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Sonderausgabe MSC Vertriebs GmbH 

Parallele LED-Ketten intelligent ansteuern: 

LED-Treiber für Lighting 

>> Seite 20 

Fine Binning: 

Neue Möglichkeiten für die 

Beleuchtungsindustrie 

>> Seite 12 

Interview mit Frank Schimmer, 

Marketing Director der MSC Vertriebs GmbH 

interview 

„Wir haben 

europaweit MSC 

Lighting Competence 

Center 

etabliert.“ 

Dimmen von LEDs: 

PWM oder analog 

>> Seite 28 

Oktober 2011 € 9,80 

Einfache Modulation 

der Lichtfarbe 

>> Seite 26

V-9_2011-TGO-5696 

Wir sorgen für die richtige Spannung – 

Optimales Licht durch optimale Ansteuerung 

Für den Aufbau Ihrer LED-Stromversorgung bietet MSC vielfältige Variationen von 

Ansteuerungsmöglichkeiten. Sie wählen Spannung und Ausgangsleitung und wir bieten 

Ihnen aus dem Lieferprogramm qualitativ hochwertige und dennoch kostengünstige 

Lösungen. MSC hat sich mit analogen und diskreten Schaltkreisen speziell für den Power 

Bereich auseinandergesetzt und bietet Ihnen moderne LED Ansteuerungsmöglichkeiten 

sowie effiziente Wandler Topologien mit entsprechenden Lösungsmöglichkeiten. 

AC/DC LED Netzteile 

■ Weiteingangsbereich 90-305 VAC, 

Leistungen von 3 W-150 W 

■ Hoher Isolationsfestigkeit 

■ Hoher Temperaturbereich -40° bis +85° 

■ Geringe Restwelligkeit 

■ Kompakte Bauform 

■ IP67; IP68, EMI EN55022 Class b 

■ Kundenspezifische open frame Lösung 

DC/DC LED Wandler 

■ Eingangsspannung 5,5 V-60 V 

■ Ausgangsspannung 5 V-70 V 

■ Ausgangsleistung 6 W- 48 W 

■ Wirkungsgrad bis 97% 

■ Gehäuse in SMD und DIP 

MSC Vertriebs GmbH 

Tel.+49 211 92593-13 · power-devices@msc-ge.com 

www.msc-ge.com 

LED Treiber für Display & Lighting 

■ High Power mehrfach String LED Driver 

■ PFM controller bis zu 60 V 

■ 9 chan. multiphase controller Boost, Flyback 

■ Analoges und digitales Dimmen 

■ 8/16/24 chan. PWM Treiber 

■ Einfach Microcontroller via SPI/ I”C 

■ RL78 und 78 K0 mit power stage, dimming, PFC 

■ Automotive LED DC/DC control solutions 

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MSC – Excellence in LEDs

Im Jahr 1881 präsentierte Thomas 

Alva Edison auf der Weltausstellung in 

Paris einen mit einer Dampfmaschine gekoppelten 

Dynamo, mit dem er die von 

ihm wesentlich verbesserten Kohlefaden- 

Glühlampen betreiben konnte. Die Glühlampe 

gehört zu den Basisinnovationen 

der Elektrotechnik, die am Beginn der 

Industrialisierung stehen und ihren Verlauf 

wesentlich beschleunigt haben. 

Rund 130 Jahre später stehen wir vor 

einer wesentlichen Veränderung der Beleuchtungstechnik. 

Die LED wird in wenigen 

Jahren die Glühlampe vom Markt 

verdrängt haben. Dieser Erfolg ist allerdings 

nicht allein den hervorragenden 

Eigenschaften der Halbleiter-Lichtquelle 

zuzuschreiben, sondern in erster Linie 

dem mittlerweile von vielen Regierungen 

ausgesprochenen Produktions- und 

Vertriebsverbot für Glühlampen. 

Denn der Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung 

mit LEDs ist durchaus aufwendiger 

als bei den bisherigen Leuchten. 

Einen wesentlichen Kostenfaktor 

stellt das in der Regel erforderliche 

Netzteil dar. Hier muss ein Lampenhersteller 

entsprechende Module zukaufen 

oder Entwicklungskompetenz im eigenen 

Haus aufbauen. Bei der konstruktiven 

Auslegung der LED-Leuchte wiederum 

sind konstruktive Maßnahmen für 

die Wärmeabfuhr erforderlich. Da die 

LED nur einen schmalen Wellenlängenbereich 

abstrahlt, muss die auf dem Chip 

erzeugte Verlustwärme stets per Wärmeleitung 

abgeführt werden. Die Glühlampe 

strahlt im Gegensatz dazu einen 

Großteil der vom Glühfaden erzeugten 

Wärme als Strahlungswärme mit ab, die 

Fassung wird also nie übermäßig heiß. 

Hinzu kommt, dass der Glühfaden einen 

negativen Temperaturkoeffzienten hat, 

das System ist ohne äußere Beschaltung 

stabil. Die LED wiederum wird als 

Diode in Vorwärtsrichtung betrieben, ihr 

Temperaturkoeffizient ist, wie bei den 

meisten Halbleitern, positiv, d.h., mit 

steigender Temperatur steigt auch der 

www.elektroniknet.de 

llll Editorial 

LED-Beleuchtungstechnik: 

Ideen für neues 

Licht umsetzen 

Strom durch die LED und damit auch 

wieder die Temperatur der Sperrschicht. 

Die Kehrseite der Medaille ist bei 

dem neuen Leuchtmittel also keineswegs 

zu vernachlässigen. Ohne eingehende 

Kenntnisse in elektronischer Schaltungstechnik, 

konstruktivem Wärmemanagement 

und wohl auch der Auslegung optischer 

Strahlengänge bleiben die Versuche, 

leistungsfähige, energiesparende 

und dabei langlebige LED-Beleuchtungseinrichtungen 

zu realisieren, Stückwerk. 

Die guten Eigenschaften der LED 

lassen sich nur dann umsetzen, wenn die 

neuen Beleuchtungseinrichtungen als 

System entwickelt und optimiert werden. 

Die erforderlichen aktiven, passiven, 

mechanischen und auch optischen Komponenten 

aber werden seit Jahrzehnten 

traditionell über Elektronik-Distributoren 

von den Herstellern an den Kunden ausgeliefert. 

Die Kompetenz der Distributoren 

aber liegt nicht mehr ausschließlich 

in der Beherrschung aller Aspekte der 

Lieferkette, sondern zunehmend in der 

Beratung und Unterstützung ihrer Kunden 

bei der Entwicklung elektronischer 

Geräte und Systeme. Damit fällt ihnen 

bei der Umstellung der Beleuchtungstechnik 

eine ganz besondere Rolle zu: 

Sie sind für die traditionellen Leuchtenhersteller 

nicht nur Lieferant der neuen 

Bauteile, sondern gleichzeitig der erste 

Ansprechpartner, wenn es um das 

Know-how geht, das für die Realisierung 

der „Ideen für neues Licht“ dort 

benötigt wird. Diese Sonderausgabe der 

Elektronik zeigt, wie ein engagierter 

Distributor sich dieser Aufgabe annimmt. 

Dr. Jens Würtenberg 

Redakteur 

Schreiben Sie Ihre Meinung an: 

jwuertenberg@elektronik.de 

Die Glühbirne ist tot... 

... es lebe die “LED-Birne” 

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Ab Lager, 

Preis auf Anfrage 

100% LED Technologie 

~80% Energieersparnis 

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Gerne unterstützen wir Sie 

bei Ihrer Lichtplanung durch unsere 

Spezialisten vor Ort. 

MSC – Excellence in LEDs 


Büro Stuttgart 

Tel. +49 711 78336-119 

lighting-zenaro@msc-ge.com 

www.msc-ge.com

Inhalt 



Das Wort Binning ist bei der Wahl eines Unwortes 

im Zusammenhang mit LEDs ein Favorit. 

Bin heißt „Behälter“, beim Binning werden 

Bauteile nach einem Test in die entsprechenden 

Körbchen einsortiert. Mit dem ANSI-Standard 

C78.377-2008, den CREE als erster LED- 

Hersteller bereits 2007 adaptierte und seit 

2009 auch in den „Fine Binnings“ anbietet, 

gibt es nun eine vernünftige Referenz. >> 12 

Editorial 

3 LED-Beleuchtungstechnik: 

Ideen für neues Licht umsetzen 

Markt/News 

8 Lighting wird 2014 den LED-Markt beherrschen: 

Der LED-Umsatz boomt 

9 Ideen für neues Licht: 

1. Elektronik lighting congress 

10 Hot Testing und Hot Binning: 

Nicht nur die Lichtausbeute zählt 

11 Treiber-ICs für LED Lighting: 

Ein 160-Mio.-Dollar-Markt 

Interview 

5 Von der LED bis zum kompletten Lighting-System 

Interview mit dem 

Marketing Director bei der MSC 

Vertriebs GmbH, Frank Schimmer 

Klassifikation 

12 Neue Möglichkeiten für die Beleuchtungsindustrie 

Einfachere Anwendung 

von High-Power-High-Brightness-LEDs 

durch Fine Binning und 

nützliche Tools der Hersteller 

4 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC 

Besseres Licht für mehr Sicherheit 

Hohe Lichtausbeute, lange Lebensdauer, hohe Effizienz bei geringem Stromverbrauch 

und die Möglichkeit zur Helligkeitsregelung lassen LEDs zu einer zuverlässigen Lichtquelle 

werden, die auch im Bereich der Straßenbeleuchtung die traditionellen Lichtquellen ersetzen 

