Opto<strong>elektronik</strong>Bild 2: Die Sekundäroptik verteiltdas LED-Licht zur Seite.Bilder: Future/PhilipsEine LED hat ein deutlich niedrigeres Profil als eine Leuchtstoffröhre,so dass es möglich ist, den Plakatkasten dünner zu gestalten.Es gibt lediglich eine Lücke von 30 mm zwischen den LEDs undder Diffusorplatte. Normalerweise würde es bei einem derart geringenAbstand nicht möglich sein, die Diffusorplatte gleichmäßigmit der Lichtquelle zu beleuchten. Das Referenzdesign von Philipslöst dieses Problem durch die Verwendung der SekundäroptikF360L-3-RE-OS in Verbindung mit einem hoch reflektierendenMaterial (MCPET) an den Seiten und der Rückwand des Plakatkastens,zusammen mit einer darüber liegenden Diffusorplatte(Bild 2).Die Linse emittiert das meiste Licht bei einem Winkel von ungefähr70°, so dass der Großteil des Lichts nicht direkt auf die Diffusorplattetrifft, sondern von der Innenseite des Kastens reflektiertund vom MCPET-Material Richtung Diffusorplatte gelenkt wird.Das Design bietet den doppelten Vorteil von einer Vermischungdes Lichts (wodurch mögliche Unterschiede in der Farb-Temperaturzwischen den LEDs von unterschiedlichen Bins ausgeglichenwerden) und der gleichmäßigen Streuung des Lichts über die gesamteOberfläche des Kastens.Das System erzielt ein Höchstmaß an Effizienz, da LEDs von Naturaus sparsame Stromverbraucher sind und das optische Designnur wenig der Lichtleistung der LEDs verliert. Einen direkten Vergleichzwischen diesem LED-Design und einem Plakatkasten aufLeuchtstoffröhrenbasis aufzustellen ist jedoch schwierig, da zahlreicheAspekte des Designs einen Einfluss auf den Gesamtstromverbrauchhaben. Ungeachtet davon sollten Designer von Plakatkästendie folgenden Faktoren in Verbindung mit der Leistung vonLED-Systemen berücksichtigen:■■ Systeme auf Basis von Leuchtstoffröhren verwenden für gewöhnlichzu starke Leuchtstoffröhren, um den Verlust derLichtleistung einer Röhre über die Zeit auszugleichen. Für LEDsist eine derartige höhere Leistungsverwendung nicht erforderlich,da LEDs eine längere Lumenerhaltung und längere Ersatzzyklenhaben und somit auch auf längere Sicht eine stabilereLichtleistung erzielen.■■ Die Effizienz von Leuchtstoffröhren fällt in kalten Temperaturendeutlich ab; darüber hinaus kann es bei Leuchtstoffröhrenin der Kälte zu Flackern kommen. Die Leistung von LEDs wirdjedoch nicht durch die Kälte beeinflusst. Dies ist ein deutlicherVorteil für Anwendungen im Freien.■■ LEDs können gedimmt und gesteuert werden. Mit LEDs ist esmöglich, die Helligkeit eines Plakatkastens zu verändern, umdas Licht an die Helligkeit der Umgebung anzupassen. Damitkönnen weitere Energieeinsparungen erzielt werden.■■ Durch diese Helligkeitskontrolle wird zudem der Kontrast erhöhtund das störende Blendlicht reduziert. Das hilft auch dabei,die Lichtverschmutzung zu senken, die ein immer größeresProblem in Großstädten ist.Intelligente Tools vereinfachen das Designvon LED-BeleuchtungssystemenDas Philips Lumileds Referenzdesign bietet ein umsetzbares Modell,das Hersteller von Plakatkästen auf ihre jeweiligen Anforderungenanpassen können und das die Sicherheit einer hochwertigenLichtleistung bietet. Mittlerweile stehen intelligente Tools zurVerfügung, die es Herstellern ermöglichen, virtuelle Prototypen zuentwickeln und mit zahlreichen Parametern zu experimentieren,um ein ideales Design zu erzeugen.Im ersten Schritt zieht das SSL Designer Tool von Future LightingSolutions die Ziele für den Plakatkasten – Lichtleistung undLichtausbeute – der Designer heran und erstellt eine Grundspezifikationim Sinne von Anzahl und Art der LEDs sowie der Betriebsspannung,mit der diese Ziele am besten umgesetzt werdenkönnen. Das Tool bietet aber auch eine Finanzanalyse und eineWirtschaftlichkeitsberechnung, die aufzeigt, ob die Umstellungvon einem traditionellen System zu einem LED-System wirtschaftlichsinnvoll ist.Nach der Erstellung der Grundspezifikation für das System bietetdas Usable Light Tool, das ebenfalls von Future Lighting Solutionsentwickelt wurde, eine präzise Berechnung der erwartetenLumenleistung unter realen Einsatzbedingungen (wie Umgebungstemperatur,Temperaturbeständigkeit und Betriebsspannung).Das ermöglicht die Simulation von Variationen im Wärmemanagement,dem Leiterplattenmaterial, der Stromversorgungund so weiter, um die beste Kombination zu finden.Letztendlich steht aber auch das Personal des technischen Supportsvon Future Lighting Solutions den Herstellern von Plakatkästenzur Verfügung, um besondere Designanforderungen undKastengrößen