied.
COB (Chip an Bord)
Chip-on-Board LEDs sind LED-Chips, die direkt auf das Substrat oder die Leiterplatte geklebt werden, anstatt durch Drähte verbunden oder angelötet zu werden wie oberflächenmontierte Dioden. Dieser Ansatz ermöglicht es, mehr LED-Chips in ein Array zu packen.
Eine COB-LED strahlt mehr Licht aus von der gleichen Fläche als eine ähnlich große oberflächenmontierte Diode. Das Licht von COB-LEDs ist zudem gleichmäßiger, da es von viel mehr einzelnen Lichtpunkten innerhalb der gleichen Fläche stammt.
Diese Chips haben eine Silikonschicht, die ein gelbes Phosphormaterial enthält. Dadurch können sie die blaues Licht in weißes Licht. Alle Chips in einem COB-Array werden über nur zwei Kontakte mit Strom versorgt. Das Substrat kann aus Aluminium, Saphir oder Glas.
Vorteile von COB-LEDs
- Sie sind kompakter als SMDs und kann dicht gepackt werden, was zu einer höheren Lichtausbeute pro Flächeneinheit führt.
- Sie weisen weniger Fehlerquellen auf, da keine Verdrahtung oder Lötstellen vorhanden sind und sie brauchen nur zwei Kontakte um das gesamte Array mit Strom zu versorgen.
- Sie erzeugen weniger Wärme, da keine Drähte und Lötstellen vorhanden sind, und die Wärmeübertragung vom Chip ist auch effizienter.
- Sie verfügen über bessere Betrachtungswinkel, da sie nicht in der herkömmlichen LED-Verpackung verbaut sind.
Nachteile von COB-LEDs
- Sie sind teurer als herkömmliche LEDs
- Für manche Anwendungen sind sie nicht klein genug
- Die Farbe ist nicht immer konsistent, insbesondere in minderwertigen COB-LEDs
- Sie sind schwierig herzustellen.
CSP (CHIP-SCALE-PAKET)
Chip-Scale-Paket LEDs sind LED-Chips mit eine Gesamtpaketgröße das ist nicht größer als das 1.2-fache der Größe des Würfels.
Die Komponenten von CSP-LEDs benötigen keine Lötverbindungen. Dies reduziert Fehlerquellen und verbessert gleichzeitig die Wärmeleistung der LED.
Die Konfiguration von CSP-LEDs unterscheidet sich von oberflächenmontierten LED-Chips, die über einen Draht mit der Leiterplatte verbunden werden mussten. Diese Drähte kann beschädigt werden durch Hitze oder einen Spannungsstoß.
Die direkte Montage von CSP-Chips auf dem Substrat führt zu einem geringeren thermischen Widerstand. CSP-Chips sind klein, können aber mehr Licht erzeugen und weniger Wärme als SMD-LED-Chips.
Vorteile von CSP-LEDs
- Sie haben weniger Fehlerquellen als oberflächenmontierte LEDs
- Sie übertragen die Wärme effizienter an den Kühlkörper als SMD- und COB-Chips.
- Sie sind kleiner als COB-Chips und können für Anwendungen verwendet werden, die benötigen kompaktere LED-Designs.
- Sie erzeugen ein gleichmäßigeres Lichtstrahl im Vergleich zu COB-LEDs
- Sie haben größere Designflexibilität als COB-LEDs, da sie noch weniger Komponenten haben
Nachteile von CSP-LEDs
- Sie sind schwieriger herzustellen als COB-LEDs
- Sie sind teurer als COB-LEDs
Philips ZES-Chip
Der Philips ZES-Chip heißt jetzt Luxeon Z ESEs handelt sich um einen Hochleistungschip mit den Abmessungen 1.6 mm x 2 mm. Die Größe des Chips verleiht ihm hervorragende Designflexibilität in verschiedenen Beleuchtungsanwendungen.