werden. Aber der Betrieb von LEDs erfordert auch neue Technologien, um diese 

Vorteile richtig nutzen zu können. >> 23 

Sekundäroptiken 

16 LED-Sekundäroptiken: 

Gute optische Eigenschaften, 

günstige Konstruktion 

18 Oberflächenmontierbare LEDs: 

Preiswert und extrem platzsparend 

18 Dome-Lens-SMD-LEDs: 

In der 0603-Bauform erhältlich 

Treiberbausteine 

20 LED-Treiber für Lighting Parallele 

LED-Ketten effektiv und intelligent 

ansteuern 

23 Besseres Licht für mehr Sicherheit 

Ein leistungsfähiges Konzept für 

LED-Straßenlampen 

26 Einfache Modulation der Lichtfarbe 

Ein 16-bit-Mikrocontroller erweitert 

die Möglichkeiten des LED-Lighting 

27 LED-Treiber Ansteuerung von 

RGB-Clustern mit Dimmfunktion 

28 Dimmen von LEDs 


LED-Anwendungen 

29 Retrofits bieten mehr 

Kombination aus Chip, Optik, 

Steuerung, Kühlkörper und Gehäuse 

30 Auf flexiblen Leiterplatten bestückt 

Lichtstarke LED-Bänder mit 

Montageprofilen vereinfachen 

die Anwendung 

Verbindungstechnik 

32 Multifunktionales LED-Steckverbindersystem 

Einer für alles 

LED-Leuchten 

33 Energieeffizienz und lange Lebensdauer 

LED-Stehleuchten für den modernen 

Büroalltag 

34 LED-Hallenbeleuchtung 

Ein Lichtfeld aus 392 LEDs 

11 Impressum 

www.elektroniknet.de

Von der LED bis zum 

kompletten Lighting-System 

Herr Schimmer, warum geht die 

MSC Vertriebs GmbH gerade jetzt 

mit einem „Elektronik lighting“- 

Sonderheft an die Öffentlichkeit? 

Frank Schimmer: Wir haben Mitte 

des Jahres zwei MSC Lighting Competence 

Center hier in Deutschland 

etabliert. Während in Frankenthal unsere 

Line-Manager agieren, unterstützen 

die Business-Development-Manager 

des Wiesbadener Kompetenzzentrums 

alle MSC-Vertriebsbüros im 

deutschsprachigen Raum und in den 

Benelux-Ländern. Ausgehend von den 

beiden hierzulande eingerichteten 

Kernkompetenzzentren wurden bereits 

weitere Competence Center in 

Belgien, Frankreich, Italien, in den 

Niederlanden, Österreich, der Schweiz 

und in Spanien eingerichtet. In diesen 

Regionen stehen unseren Kunden 

zahlreiche Lighting-Experten mit fundiertem 

technischem und ökonomischem 

Beratungs-Know-how und großer 

Erfahrung zur Verfügung. Sie sehen 

also, dass wir bestens positioniert 

sind für die Anforderungen des Lighting-Marktes. 

Wir arbeiten mit führenden 

Herstellern auf diesen Gebieten 

zusammen und liefern hochwertige 

LEDs, Sekundäroptiken, LED-Treiber 

und Power Controller sowie die entsprechende 

Elektromechanik. Darüber 

hinaus entwickeln wir als kompetenter 

Lösungsanbieter unter Berücksichtigung 

des entsprechenden Kühlmanagements 

komplette, kundenspezifische 

Lighting-Lösungen. 

Einige andere Distributoren haben 

sich schon früher im Bereich 

Lighting engagiert. Kommt MSC 

nicht zu spät? 

Schimmer: Nein, wir haben bereits 

vor gut zwei Jahren unseren Messestand 

auf der embedded world komplett 

mit LED-basierenden Beleuchtungssystemen 

ausgestattet. Unsere 

Mitarbeiter haben deutlich gespürt, 

dass der hell erstrahlte Stand ein wesentlich 

besseres Klima bringt als konventionell 

beleuchtete Ausstellungs- 


Interview mit dem Marketing Director bei der 

MSC Vertriebs GmbH, Frank Schimmer 

Die MSC Vertriebs GmbH hat jetzt ein Europa umspannendes 

Netz an MSC Lighting Competence Centern aufgebaut. Damit 

ist der technisch orientierte Distributor bestens gerüstet, nicht 

nur seinen Kunden vielfältige Komponenten zu liefern, sondern 

umfassende Lighting-Systeme zu realisieren. 

flächen. Dennoch war die Reaktion 

unserer Kunden damals noch recht 

verhalten, zu diesem Zeitpunkt steckte 

das Thema LED-Lighting noch in 

den Kinderschuhen und das allgemeine 

Interesse war noch recht gering. 

Die Zeit für LED-basierende Leuchten 

war noch nicht reif. Und wir sind in 

den vergangenen zwei Jahren nicht 

untätig geblieben. Wir haben zum Beispiel 

zahlreiche Projekte für LED- 

Leuchtsysteme zur Serienreife gebracht, 

komplette Lichtfelder entwickelt 

und Down-Light-Lampen spezifiziert. 

Darüber hinaus befassen wir 

uns seit langem mit Themen wie der 

l Frank Schimmer, Marketing Director bei der 

MSC Vertriebs GmbH: „Wir haben vor wenigen 

Wochen ein Europa umspannendes Netz 

an MSC-Lighting-Kompetenzzentren etabliert.“ 

Lebensdauer von High-Brightness- 

LEDs und LED-Flächenbeleuchtungen. 

Nur dank dieser technischen 

Kompetenz konnten wir trotz zahlreichen 

Playern auf diesem Wachstumsmarkt 

wichtige Distributionsverträge 

mit führenden Herstellern abschließen. 

Wie schätzen Sie den Markt für 

LED-basierende Beleuchtungssysteme 

ein? 

Schimmer: An LEDs in der Beleuchtungstechnik 

kommt man nicht mehr 

vorbei, dieser Trend lässt sich nicht 

aufhalten. Leistungsfähige Leuchtdioden 

beeinflussen hochmoderne 

Lichtplanungskonzepte bereits heute 

nachhaltig. Gerade durch die gestiegenen 

Energiepreise und aufgrund der 

Verordnung 245/2009 der europäischen 

Kommission, die die Rahmenbedingungen 

für den Ausstieg aus den 

veralteten Beleuchtungstechnologien 

festlegt, eröffnet sich ein riesiges Potential 

für LEDs im Beleuchtungsmarkt. 

Bis zum Jahr 2020 soll sich der 

Umsatz der LED-basierenden Leuchtmittel 

verzehnfachen. 

Was sind, kurz gesagt, die wesentlichen 

Vorteile von LED-Beleuchtungssystemen? 

Schimmer: Neben ihrer Umweltfreundlichkeit 

überzeugen hochwertige 

LEDs vor allem durch die bis zu 

zehnfache Energieeffizienz. Ein weiterer 

Pluspunkt der LEDs ist ihre extrem 

lange Lebensdauer, die je nach 

llll Interview 

Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC 5

Interview llll 

Systemdesign zwischen 25.000 bis 

weit über 50.000 Stunden liegen kann. 

Häufige Ein- und Ausschaltzyklen haben 

keinen negativen Einfluss auf die 

Lebensdauer. Dank ihrer Robustheit 

sind die LEDs nicht nur für Innenräume, 

sondern auch für Outdoor-Anwendungen 

geeignet. Sie zeichnen sich 

sowohl durch eine hohe Stoß- und 

Schockfestigkeit als auch durch eine 

niedrige Vibrationsempfindlichkeit 

aus. Da die flimmerfreien LED-Lampen 

im Vergleich zu herkömmlichen 

Leuchten nicht so schnell verschmutzen, 

müssen sie nur in relativ langen 

Abständen gewartet und selten ausgetauscht 

werden. 

Was sind die Voraussetzungen, um 

als Distributor im Lighting-Markt 

eine führende Rolle zu spielen? 

Schimmer: Ein Meilenstein ist für 

uns vor allem das Distributionsabkommen 

mit einem der namhaften LED- 

Hersteller, Cree. Wir haben uns – ent- 

l Frank Schimmer: „Wir starten Ende des Jah- 

res mit speziellen LED-Seminarreihen.“ 

sprechend der Philosophie unseres 

Gründers und Firmeninhabers Manfred 

Schwarztrauber – schon in den 

Bereichen Mikrocontroller, 

FPGAs, Displays, Power-Komponenten 

als technisch orientierter Distributor 

bewiesen. Auf der Basis unserer 

genauen Marktbeobachtungen 

wollen wir in den nächsten Monaten 

den LED-Markt besonders forcieren 

und uns innerhalb kurzer Zeit auf 

diesem Gebiet einen Namen machen. 


Sie haben in den letzten Monaten 

in Europa ein Netz an MSC Lighting 

Competence Centern aufgebaut. Welche 

Aufgaben haben diese Kompetenzzentren? 

Schimmer: Unsere LED Competence 

Solution Teams verfügen über eine 

umfangreiche Expertise, um aus allen 

verfügbaren Produkten, von Einzelkomponenten 

bis hin zu komplexen 

Modulen, die optimale Lighting-Lösung 

zu realisieren. Auf der Basis der 

unterschiedlichen Bausteine von verschiedenen 

Herstellern, Standard-, 

High-Power- und High-Brightness- 

LEDs, Sekundäroptiken, Treiber-Elektronik, 

Power-Komponenten sowie der 

Elektromechanik und der Halbzeuge, 

können unsere Spezialisten kompetente, 

zielorientierte Beratung gewährleisten. 