auf Basis des Referenzdesigns auszuarbeiten. Damitkann die Auswirkung von unterschiedlicher Anzahl an LEDs, Betriebsströmenund Ausrichtungsraster besser bewertet werden.Durch Future Lighting Solutions kann Philips Lumileds den Kundenauch die Designdaten für den Plakatkasten bereitstellen, einschließlichder BoM, mechanischen Zeichnungen und photometrischenMessungen. Sowohl der SSL Designer als auch das UsableLight Tool wurden von Future Lighting Solutions entwickelt und dieTechniker können den Herstellern von Beleuchtungen bei der Verwendungdieser Tools und bei der Entwicklung von LED-Beleuchtungssystemenauf Basis der Luxeon-LEDs zur Seite stehen. (jj) nDer Autor: Matthias Schmider ist Mitarbeitervon Future Electronics.58 <strong>elektronik</strong> <strong>industrie</strong> 04/2012www.<strong>elektronik</strong>-<strong>industrie</strong>.de
Für LCD-HintergrundbeleuchtungenTreiber für weiße LEDsBild: Allegro MicrosystemsDer A8513 von Allegro Microsystems (Vertrieb:SSG)ist ein Treiber-IC mit einem Strangausgangzur Ansteuerung von weißen LEDs. Er istfür Hintergrundbeleuchtungen in LCD-Displaysin Automobil- und Konsumer-Anwendungenausgelegt und bietet dafür die entsprechendenLeistungs- und Schutz-Merkmale. Zu den we-sentlichen Elementen gehören ein Boost-Konverter(Strom-Modus) mit internem Leistungsschalterund eine Konstantstromsenke. DasBauelement arbeitet mit einer Versorgungsspannungvon 4,5 bis 40 V und erfüllt die hohenAnforderungen unter Start/Stopp-, Kaltstart-und Lastabfall-Bedingungen. Die Schaltfrequenzdes Boost-Konverters von 2 MHz erlaubtden Betrieb oberhalb desAM-Funk-Bandes. Der LED-Treiber verfügtüber eine umfassende Fehlerdiagnose, die denSystem-Status kontinuierlich überwacht. Trittein Fehler auf, wird dies über den Fehler-Flag-Pin an den Controller signalisiert.infoDIREKT 549ei0412Komplettlösung für BeleuchtungsanwendungenLow/Mid-Power-LED-FamilieEverlight Electronicshat LowundMid-Power-LEDs die sich fürBeleuchtungsanwendungeneignen.Sie zielenauf den Ersatzvon Lichtleistenund omnidirektional abstrahlende Lampen.Die Serie umfasst 0,06 W, 0,2 W, 0,4 W und0,5 W LED mit Wirkungsgraden von mehr als100 Lumen pro Watt und verschiedenenFormfaktoren: 3020 und 3528 (0,06 W), 5050(0,2 W), 5630 (0,4 W und 0,5 W). 3020 undBild: Everlight Electronics3528 (0,06 W) eignen sich besonders fürLichtleisten-Anwendungen. Solch kleine Gehäuselassen sich in großer Anzahl dicht aufeinen linienförmigen Kühlkörper packen, umbei linearen Designs die erforderliche Lichtgleichförmigkeitzu erzielen. Die geringe Wärmeableitungvon Linearleuchten reicht aus, inder LED eine niedrige Substrat- und Sperrtemperaturaufrecht zu erhalten. Um dieLichtqualität zu verbessern, bietet Everlight200 Millicandela pro Bin für eine gleichmäßigeLeuchtintensität und 0,1 V pro Bin für konsistentereelektrische Designs an.infoDIREKT 547ei0412WärmeleitmaterialienThermosilikonfolienHoch wärmeleitendes SoftsilikonPhase-Change-MaterialienKarbonfolienWärmeleitende KeramikPOWERCLIP ®KühlkörperInteroperabilität zwischen 40 Gbit/s QSFP+ und 10 Gbit/s SFP+Bis zu 400 MeterWeitere ProdukteBild: Avago TechnologiesAvago Technologies kündigte Lösungen mitfaseroptischen Modulen an, die ein effizientesSchalten und höhere Bandbreiten in Datenzentrenermöglichen. Der im Betrieb austauschbareparallel-optische QSFP+ eSR4-Transceiverist sowohl für 40 Gbit/s (40G) als auch 10Gbit/s (10G) Ethernet bei einer nachgewiesenenStrecke von 400 m geeignet. DieQSFP+eSR4-Module enthalten vier 10G-Stre-www.<strong>elektronik</strong>-<strong>industrie</strong>.decken in jeder Richtung, um die Bandbreite ineiner einzelnen Linecard um das Dreifache zuerweitern. Es können bis zu 44 QSFP+-Portspro Linecard entwickelt werden, so erhält manbeispielsweise 176 10G-Kanäle anstelle derheutigen 48 SFP+-Kanäle. In Produktion befindensich bereits die QSFP+ iSR4-Module, diedie Kompatibilität mit 10G SFP+-Verbindungenmit bis zu 100 m bei Einsatz von OM3 MultimodeFasern (MMF) und 150 m mit OM4 MMFermöglichen. Die QSFP+ eSR4-Version erweitertdie Reichweite auf 300 m mit OM3 MMFund 400 m mit OM4 MMF. Avago wird voraussichtlichim kommenden Sommer Muster derQSFP+ eSR4-Module anbieten.infoDIREKT 548ei0412Ihre LEDs – Unsere ThermalInterface Materialien LEDPAD ® .Ein erfolgreiches Team!Wir erwarten Sie vom 08.-10.05.2012auf der PCIM Europe 2012 in NürnbergHalle 11, Stand 110Kunze Folien GmbHRaiffeisenallee 12 a • 82041 Oberhaching • GermanyTel: +49 (0) 89 66 66 82 -0 • Fax: +49 (0) 89 66 66 82 -10sales@heatmanagement.comwww.heatmanagement.com