Dieser Chip ist seit 2013 auf dem Markt und beeindruckt weiterhin. Er bietet eine bessere Farbkonsistenz und Lichtstrahlmuster als neuere Chips. Dies liegt an der hervorragende Fertigungsstandards des Unternehmens, das sie herstellt.
Vorteile von CSP-LEDs
- Hervorragende Fertigungsqualität
- Gute Lichtqualität
- Gute Strahlkontrolle
Nachteile
- Diese kosten trotz des Zeitalters der Technologie mehr
- Sie sind nicht so hell wie einige neu entwickelte Chipdesigns.
LED-Chips vom Typ CREE (Perlen)
CREE LED Chips beziehen sich auf LED-Chips mit einer deutlichen klaren Kugel Das deckt die Chips ab. Diese Art von Chips wird üblicherweise mit dem Hersteller CREE in Verbindung gebracht. Diese LED-Chips sind sehr energieeffizient und erzeugen wenig Blendung. Sie verfügen außerdem über eine gute Fokussierung.
Original CREE LED-Chips sind Premiumprodukte mit ausgezeichneter Haltbarkeit und konstanter Leistung. Sie haben spezielle Chips entwickelt für die LED-Beleuchtung im Automobilbereich.
Vorteile von CREE-LED-Chips
- Die Lichtleistung ist klar und fokussiert mit wenig Blendung was zu bei guter Sicht für Fernlicht
Nachteile von CREE-LED-Chips
- Diese Art von LED-Chip kann teuer sein
- Sie können nicht zu viel Strom verbrauchen und dadurch wird ihre Helligkeit eingeschränkt
- Kann schwierig sein, mit Scheinwerfern zu harmonieren für Abblendlicht
Flip Chip
Wie der Name andeutet, gewährleisten Flip Chip LEDs werden im Vergleich zu oberflächenmontierten Chips kopfüber montiert. Das Ergebnis dieser einzigartigen Montagemethode ist, dass die LEDs ohne Drähte befestigt werden können, was zu einer gleichmäßigen effizientere Wärmeableitung.
Diese Chips sind außerdem kleiner und werden bevorzugt, wenn es auf Kompaktheit ankommt. Das Konzept von Montagedioden Upside Down gibt es seit den 60er Jahren, als es wurde für Transistoren verwendet. Die Technologie kann mit CSP und COB gepaart werden.
Vorteile von Flip Chip
- Angebote bessere Wärmeableitungn als aufrecht montierte LED-Chips
- Benötigt keine Kabel für Verbindungen, wodurch Fehlerquellen reduziert werden
- Die Größe der Chips ist kleiner in sowohl Höhe als auch Fläche
Nachteile von Flip Chip
- Die einzigartige Montageart dieser Chips erhöht die Fertigungs Komplexität und Kosten.
Die Größe von LED-Chips
LED-Chips gibt es in den Größen durch Zahlen gekennzeichnet wie etwa 5050, 3528 oder 2835. In diesen Beispielen geben die ersten beiden Zahlen die Länge einer Seite der LED an und die zweiten beiden Zahlen die Länge der anderen Seite.
Beispielsweise ist ein 5050-LED-Chip 5.0 mm x 5.0 mm groß und ein 2835-LED-Chip ist 2.8 mm x 3.5 mm groß.
Wenn es um die Größe von LED-Chips geht, größer bedeutet nicht immer heller. Jeder Chip kann eine oder mehrere Dioden enthalten. Dies wirkt sich auf die gesamte Lumenleistung aus.
Zusätzlich Dioden sind unterschiedlich ausgerichtet auf den Chips und werden mit unterschiedlichen Technologien hergestellt. Daher kann ein kleinerer LED-Chip immer noch heller sein als ein größerer Chip und dabei weniger Strom verbrauchen.
Kleine Chips können auch dichter gepackt werden. Dadurch wird die Lichtleistung pro Flächeneinheit erhöht.