Dabei kommt der MSC natürlich 

als eigener Modulhersteller und 

international agierender Entwicklungspartner 

die langjährige Erfahrung 

im Bauelementevertrieb und die 

hohe Wirtschaftlichkeit mit vereinfachter 

Logistik- und Lagerhaltung 

zugute. Alles aus einer Hand! 

LED-basierende Beleuchtungssysteme 

sind also komplexer, als wir 

uns vorstellen. Haben Sie ein Beispiel? 

Schimmer: Ich wähle als stellvertretendes 

Beispiel eine intelligente Straßenbeleuchtung 

mit einem Powerline- 

Bussystem. Jede einzelne Leuchte 

wurde mit einer eigenen IP-Adresse 

versehen. Über ein Tableau lassen sich 

dann alle Leuchten gesondert ansprechen 

und zum Beispiel je nach Bedarf 

in der Helligkeit regeln, um erhebliche 

Energieersparungen zu erzielen. Zusätzlich 

kann man von einer Zentrale 

aus die zuverlässige Funktion der 

LED-Leuchten überwachen und die 

Wartungseinsätze optimieren. 

Welche Trends im Lighting-Bereich 

sehen Sie? 

Schimmer: Die Lichtausbeute in Lumen 

pro Watt wird immer weiter steigen, 

was beispielsweise für Automotive-Applikationen 

sehr wichtig ist. 

Dabei entsteht Wärme, die nur durch 

eine intelligente Kühlmöglichkeit aus 

dem System abgeführt werden kann. 

Vor neue Herausforderungen stellen 

uns unter anderem die Themen Energieersparnis, 

High-Brightness-LEDs, 

Dimmbarkeit der LEDs und Flächen- 

l Frank Schimmer: „Wir wollen auch im Ligh- 

ting-Bereich einer der Big Player werden!“ 

licht als Ersatz von Neonröhren. Darüber 

hinaus sind die Anforderungen in 

Bezug auf die CE- und TÜV-Zulassungen 

zu klären. 

Welche Aktionen planen Sie für 

die nächsten Monate? 

Schimmer: Unseren Kunden stellen 

wir neben der aktuellen Broschüre 

„LED Component Solutions“ eine Reihe 

von speziellen Applikationsschriften 

zur Verfügung. Im Herbst sind wir 

auf verschiedenen Lighting-Fachkongressen 

und Symposien vertreten. Ende 

des Jahres und im 1. Quartal 2012 

beginnen wir mit eigenen Seminarreihen, 

interessierte Kunden können sich 

über den MSC-E-Mail-Server registrieren 

und erhalten so alle aktuellen 

Seminartermine und News aus dem 

Produktbereich Lighting der MSC 

Vertriebs GmbH. 

Was ist das Ziel der MSC im Lighting-Markt? 

Schimmer: Wir wollen einer der Big 

Player werden! Der Schlüssel dafür ist 

unsere Lighting-Kernkompetenz als 

technisch orientierter Distributor. Wir 

begleiten unsere Kunden gerne von 

der Auswahl einzelner Komponenten 

bis zur Realisierung der optimalen 

Beleuchtung. Sie können von unseren 

MSC Competence Centern und unserem 

MSC-Service rund um die LED- 

Technologie profitieren. 

Das Interview führte Rosemarie 

Krause, Technisches Redaktionsbüro, 

für die Elektronik. 


CREE® XLAMP® LEDs DER BELEUCHTUNGSKLASSE 

Einzel-LEDs, die den Maßstab für Leistung und Qualität setzen. 

LED-Arrays, die das System-Design vereinfachen und die Markteinführung beschleunigen. 

LED-Technologie für Beleuchtungsanwendungen optimiert. 

„ES HIESS, ES SEI UNMÖGLICH. 

DAS LIESSEN WIR NICHT GELTEN.“ 

LED REVOLUTIONARY 

John Edmond 

Miterfinder der blauen LED, Mitbegründer von Cree 

Wir haben uns nicht mit dem Status quo 

abgefunden. Wir wagten den Traum von 

einer möglichen und hellen Zukunft für die 

Menschheit. Wir waren Erneuerer. Wir waren 

Pioniere. Wir erfanden eine Grenzen über- 

schreitende LED-Technologie, die die Energie 

verschwendende herkömmliche 

Beleuchtungstechnik ablöst. 

Heute erfüllen Cree LEDs dieses Potenzial 

und Versprechen. Egal ob Sie Innen-, Außen- 

oder tragbare Beleuchtungsanwendungen 

entwickeln, Cree hat die optimale LED 

für Ihr Design. 

Besuchen Sie Cree.com/XLamp, oder telefonisch 

unter +49 89 5484 2200 um mehr über diese 

revolutionären Produkte zu erfahren.

Markt/News llll 

Lighting wird 2014 den LED-Markt beherrschen: 

Der LED-Umsatz boomt 

Der Bedarf an LEDs steigt weiter rasant an. Während im vergangenen 

Jahr die Durchdringungsrate von LED-basierenden 

Beleuchtungssystemen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen 

bei mageren 1,4 Prozent lag, wird dieser Wert laut einer 

Studie des Marktforschungsunternehmens DisplaySearch bis 

2014 auf 9,6 Prozent ansteigen. 

Heute werden die meisten High- 

Brightness-LEDs noch in LED-Backlights 

von Bildschirmen, vor allem 

großflächigen LCD-Fernsehern, verbaut. 

Doch glaubt man dem „Quarterly 

LED Supply/Demand Market Forecast 

Report“ von DisplaySearch, einem 

der weltweit führenden Marktforschungs 

unternehmen auf diesem Gebiet, 

so wird sich die Situation bald 

Marktdurchdringung 

100 

% 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

2010 2011 2012 2013 2014 

l Marktdurchdringung von LED-Hinterleuchtungen für unterschiedli- 

che Anwendungen im Zeitraum 2010 bis 2014 (blau: mobile PCs; 

grün: TV-LC-Displays; gelb: LC-Display-Monitor; rot: große Displays 

insgesamt). (Quelle: DisplaySearch) 

ändern. Im Jahr 2014 werden die LEDbasierenden 

Lighting-Systeme die 

Spitzenposition bei dem Einsatz von 

LEDs belegen. Der Rückgang der 

Nachfrage nach LEDs in TV-Geräten 

ist unter anderem auf die sinkende Anzahl 

der LEDs zurückzuführen, die in 

den LC-Display-Hinterleuchtungen 

eingesetzt werden. Dank gestiegener 

Lichtausbeute der LEDs kommen zum 

Erreichen der gleichen Leistungsdaten 

weniger Komponenten zum Einsatz. 

Neben dem Lighting werden in Zukunft, 

so die Auguren weiter, auch 

Automotive-Anwendungen eine stärkere 

Rolle spielen. 

Während im vergangenen Jahr die 

Durchdringungsrate von LED-basierenden 

Beleuchtungssystemen im Vergleich 

zu herkömmlichen Lösungen 


nur bei mageren 1,4 Prozent lag, wird 

sich der Wert laut der Marktstudie 

2014 versiebenfachen und auf 9,6 Prozent 

ansteigen. Überproportional 

wachsen die Bereiche LED Lighting, 

Spot-Leuchten und insbesondere LEDbasierende 

Straßenbeleuchtung, da es 

hierfür in vielen Länder umfangreiche 

Incentive-Programme seitens der Regierungen 

gibt. Ein Beispiel hierfür ist 

der zwölfte Fünfjahresplan 

in China. 

Darüber hinaus 

gewinnen auch 

kommerzielle LED- 

Anwendungen immer 

mehr an Bedeutung. 

Verdoppelung alle 

drei Monate 

Derzeit gehen die 

DisplaySearch- 

Marktexperten von 

einer knappen Verdopplung 

der ausgelieferten 

LED- 

Chips in jedem Quartal aus. Diese 

Entwicklung führen die Experten auf 

die enormen Kapazitätserweiterungen 

sowohl bei den etablierten als 

auch bei neu auf den Markt drängenden 

LED-Herstellern zurück. Hauptlieferanten 

für Submikron-Produkte 

waren Anfang des Jahres die koreanischen 

Unternehmen Samsung und 

LG, gefolgt von der taiwanischen Epistar 

an Position drei. Taiwanische 

Hersteller werden, so der Report weiter, 

noch in diesem Jahr an die Spitze 

vorrücken und insgesamt mehr LEDs 

liefern als die Koreaner. Der Grund 

dafür ist der deutlichere Kapazitätszuwachs 

dieser Lieferanten. Mit steigender 

Zahl neuer, aufstrebender 

Hersteller werden sich die Preise für 

die LEDs nach unten bewegen. Sin- 

kende Preise bedeuten jedoch, dass 

die LED-Technologie zunehmend 

auch für das Segment Lighting attraktiver 

wird. 

Der Erfolg der Submikron-LEDs mit 

einer Chip-Kantenlänge von 500 × 

500 µm² ist eine Folge der stark steigenden 

Lichtausbeute pro Chip. Während 

die ersten 1-W-High-Brightness- 

LEDs, die noch in 1-nm-Technologie 

gefertigt wurden, etwa 25 Lumen abstrahlten, 

liefern die kleineren Produkte 

heute schon mehr als den doppelten 

Lichtstrom. Da ihre Chip-Fläche 

nur noch ein Viertel der älteren 

Komponenten ausmacht, sind sie in 

der Fertigung wesentlich kostengünstiger. 

Darüber hinaus lassen sich einfach 

vier dieser neu entwickelten 

LEDs in Reihe schalten und in einem 

Gehäuse unterbringen. Das vereinfacht 

zusätzlich den Aufwand für die 

Stromversorgung. jw 

Plus 93 Prozent für 

High Brightness 

Der Weltmarkt für High Brightness 

LEDs sprang von 5,6 Mrd. Dollar im 

Jahr 2009 auf 10,8 Mrd. Dollar im 

Jahr 2010, berichtet das auf den 

LED-Lighting-Markt spezialisierte 

Marktforschungsunternehmen Strategies 

Unlimited. Das entspricht einer 

Wachstumsrate von 93 Prozent. 

Während der Löwenanteil der LEDs 

in LC-Displays, TV-Hinterleuchtungen 

und mobilen Displays verbaut 

wurde, lag der Wert der LEDs, die in 

Lighting-Systeme gingen, im letzten 

Jahr bei 890 Mio. Dollar. Der Markt 

wird in den kommenden Jahren jedoch 

vor allem durch Lighting-Anwendungen 

getrieben, da hier die 

Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen 

und die schnelle Ablösung 

herkömmlicher Leuchtmittel 

im Vordergrund stehen. Strategies 

Unlimited rechnet für High-Brightness-LEDs 

für Beleuchtungssysteme 

im Zeitraum von 2010 bis 2015 mit 

einer durchschnittlichen Wachstumsrate 

von 39 % pro Jahr (CAGR). 

rk 


Ideen für neues Licht: 

1. Elektronik lighting congress 

Am 8. November 2011 veranstaltet das Fachmedium Elektronik mehrere weiße LEDs nur dann neben- 

den 1. Elektronik lighting congress mit begleitender Ausstellung 

zum Thema „Lighting“. Unter dem Motto „Ideen für neues 

Licht“ referieren ausgewiesene Fachleute über die Möglichkeieinander 

betrieben werden, wenn sie 

genau und möglichst bei Betriebstemperatur 

auf die gleiche Farbtemperatur 

hin selektiert wurden. 

ten der LED-Beleuchtungstechnik, insbesondere die Entwick- Der 1. Elektronik lighting congress 

lung effizienter Leuchten mit den neuen LED-Lichtquellen. stellt den Teilnehmern die neuen Möglichkeiten 

der LED-Beleuchtungstechnik 

vor. Das Programm bietet die 

LEDs sind wegen ihrer hohen Lebens- die Halbleiterhersteller spezielle inte- folgenden Themenschwerpunkte: 

dauer und ihres guten Wirkungsgrades grierte Schaltungen. Dabei müssen die ` Systementwicklung mit LEDs 

nahezu ideale Lichtquellen in der Be- Abmessungen der Ansteuerschaltun- ` LEDs klassifizieren und beurteilen 

leuchtungstechnik. Mittlerweile haben gen möglichst klein gehalten werden; ` Referenzdesigns und Module 

die LEDs ausreichende Leistungsdaten zudem ist die Schaltung so auszule- ` Neue Möglichkeiten mit LEDs 

erreicht, so dass sie für Beleuchtungen gen, dass der Lebensdauervorteil der ` LED-Beleuchtung in der Zukunft 

im Innen- und Außenbereich verwen- LED nicht wieder zunichte gemacht 

det werden können und auch zur Aus- wird. 

Der 1. Elektronik lighting congress 

rüstung von Automobilen geeignet 

richtet sich an Konstrukteure und De- 

sind. Aber zu ihrer Ansteuerung be- Der Teil und das Ganze 

signer aus der Leuchtenindustrie und 

darf es zusätzlicher Schaltungstechnik 

Elektronik-Entwickler aus den Sys- 

und besonderer Maßnahmen für die Die Erfahrungen aus der Praxis zeitemhäusern und bei den Distributo- 

Wärmeabfuhr. Für die Konzeption eigen, dass eine effiziente und langlebiren, die Produktmanager der Lamner 

LED-Leuchte etwa ist eine Optige Beleuchtungseinrichtung mit LEDs pen- und Bauelemente-Hersteller, das 

mierung der Konstruktion mit leis- nur als ganzheitliches System entwi- technische Management sowie Mitartungsfähigen 

CAD/CAE-Tools erforckelt werden kann. Es reicht eben nicht beiter an Hochschulen und Forderlich. 

Für den Lampenhersteller aus, das Know-how aus dem Leuchschungseinrichtungen. wandelt sich die Entwicklung einer tenbau mit Kenntnissen über die Be- Auf der begleitenden Ausstellung 

Leuchte von einer Konstruktionsaufdienung eines Programms zur Ther- zeigen die Hersteller von Bauelemengabe 

zum Systemdesign, bei dem die mosimulation anzureichern und das ten (LEDs, Ansteuerungs-ICs) und 

elektrische Beschaltung, die mechani- Problem der Stromversorgung mit Distributoren, die sich auf Optoeleksche 

Konstruktion und die thermische handelsüblichen Modulen zu lösen. tronik spezialisiert haben, ihre Bau- 

Auslegung einen Optimierungsprozess Die LED erfordert wegen ihrer spezielemente und Referenzsysteme. Da- 

durchlaufen. 

ellen Eigenschaften ein Umdenken bei rüber hinaus präsentiert die Leuch- 

Die unterschiedlichen Anwendungs- den Designern. Die Ausleuchtung der tenindustrie ihre Modelle und Entszenarien, 

von der Innenraumleuchte Fläche muss stets über eine Optik erwürfe. Anbieter von CAD/CAE-Soft- 

über die Beleuchtung des Autos bis folgen. Dies hat zur Folge, dass die ware zeigen vor Ort die Möglichkei- 

hin zur Straßen- und Gebäudebeleuch- ausgeleuchtete Fläche scharf abgeten der computergestützten Konstung, 

erfordern eine ausgefeilte Schalgrenzt ist. 

truktion und Simulation. Alle weitetungstechnik. 

Zu bestimmten Stan- Ein weiteres Problem sind die Streuren Informationen finden sich auf der 

dardaufgaben – Dimmen, Lichtfarbenungen des Farbortes der LEDs, auch Kongress-Homepage www.lightingsteuerung, 

LED-Ketten etc. – bieten innerhalb einer Charge. So können congress.de. jw 

_068GU_LEIDS_MSC_SH.pdf;S: 1;Format:(185.00 x 43.00 mm);05. Aug 2011 09:21:30 

Lucid power high bay Lucid nova 10“ Lucid ray S Lucid downlight 6“ 

LED-Lichtlösungen für fü Hallen- H ll und d Bürobeleuchtung 

Energie-, kosten- und umweltschonend – sauberes Licht durch LEDs 

llll Markt/News 

Infos unter | www.leids.de 

www.elektroniknet.de Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC 9

Markt/News llll 

Hot Testing und Hot Binning: 

Nicht nur die Lichtausbeute zählt 

Dank der viel versprechenden Marktaussichten 

setzen alle LED-Hersteller 

weiter auf die Entwicklung neuer Produkte 

und die Qualitätsverbesserung 

der Technologie. Nach wie vor geht es 

um maximale Werte für die Lichtausbeute 

der LEDs, doch für viele Anwender 

sind andere Eigenschaften 

entscheidender. So spezifizieren und 

qualifizieren zahlreiche Hersteller ihre 

LEDs nicht mehr bei Raumtemperatur, 

sondern bei Betriebstemperaturen 

von 75 bis 80 °C. Mit dem Hot 

Testing genannten Verfahren lassen 

sich nun wichtige Parameter wie Lichtstrom 

und Flussspannung auch während 

des Dauerbetriebs bestimmen. 

Beim Hot Binning wird zusätzlich der 

Farbort bei Betriebstemperatur gemessen 

und die LED-Charge nach realen 

Bedingungen charakterisiert. Als einer 

der ersten Hersteller stellte Cree 

mit der Serie MT-G im Frühjahr 2011 

LEDs vor, die nach dem Hot-Binning- 

Verfahren selektiert wurden. Aufgrund 

der hohen Nachfrage der Leuchtenindustrie 

hat Cree weitere LEDs in 

Wo gibt’s mehr Informationen? 

Die MSC Vertriebs GmbH hat zahlreiche 

Broschüren zum Thema Lighting 

erstellt, die über die MSC-Website 

www.msc-lighting.com heruntergeladen 

bzw. über die Adresse lightingnews@msc-ge.com 

bestellt werden 

können. 

` LED Component Solutions: von der 

einzelnen LED zur umfassenden Lighting-Lösung. 

Hersteller: Cree, Carclo, 

Fraen, Gaggione, Khatod, Ledil, 

Aimtec, Atmel, Elmos, Hirose, JST, 

Macroblock, MSC, Renesas, TE, YDS. 

` LED Retrofit – Innovation in Lighting 

Technology: Zenaro Retrofit – 

LED-Lighting-Lösungen zeigen den 

Weg in eine grüne Zukunft. 

` Systemlösungen für LED-Beleuchtung, 

LED-Komponenten für lineare 

und flächige Beleuchtungen, Linienleuchten: 

Optoled Lighting entwickelt, 

fertigt und vertreibt LED-Systeme für lineare 

und flächige Beleuchtungslösungen 

vom Einzelmodul bis zur Lichtsteuerung. 

` Systemlösungen für LED-Beleuch- 


l Bei den LEDs der Serie XM-L werden vier wei- 

ße LEDs miteinander so kombiniert, dass ihr 

Farbort in engen Grenzen vom Hersteller garantiert 

werden kann. (Bild: Cree) 

dieser Selektion angeboten, z.B. die 

Serien CXA2011 und XM-L EZW. 

Da der komplexe Epitaxieprozess bei 

der modernen LED-Herstellung immer 

noch Schwankungen unterworfen 

ist, kann nicht kontinuierlich eine gleiche 

Verteilung aller Bauteile angeboten 

werden. Jedoch ist gerade im direkten 

Vergleich die Streuung durch 

leicht unterschiedliche Farborte und 

tung: Anwendungen und Produkteigenschaften, 

lineare und flächige Beleuchtungen, 

Applikationsbeispiele, Optoled 

Lighting. 