Die von den Herstellern angegebenen Größen von LED-Chips sind kein gutes Maß dafür, wie viel Licht die Chips erzeugen können, insbesondere da die Maße für den Chip und nicht für die Diode gelten. Zusätzlich in a Scheinwerferlampe, eine kleinere Diode ist möglicherweise kompatibler.
Andere LED-Glühbirnenkomponenten
LED-Chips sind zwar die Schlüsselkomponente von LED-Glühbirnen, ihre Leistung hängt jedoch stark von der Qualität der Montage/Herstellung und der Qualität der andere Glühbirnenkomponenten. Diese anderen Komponenten werden unten erläutert.
Basisbaugruppe
Dies ist der Teil der Glühbirne, der sie verbindet mit die Verkabelung des Autos. Es sollte über einen Anschluss verfügen, der mit der Verkabelung des Fahrzeugs kompatibel ist.
Kühlkörper
Der Kühlkörper ist eine kritische Komponente von LED-Glühbirnen, da Wärme die Haltbarkeit und Helligkeit von LEDs. Kühlkörper können entweder eine Lüfter oder lüfterlos sein. Lüfter leiten mehr Wärme ab, sodass die Glühbirnen mehr Strom verbrauchen und heller werden.
Kühlkörper müssen die richtige Größe haben ausreichende Kühlung zu bieten bei optimaler Betriebshelligkeit der Glühbirne. Falsch dimensionierte Kühlkörper leiten nicht genügend Wärme ab, wodurch die Chips überhitzen und weniger Licht abgeben.
LED-Treiber
Der LED-Treiber reguliert die Leistung, die in die LED fließt. LEDs benötigen Gleichstrom Während die Lichtmaschine des Fahrzeugs Wechselstrom erzeugt, übernimmt der Treiber sowohl die Stromumwandlung als auch die Strombegrenzung zum Schutz der LED.
LED-Treiber können entweder Teil der Lampe sein oder über ein Kabel mit der Lampe verbunden sein. Wenn der Treiber Teil der Lampenbaugruppe ist, kann er von der Hitze beeinträchtigt werden vom LED-Chip.
CANbus-Modul
Das CANbus-Modul verhindert, dass Ihr Fahrzeug beschädigt wird CANbus-System vom Zeigen falsche Fehlermeldungen wenn Sie eine LED-Glühbirne in ein Fahrzeug einbauen, das mit Halogenglühbirnen ausgestattet ist.
LED-Lampen mit CANbus-Modulen sind nur für Fahrzeuge mit CANbus-Systemen erforderlich. Viele Glühbirnen haben eingebaute CANbus-Warnunterdrücker, aber Sie können müssen Sie ein separates kaufen abhängig von Ihrem Fahrzeugtyp.
Leiterplatte (PCB)
Dies ist das Substrat, auf dem der LED-Chip montiert ist. Es kann aus Materialien wie Aluminium, Saphir, Siliziumkarbid und Silizium hergestellt werden. Das Substratmaterial variiert abhängig von der Anwendung.
Optik
Dies ist eine Abdeckung, die auf der Glühbirne angebracht wird, ähnlich wie die Glasbirne in herkömmlichen Glühlampen. Dies kann ein Diffusor oder eine Linse sein, die dazu beiträgt, verteilen das Licht der LED. Die Glühbirnen in LED Scheinwerfer Normalerweise habe ich diese Abdeckungen nicht. Diese Aufgabe übernimmt stattdessen das Scheinwerfergehäuse.
Fazit
LED-Glühbirnen haben ein einfaches Design, aber diese Einfachheit verbirgt die Komplexität der dahinter stehenden Technologie. Die komplexester Teil der Glühbirne ist der LED-Chip. Für diese Anwendung können verschiedene Chiptypen mit unterschiedlichen Ergebnissen verwendet werden.
Manche Chips sind günstiger, andere wiederum sind teurer, bieten aber eine bessere Leistung. Letztendlich sind die Eigenschaften des Chips zwar wichtig, aber was der Glühbirnenhersteller Was mit dem Chip passiert, wird ebenso wichtig sein.
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