` LEIDS-Broschüre. 

` Applikationsbeispiele zur X-Lamp- 

LED-Familie der Firma Cree. 

Helligkeiten gut wahrnehmbar. Cree 

entwickelte hierfür das EASYWHITE- 

Verfahren, bei dem die einzelnen 

Chips genau vermessen werden. Dank 

ausgefeilter Algorithmen verschiedenster 

Kombinationsmöglichkeiten 

von unterschiedlichen Farborten der 

einzelnen Chips können entsprechend 

genaue und reproduzierbare Zielfarborte 

erreicht werden. jw 

Lighting-LED@msc-ge.com 

E-Mail-InfoServer 

Aktuelle Informationen und News 

aus dem Produktbereich Lighting 

bietet die MSC Vertriebs GmbH 

über ihren neuen E-Mail-InfoServer. 

Der regelmäßige, kostenfreie 

Service per E-Mail richtet sich unter 

anderem an Entwickler und 

Einkäufer bei bestehenden und 

neuen Kunden. Die Registrierung 

erfolgt über die MSC-Website 

www.msc-lighting.com. 

` Product Catalog der Firma Elmos 

` Selected Products & Solutions von 

Gleichmann Electronics/Elmos 

` Aimtec Catalogue Overview 15: DC/ 

DC Converters/LED Drivers; AC/DC Converters/LED 

Drivers. 

` MSC Lighting Newsletter. 


llll Markt/News 

Treiber-ICs für LED Lighting: 

Ein 160-Mio.-Dollar-Markt 

Im vergangenen Jahr wurden weltweit ICs zur Ansteuerung 

von LEDs in Lighting-Anwendungen im 

Wert von 160 Mio. Dollar ausgeliefert. Zu diesem 

Ergebnis kommt das Marktforschungs institut IMS 

Research in seinem aktuellen Report „LED Driver 

ICs – World – 2011“. 

2010 überschritt der weltweite Umsatz mit LED-Treiber-ICs die 

1-Mrd.-Dollar-Grenze. IMS Research prognostiziert, dass das 

Marktvolumen 2016 auf insgesamt 3,5 Mrd. Dollar steigen wird. 

Der Anteil der Treiber-ICs für die Beleuchtungstechnik soll 

überproportional wachsen und dann 55 Prozent (knapp zwei 

Mrd. Dollar) betragen. 

Die Marktstudie sieht heute die Straßen- und Parkbeleuchtungsanlagen 

an der Spitze der Lighting-Anwendungen, gefolgt von 

Leuchten für den privaten Wohnbereich. Das stärkste Wachstum 

wird in den nächsten Jahren für Indoor-Lichtsysteme einschließ- 

Marktanteile 

100 

% 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 

Außenbeleuchtung 

andere (Taschenlampen; Architektur etc.) 

lich Büro- und kommerzielle Leuchten vorhergesagt. Eine wichtige 

Rolle spielen die „Retrofits“, die herkömmliche Leuchtmittel 

sehr schnell verdrängen werden. 2016 werden die Retrofits 

die überwiegende Zahl der LED-Treiber-ICs in Lighting-Anwendungen 

ausmachen. 

Ein Hindernis für die schnelle Ausbreitung der LED-basierenden 

Leuchtsysteme ist derzeit noch ihr relativ hoher Preis. Jedoch 

sorgen geringere Fertigungskosten, eine höhere Lichtausbeute 

und nicht zuletzt entsprechende Regierungsprogramme 

sowie ein Überangebot an Produkten für ein rasches Sinken der 

LED-Preise. rk 

2,0 

Mrd. $ 

1,5 

1,0 

0,5 

0 

Innenraumbeleuchtung 

insgesamt 

l Wachstumskurve der für Lighting eingesetzten LED-Treiber-ICs von 2009 bis 

2016. (Quelle: IMS Research) 

Marktvolumen 

Anschrift: Redaktion Elektronik 

Richard-Reitzner-Allee 2, 85540 Haar 

Assistenz: Andrea Seidel, Silvia Langford 

Telefon: 0 89/255 56-13 32; Telefax: -16 70 

Internet: www.weka-fachmedien.de 

E-Mail: redaktion@weka-fachmedien.de 

Chefredaktion: 

Dipl.-Ing. Gerhard Stelzer 

Stellvertretender Chefredakteur: 

Dipl.-Ing. Joachim Kroll (jk/ -13 35) 

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Hartmut Hiller 

Redaktion: Dr. Jens Würtenberg (jw/ -13 38); 

Dipl.-Ing. Rosemarie Krause (rk), Technisches 

Redaktionsbüro 

Layout, Grafik: Hermann Schmitzberger, 

Anja Schumann, Norma Alfes-Bodinger 

Titel: Norbert Preiß 

Sonderdrucke: Alle in dieser Ausgabe erschienenen 

Beiträge können für Werbezwecke in 

Form von Sonderdrucken hergestellt werden. 

Anfragen an Dominik Popp, Tel.: 0 89/255 56- 

14 50, E-Mail: dpopp@weka-fachmedien.de 

Technik: JournalMedia GmbH, 


Anschrift: WEKA FACHMEDIEN GmbH 


Telefon: 0 89/255 56-1000 

Telefax-Anzeigen: 0 89/255 56-16 70 

www.weka-fachmedien.de 

Gesamtanzeigenleitung: 

Peter Eberhard (-13 85), verantw. 

peberhard@weka-fachmedien.de 

Mediaberatung: 

media@weka-fachmedien.de 

Nicole Müller (-13 84), 

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Konrad Nadler (-13 82), 

knadler@weka-fachmedien.de 

Sonja Winkler (-13 83), 

swinkler@weka-fachmedien.de 

International Account Manager: 

Sonja Winkler (-13 83) 

swinkler@weka-fachmedien.de 

Anzeigen Karriere-Markt: 

0 89/255 56-13 74, 

stellenanzeigen@weka-fachmedien.de 

Disposition: Hildegund Roeßler (-14 73), 

hroessler@weka-fachmedien.de 

Anzeigenpreise nach Preisliste 46, 

gültig ab 1. 1. 2011. 

Anzeigenvertretung Ausland: 

Great Britain: Huson International Media, Gerald 

Rhoades-Brown, Cambridge House, 8 Gogmore 

Lane, Chertsey, Surrey, KT16 9AP, Tel. 00 44 (0) 

1932 564 999, Fax 00 44 (0) 1932 564 998, gerry. 

rhoadesbrown@husonmedia.com 

Benelux, Skandinavien, Frankreich: 

Huson International Media, Breitnerhof 3, 1628 

XL Hoorn, The Netherlands, Tel. 00 31 - 229 - 84 

18 82, Fax 00 31 - 84 - 74 88 240, rodric.leerling@ 

husonmedia.com 

Taiwan: ACTEAM Int. Marketing Corp., Anita 

Chen, 11 F-6, No. 170, Sec. 4, Nanjing E. Rd., 

Taipei, Taiwan 105, R.O.C., Tel. 00886 - 2 - 2577- 

1000, Fax 00886 - 2 - 2577-7177 

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Verlag 

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Eine Sonderveröffentlichung der MSC Vertriebs 

GmbH 

Printed in Germany. Imprimé en Allemagne. 

© 2011 für alle Beiträge bei WEKA FACHMEDIEN 

GmbH 

Publisher ITK: Matthäus Hose (-13 02) 

Vertriebsleitung: Marc Schneider (-15 09), 

mschneider@weka-fachmedien.de 

Herstellungsleitung: Marion Stephan (-14 42) 

Geschäftsführung: Kurt Skupin, Werner Mützel, 

Wolfgang Materna 

Bestell- und Abonnement-Service: 

A.B.O. Verlagsservice GmbH, 

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74001 Heilbronn 

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Der Preis für dieses Sonderheft ist in 

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ISSN 0013-5658s 

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Lockwood, Pruneyard Towers, 1999 South Bascom 

Avenue, Suite 450, Campbell, CA 95008, 

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Japan: Shinano International, Inc., Akasaka Kyowa 

Bldg. 2F, 1-6-14 Akasaka, Minato-ku, Tokyo 

107-0052 Japan, Tel.: 0081 - 3 - 3584 - 6420, Fax: 

0081 - 3 - 3505 - 5628, E-Mail: scp@bunkoh.com 

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Klassifikation llll 



Einfachere Anwendung von High-Power-High-Brightness- 

LEDs durch Fine Binning und nützliche Tools der Hersteller 

Das Wort Binning ist bei der Wahl eines Unwortes im Zusammenhang 

mit LEDs ein Favorit. Bin heißt „Behälter“, beim Binning werden Bauteile 

nach einem Test in die entsprechenden Körbchen einsortiert. Mit dem 

ANSI-Standard C78.377-2008, den CREE als erster LED-Hersteller bereits 

2007 adaptierte und seit 2009 auch in den „Fine Binnings“ anbietet, 

gibt es nun eine vernünftige Referenz. 

Da auch die modernste LED- 

Herstellung immer noch gewissen 

Schwankungen durch 

den komplexen Epitaxieprozess unterworfen 

ist, ist es kaum möglich, eine 

gleiche Verteilung kontinuierlich anzubieten. 

Gerade bei LEDs ist 

die Streuung durch leicht unterschiedliche 

Farborte und 

Helligkeiten gut wahrnehmbar. 

Bei Prozessoren sind zum 

Beispiel etwaige Geschwindigkeitsunterschiede 

nicht so 

markant merkbar. 

Eine ganz enge Sortierung 

ist stets eine logistische Herausforderung. 

Gerade wenn 

ein Anwender von LEDs bestehende 

Systeme ergänzen 

möchte, dann ist es für ihn 

meist nur schwer nachvollziehbar, 

welches Bin genau 

verbaut wurde, um eine identische 

Leuchte nachzuliefern. 

Hier ist ein entsprechendes 

Rückverfolgungssystem notwendig. 

Daher besteht der 

Wunsch nach einer ultimativen 

Lösung, das Binning- 

Thema zu umgehen, bestimmt 

schon genauso lange wie das 

Thema Binning selbst. 

Durch jahrelange Erfahrungen 

in der Chip-Entwick- 


CCy 

CCy 

Von Kai Klimkiewicz 

lung, der Chip-Fertigung und der 

Phosphor-Beaufschlagung hat Cree 

schon früh begonnen, eine entsprechende 

Technologie in LED-Arrays 

zu etablieren, die sich auch in der 

Massenfertigung hochqualitativ um- 

0,45 

0,44 

3000 K 

2700 K 

0,43 

3500 K 

0,42 

0,41 

0,40 

0,39 

0,38 

0,37 

4000 K 

0,36 

0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 

CCx 

0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 

0,42 

3500 K 

0,41 

0,40 

0,39 

0,38 

0,37 

schwarzer 

Strahler 

0,36 

0,39 0,40 0,41 

CCx 

0,42 0,43 0,44 

l Bild 1. Oben eine typische Distribution in der Fertigung und die 

entsprechenden ANSI Bins; unten wird das EASYWHITE-Konzept 

gezeigt. (alle Bilder: Cree) 

setzen lässt. Das erfolgreiche Resultat 

dieser Bemühungen heißt EASY- 

WHITE und findet bereits seit längerem 

in den Multi-Chip-LED-Arrays 

(MC-E, MP-L) Verwendung. Bei 

Einzel-Chip-LEDs lässt sich das System 

verständlicherweise nicht anwenden. 

Hier ist nach wie vor das Binning 

notwendig. 

Hintergrund der EASYWHITE- 

Technologie ist, dass die einzelnen 

Chips genau vermessen werden und 

durch Algorithmen verschiedenster 

Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher 

einzelner Chip-Farborte 

genutzt werden, um entsprechend genaue 

und reproduzierbare Ziel-Farborte 

zu erreichen. Bild 1 zeigt oben eine 

typische Distribution in der Fertigung 

und die entsprechende ANSI-Bin, unten 

wird das EASYWHITE-Konzept 

gezeigt. Das Bewertungsmaß der Farbort-Genauigkeit 

wird mit „Step Mac- 

Adam“- oder auch „MacAdam“-Ellipsen 

oder auch als SDCM 

(Standard Deviation of Color 

Matching) bezeichnet. Diese 

Größen wurden nach dem 

Physiker benannt, der schon 

früh im letzten Jahrhundert 

die Wahrnehmbarkeit von 

Farbort-Unterschieden durch 

das menschliche Auge untersuchte 

und die Ellipsen definierte, 

auf denen seine Probanden 

keine Unterschiede 

wahrgenommen hatten. Diese 

Bewertung wird heute immer 

noch als Referenz genutzt. 

Mit EASYWHITE wird 

eine niedrige Toleranzbreite 

von vier und sogar zwei Step 

MacAdam erreicht. Im Vergleich 

zu konventionellen 

Leuchtmitteln spricht man bei 

Kompaktleuchtstoffröhren 

von bis zu sieben, bei normalen 

Leuchtstoffröhren von vier 

und bei den Glühlampen von 

ca. zwei Step MacAdam. Was 

die enge Toleranzbreite der 

Farborte betrifft, so können 


Binning bei 25 °C 

120 

110 

100 

90 

80 

70 

relativer Lichtfluss 

sich die EASYWHITE-LEDs mit den 

üblichen Glühlampen und anderen 

Leuchtmitteln messen. Somit lässt sich 

der LED-Typ fast genauso einfach auswählen 

wie eine normale Lampe. 

Hot Binning 

Ein weiterer Diskussionspunkt der 

LED-Anwender ist die bisher übliche 

Referenz-Temperatur von 25 °C. Bei 

dieser Temperatur wurden die LEDs 

getestet und entsprechend „gebinnt“. 

Da dieser Prüfvorgang am Ende der 

LED-Fertigung nur wenige Millisekunden 

dauert, tritt praktisch keine 

Eigenerwärmung auf und die Sperrschicht-Temperatur 

ist quasi gleich der 

Raumtemperatur. Hingegen ist in den 

meisten Anwendungen die LED für 

etwas größere Zeitintervalle eingeschaltet 

oder gar im Dauerbetrieb. 

Folglich ist die Chip-Temperatur um 

einiges höher als die 25-°C-Referenz. 

Die Lichtstromwerte müssen entsprechend 

anhand von Datenblattkurven 

umgerechnet werden, um den wirklichen 

Lichtstrom zu bestimmen. Das 

führt jedoch stets für Unmut, da es 

immer wieder für Erklärungsbedarf 

sorgt. 

Mit dem Hot Binning wird der 

Wunsch der meisten Anwender beherzigt, 

die Lichtströme und Farborte 

statt bei 25 °C nun bei 85 °C zu spezifizieren. 

Die erste entsprechende Serien-LED 

mit Hot Binning war die 

CREE MT-G, die im Frühjahr 2011 

vorgestellt wurde. Bild 2 zeigt den 

Unterschied eines Lichtstrom-Bins bei 

25 °C und bei 85 °C. Mittlerweile sind 

weitere LEDs mit Hot Binning verfügbar 

(z.B. Cree CXA2011), und man 

kann davon ausgehen, dass hier ein 

künftiger Standard geprägt wurde. 


100 

Binning bei 85 °C 

% 

80 

120 

70 

110 

60 

100 

50 

40 

30 

90 

80 

20 

10 

“generische” 120-Im-LED 

70 

0 

25 50 75 100 125 °C 150 

Sperrschicht-Temperatur 

l Bild 2. Unterschied eines Lichtstrom-Bins bei 25 °C und 85 °C. 

Das Hot Binning führt auch zu einer 

präziseren Messung des im Betrieb 

resultierenden Farbortes, da die Temperatur 

bei der Messung in den meisten 

Fällen näher an der tatsächlichen 

Betriebstemperatur liegt. Bei der Änderung 

der LED-Chip-Temperatur 

treten leichte Unterschiede im Farbort 

auf, und zwar abhängig von den Chip- 

und Phosphor-Eigenschaften. Je näher 

die Messtemperatur an der Betriebstemperatur 

liegt, desto genauer ist die 

Beziehung zwischen dem gemessenen 

Farbort und dem tatsächlichen Farbort 

im laufenden Betrieb. Für den Fall, 

dass es sich um eine LED mit der 

SDCM-Farbselektion 2 handelt, können 

die resultierenden Farbortverschiebungen 

einen erheblichen Anteil 

an dem durch das Binning spezifizierten 

Farbraum betragen, obwohl die 

oben genannten LEDs die geringsten 

Farbortverschiebungen der gesamten 

Industrie aufweisen. 

Das Product 

Characterization Tool PCT 

Da jede LED-Anwendung 

ihre eigenen Parameter 

hinsichtlich 

der Bestromung und 

der Temperaturen im 

Umfeld (Umgebungstemperatur 

Ta entspricht 

der Lötpunkt- 

Temperatur T sp ) und 

der daraus resultierenden 

Temperatur im 

Inneren des LED- 

Chips (Sperrschicht- 

Temperatur T j ) hat, 

gilt es anhand dieser 

Parameter den Lichtstrom 

der LED zu be- 

rechnen. Hierzu gibt es in den LED- 

Datenblättern die notwendigen Kurven: 

Lichtstromausbeute in Bezug zu 

elektrischer Stromstärke, Lichtstromrückgang 

über die Temperatur etc. 

Für einen konkreten Anwendungsfall 

lässt sich das auch recht einfach 

manuell herleiten. Aber gerade bei der 

Vorauswahl der LED, der möglichen 

Lichtstrom-Binnings und der entsprechenden 

Bestromung wird ja erstmal 

mit den Werten experimentiert, um 

einen optimalen Betriebsarbeitspunkt 

auszuloten. Mancher ist da schnell geneigt, 

sich ein eigenes kleines Berechnungs-Tool 

zu erstellen, um Variablen 

mit den einzelnen Parametern zu kalkulieren. 

Das ist aber nicht notwendig, 

da es hier für die XLamp-LEDs von 

Cree bereits das Product Characterization 

Tool „PCT“ gibt. 

Als Online Tool bietet das PCT unter 

http://pct.cree.com/register.asp 

nach einmaliger Anmeldung den kostenfreien 

Zugang zu den aktuellen 

Daten, auch zu den neusten LED-Produkten 

von Cree. Als Parameter können 

u.a. die Wirkungsgrade der Ansteuerung 

und die geplanten Sekundäroptiken 

eingegeben werden. Zudem 

lassen sich für die Anwendung mit 

einer einzelnen LED z.B. LED-Lichtstrom 

(lm), LED-Lichtausbeute 

(lm/W) und LED-Leistung (W) eingeben 

oder, oft noch viel interessanter, 

für ein System aus vielen LEDs eine 

spezielle Lichtstromvorgabe (z.B. Anzahl 

der LEDs, System-Lichtstrom 

(lm), System-Lichtausbeute (lm/W)). 

In beiden Fällen ist die Temperatur- 

Referenz ein wesentlicher Parameter. 

Gibt man etwa eine Lötpunkt-Temperatur 

vor, so lässt sich anhand der gegebenen 

Betriebsparameter die Sperr- 

llll Klassifikation 

_065SQ_Wiled_Optoled_SHLighting.pdf;S: 1;Format:(90.00 x 62.00 mm);21. Jul 2011 15:32:56 


Klassifikation llll 

schicht-Temperatur T (im j 110 

p-n-Übergang im Inneren 

% 

des LED-Chips) angeben. 

100 

Anhand von Tj lässt sich 

90 

entsprechend auf den Wirkungsgrad 

und auch auf die 

80 

Lebensdauer zurückschließen. 

70 

Folglich erlaubt das Tool 

60 

auf einfache Weise eine geeignete 

LED-Version mit- 

50 

samt dem entsprechenden 

optimalen Arbeitspunkt zu 

bestimmen, ohne Dutzende l 

von Diagrammen im Datenblatt 

parallel auslesen zu 

müssen. Der optimale Arbeitspunkt 

bedeutet auch, dass die LED-Möglichkeiten 

ausgeschöpft werden. So kann 

etwa eine LED des Typs XP-G von 

Cree selbst bei höheren Strömen immer 

noch eine hohe Lebensdauer erreichen, 

die die Applikation teilweise 

gar nicht benötigt. Bild 3 zeigt dazu 

typische Diagramme. 

Bild 4 zeigt die LED-„Kapazität“ 

als Parameter für den optimalen Arbeitspunkt. 

Die LED-Kapazität bedeutet 

in diesem Zusammenhang das Verhältnis 

des Bereichs des möglichen 

Betriebsstroms zum Wirkungsgrad 

der LED. Das bedeutet natürlich stets 

eine Art Kompromisslösung, da sich 

eine Beleuchtungsaufgabe mit vielen 

LEDs und einem entsprechend höheren 

Wirkungsgrad und umgekehrt mit 

möglichst wenigen LEDs und entsprechend 

geringerem Wirkungsgrad lösen 

lässt. 

Betrachtungen der 

Lebensdauer 

Ein wesentlicher Vorteil der LED ist 

die vergleichsweise lange Lebensdauer. 

Die Alterung einer 

LED wird bestimmt von 

der Temperatur im Inneren 

sowie im direkten Umfeld, 

z.B. der Leuchtengehäuse- 

Innentemperatur. Beide 

Werte hängen unmittelbar 

ab von der thermischen 

Auslegung der Anwen- 

dung. Auch der Strom I F , 

mit dem eine LED betrieben 

wird, hat einen entscheidenden 

Einfluss. 

Während bei den meisten 

Leuchtmitteln das Lebensdauerende 

recht ein- 

Lichtausbeute, Wirkungsgrad 

(willkürliche Einheiten) 


350 mA 

1000 mA 

Für den Anwender sind 

natürlich Vergleichs- und 

Bewertungsmöglichkeiten 

unabdingbar. Natürlich 

kann ein LED-Hersteller 

nicht im Vorfeld 50.000 

oder mehr Stunden entsprechende 

LEDs testen, 

beste Anpassung (350 mA) 

beste Anpassung (1000 mA) 

bevor er diese in den 

Markt bringt, da dann die 

100 

10¹ 

Betriebsdauer 

102 h 103 

Technologie wieder zwei 

Generationen weiter ist. 

Ähnlich wie in anderen 

Bild 3. Eine LED des Typs XP-G von Cree kann selbst bei höheren Strö- Bereichen wird unter spe- 

men immer noch eine hohe Lebensdauer erreichen. 

ziellen Testbedingungen 

gemessen, die es dann erdeutig 

ist, da dann der Lichtstrom Null lauben, von einer kürzeren Messzeit 

ist (Totalausfall), wird bei LEDs in auf eine lange Lebensdauer rückzu- 

aller Regel ein bestimmter Schwellenschließen. Allerdings haben gerade in 

wert des Restlichtstroms als Grenze den Anfangsjahren der LED-Beleuch- 

gesetzt. In den meisten Anwendungen tung einige Anbieter das Thema sehr 

hat sich der so genannte L70 als Stan- exzessiv betrieben. Aus wenigen hundard 

etabliert, d.h., der Lichtstrom ist dert Messstunden wurde da der „My- 

auf 70 % des ursprünglichen Wertes thos der hunderttausend Stunden“ in 

abgesunken. Das bedeutet aber nicht, den Markt gegeben, was für einige 

dass die LED nun kaputt ist oder feh- Verwirrung sorgte. 

lerhaft funktioniert. Die LED wird Durch die amerikanische Energynoch 

ein Vielfaches der Zeit weiter Star-Initiative hat sich für die Mess- 

leuchten, aber mit immer weiter abprozeduren der LM80-Standard weltnehmendem 

Lichtstrom. 

weit etabliert. Bisher haben damit 

Aus der Physiologie ist bekannt, zwar alle Unternehmen unter gleichen 

dass das menschliche Auge Hellig- Bedingungen getestet, aber die Auskeitsunterschiede 

ab etwa 30 % erkenwertung und Extrapolation der Daten 

nen kann. Ein wesentlich besserer hat jeder Hersteller nach eigenen Me- 

Sensor ist das Auge bei etwaigen Farbthoden durchgeführt. Damit waren 

ort-Abweichungen. Driftet ein Weiß- bisher die Daten kaum wirklich unterlichtpunkt 

nach oben oder unten von einander vergleichbar. 

der Schwarzstrahlerkurve (Planck- Mit der kommenden Projektionsvorschen 

Strahlungskurve) ab, so fällt gabe TM21 sollen die Daten verschie- 

schon die geringste Abweichung auf. dener Hersteller besser vergleichbar 

Daher ist die Stabilität des Farbortes werden und die Anwender viel mehr 

ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Nutzen daraus ziehen können. TM21 

Dies muss auch im Rahmen der Le- wurde in Zusammenarbeit von DOE 

bensdauerbetrachtung berücksichtigt (US Department of Energy), National 

werden. 

Institute of Standards and Technology, 

Pacific Northwest National 

Laboratory (PNNL) und den 

vier führenden LED-Herstellern 

erarbeitet. Kernthemen 

sind u.a. die Festlegung, dass 

Wirkungsgrad 

maximal mit einem Faktor 

Lichtausbeute 

von sechs extrapoliert werden 

darf, das heißt, aus 

Binning- 

Strom (350 mA) 

nicht genutzte 

Kapazität 

max. 

Betriebsstrom 

(1500 mA) 

10.000 Messstunden darf 

nun nur noch auf 60.000 Lebensdauerstundenhochgerechnet 

werden, wenngleich 

Betriebsstrom IF mA der Kurvenverlauf auf wesentlich 

höhere Lebensdauerl 

Bild 4. Die LED-„Kapazität“ als Parameter für den optimalen Arbeits- Erwartungen schließen 

punkt. 

lässt. 

relativer Licht�uss 


Bild 5 zeigt ein Beispiel für 10.000 

Messstunden und die entsprechende 

maximale Extrapolation auf 60.000 

Stunden. Die ersten 1.000 Stunden 

werden nicht berücksichtigt, da dort 

Lichtstrom 

% 

100 

90 

80 

70 

10.000 

eine Art Einschwingverhalten in der 

LED auftritt. In Summe soll TM21 für 

größeres Vertrauen in die Aussagen 

über die LED-Lebensdauer sorgen und 

wird auch in die Energy-Star-Spezifikationen 

einfließen. 

Die Vielfalt der High- 

Power-LED-Gehäuse 

Die LEDs haben sich rasch in der 

Lichttechnik positioniert und man 

sieht mittlerweile in allen Arten von 


6 x 10.000 h = 60.000 h (max.) 

geschätzte Betriebsdauer L70 = 93.000 h 

ermittelte Betriebsdauer L70 = > 60.000 h 

20.000 30.000 

Betriebsdauer 

40.000 50.000 

l Bild 5. Beispiel für 10.000 Messstunden und die entsprechende maxi- 

male Extrapolation auf 60.000 Stunden. 

Leuchten weiße LEDs, sei es als klassisches 

Retrofit oder als ganz eigenständiges 

Format. Insgesamt ergibt 

sich dadurch eine Vielzahl an verschiedenen 

Applikationen mit den 

unterschiedlichsten 

optischen Lösungen. 

Dem gegenüber 

stehen 

h 

ganz verschiedeneLED-Gehäusetypen, 

die sich 

durch Chip-Anzahl, 

Phosphor- 

Beaufschlagung, 

Leistungsklasse, 

Formfaktor etc. 

unterscheiden. 

Damit es nicht 

zur Qual der 

Wahl kommt, 

sondern gezielt 

die Designfreihei- 

ten genutzt werden können, sollten 

folgende Auswahlkriterien für die jeweiligen 

Applikationen berücksichtigt 

werden: 

` Anforderungen an Lichtströme, 

Leistungsklasse, Temperatur-Bereich, 

Lebensdauer, Effizienz, Kosten, angestrebte 

Fertigungstiefe 

` Abstrahlungsverhalten (z.B. Punktlichtquelle 

oder lineares Licht), 

Leuchtdichteverteilung (wichtig hinsichtlich 

etwaiger Blendwirkungen), 

Adaptionsmöglichkeiten für Sekun- 

_06EJQ_Kingbright_SHEK_MSCLighting.pdf;S: 1;Format:(185.08 x 90.00 mm);25. Aug 2011 10:53:23 

däroptiken (z.B. TIR-Optiken (Total 

Internal Reflection), Reflektoren) 

` Designkonzept (zeichnet sich die 

Leuchte durch sehr flache Formen 

oder spezielle Anordnungen aus?) 

Mit einem klaren Anforderungsprofil 

lässt sich die passende LED- 

Bauform samt der notwendigen Leistungsparameter 

ausloten und anschließend 

detailliert qualifizieren. jw 


Dipl.-Ing.(FH) 

Kai Klimkiewicz 

ist als Field Application Engineer bei der CREE 

Europe GmbH für die Region Central Europa 

zuständig. Zuvor war er bei einem führenden 

Anbieter von LED-Lösungen als Produkt Marketing 

Engineer tätig und begann sein berufliche 

Laufbahn nach dem Abschluss der Elektrotechnikstudiums 

an der FH Dortmund 1998 

in der Halbleiterdistribution. 

kai_klimkiewicz@cree.com 

llll Klassifikation 


Sekundäroptiken llll 

LED-Sekundäroptiken: 

Gute optische Eigenschaften, günstige Konstruktion 

Die Verteilung des Lichtes von einer punktförmig strahlenden 

LED in eine gleichmäßig beleuchtete Fläche lässt sich einfach 

berechnen. Die dazu erforderlichen Linsen aber sind für ein 

Massenprodukt zu teuer. Typische Sekundäroptiken werden im 

Spritzguss gefertigt und müssen eine gute optische Qualität 

erreichen. 

Die Aufgabe der Sekundäroptik 

besteht darin, die von der Primäroptik 

ausgehende Lichtverteilung in die Beleuchtungsebene 

abzubilden. Die Primäroptik 

der LED ist das Gehäuse des 

LED-Chips, das in der Regel als Sam- 

l Bild 1. Der blendfreie Reflektor „Dark Lens“ 

eignet sich für die Bestückung mit LEDs mit 

lambertscher Strahlungscharakteristik und 

einem Lichtfluss bis zu 400 lm. (Bild: Khatod) 

mellinse (Kollimator) ausgebildet 

wird. Die nachfolgende Sekundäroptik 

übernimmt vier unterschiedliche Aufgaben: 

` Lichtlenkung, 

` Lichtverteilung, 

` Homogenisierung des Lichts und 

` Lichtmischung. 

Beim Lenken des Lichtes geht es darum, 

das in den Halbraum abgestrahlte 

Licht des Leuchtelements in ein weitgehend 

paralleles Lichtbündel zu 

transformieren und dieses unter einem 

bestimmten Winkel auf die Beleuchtungsfläche 

zu richten. Für diese Aufgabe 

eignen sich Kollimatoren und 

Reflektoren. Bei den Reflektoren werden 

grundsätzlich drei Bauformen 

unterschieden: 

` einfache Reflektoren, 

` TIR-Optiken (Total Internal Reflection) 

sowie 

` katadioptrische Systeme (zwei Reflektoren). 


TIR-Optiken nutzen das physikalische 

Phänomen der Totalreflexion an der 

Grenzfläche zweier Medien mit unterschiedlicher 

optischer Brechzahl. Ein 

vor die LED gesetztes optisches Element 

aus einem durchsichtigen Kunststoff 

kann so geformt werden, dass die 

lambertsche Verteilung des LED- 

Lichts (Strahlung in den Halbraum) in 

ein Lichtbündel mit kleinem Öffnungswinkel 

transformiert wird. Bei 

der TIR-Optik tritt das Licht nahezu 

parallel aus, zudem müssen die reflektierenden 

Oberflächen nicht aufwendig 

verspiegelt werden, sondern lediglich 

eine hohe Güte aufweisen. 

Bei den katadioptrischen Systemen 

wird vor einen mit 

Sammellinse bestückten 

LED-Chip ein 

kleiner Reflektor gesetzt, 

der das Licht in 

einem hinter der 

Lichtquelle angebrachten 

Reflektor 

zurückstrahlt. Diese 

Anordnung bietet den 

Vorteil, dass der Betrachter 

nie unmittelbar 

auf den LED- 

Chip blicken kann 

und durch dessen hohe 

Leuchtdichte geblendet 

wird. 

Ein blendfreier Reflektor 

normalisierte Intensität 

Eine LED-Sekundäroptik der neuesten 

Generation führt das Unternehmen 

Khatod (www.khatod.com) mit der 

„Dark Lens“ im Programm (Bild 1). 

Der zum Patent angemeldete Reflektor 

ist als katadioptrisches System ausgeführt 

und eignet sich für die Bestückung 

mit LEDs mit lambertscher 

Abstrahlcharakteristik. Der Durchmesser 

der primären Dom-Linse kann 

bis zu 8 mm und der Lichtfluss bis zu 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

400 Lumen betragen. Das von der 

LED nach vorn abgestrahlte Licht wird 

durch einen davorgesetzten Spiegel in 

den Reflektor zurückgeworfen. Der 

Abstrahlwinkel der Anordnung beträgt 

30°; durch die Facettierung des 

sekundären Reflektors wird eine 

gleichförmige Intensitätsverteilung 

innerhalb der Lichtkeule erreicht. 

Durch eine spezielle Konstruktion des 

Reflektorbodens werden störende 

Lichtreflexe und damit eine Blendung 

vermieden, zudem wird das Licht der 

LED gleichmäßig auf die Facetten des 

Reflektors gelenkt. Der Reflektor ist 

aus einem speziellen Polykarbonat 

hergestellt, das für die optische Vergütung 

optimiert wurde. Das Reflektorgehäuse 

lässt sich in einfacher Weise 

auf einer Leiterplatte befestigen. 

Khatod bietet neben den Reflektoren 

für einzelne LEDs auch Mehrfach- 

Linsensysteme für bis zu 48 Hochleistungs-LEDs, 

Fresnel-Linsen aus hochwertigem 

Polycarbonat. Neu vorgestellt 

wurde unter dem Produktnamen 

0 

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 Grad 40 

Betrachtungswinkel 

l Bild 2. Photometrische Bestimmung der Lichtintensität in Abhän- 

gigkeit vom Winkel für eine Sammellinse (Kollimator) des Typs 

LLC05N. (Quelle: Gaggione) 

„Thetalens“ eine Baureihe von Sekundäroptiken, 

von der Einzellinse bis hin 

zum Vierfach-MR-Reflektor (MR: 

Standard-Halogen-Reflektor). Die Sekundäroptiken 

sind in der NJC-Technik 

(No Joint Construction) aufgebaut, 

der LED-Chip kann dabei ohne die 

sonst übliche Sammellinse (Kollimator) 

verwendet werden. Die Sekundäroptik 

kann auf der Leiterplatte montiert 

werden; für die mechanische 

Verbindung werden Haltestifte mit der 

Leiterplatte heiß verpresst. 


V-8_2011-DJAN-5683 

LED Treiber offerieren umfassende Ansteuerung 

und hohe Effizienz für Multi-String LED Applikationen 

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und Treiberleistung. Ihre Hauptmerkmale beinhalten: 

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und Temperaturschwankungen 

• Patentierte, adaptive Atmel Power Scaling TM 

Technologie zur Optimierung der Versorgungsspannung 

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Systemüberwachungsfähigkeiten 

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interne DACs 

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Sekundäroptiken llll 

Kollimatoren für lange Reichweiten 

Für die Ausleuchtung von Flächen 

werden spezielle Kollimatoren verwendet. 

Diese Sammellinsen bilden 

zusammen mit der primären Gehäuselinse 

die Leuchtfläche des LED-Chip 

auf der zu beleuchtenden Fläche ab. 

Unter dem Markennamen „lednlight“ 

(www.lednlight.com) etwa bietet das 

Unternehmen Gaggione u.a. LED- 

Kollimatoren an, die speziell auf die 

Hochleistungs-LEDs ZP7 und Acriche 

3 von Seoul Semiconductor ausgelegt 

wurden. Die Kollimatoren eignen sich 

u.a. für die Beleuchtung entfernter 

Flächen (LLC05N), für die Ausrüstung 

von Ampeln oder für die Mischung 

des Lichts, das von roten, grünen 

und blauen LEDs abgestrahlt wird. 

Der Kollimator des Typs LLC05N bietet 

eine weitgehend homogene Lichtverteilung 

(Bild 2), die Gründe dafür 

liegen in der Verwendung qualitativ 

hochwertiger Polymer-Werkstoffe und 

in der Nutzung von Software für die 

Berechnung des Strahlengangs und 

der Lichtverteilung. 

Der Spritzguss von thermoplastischen 

Kunststoffen ist die Kernkompetenz 

von Gaggione; die zugehörigen Aktivitäten 

umfassen die Entwicklung von 

Produkten und Zubehör, die Konstruktion 

von Werkzeugen, die Produk- 


tion und das Einrichten von Werkzeugen 

sowie Dienstleistungen wie Nachbearbeitung 

und Integration weiterer 

Komponenten. 

Vom Spot in die Fläche 

Sekundäroptiken für Straßen- oder 

Fassadenbeleuchtung (street lamps & 

wall washers) haben die Aufgabe, mit 

dem Licht aus vielen High-Power- 

LEDs eine große Fläche gleichmäßig 

auszuleuchten. Dazu wird vor jede 

LED eine asymmetrische Linse gesetzt 

und so eine bestimmte Intensitätsverteilung 

erzielt. Die einzelnen 

Linsen werden nun so miteinander 

kombiniert, dass die resultierende Beleuchtungsstärke 

auf der Fläche möglichst 

homogen ist. Das finnische Unternehmen 

Ledil (www.ledil.fi) bietet 

eine Auswahl asymmetrischer Sekundärlinsen, 

die speziell für die Straßenbeleuchtung 

entwickelt wurden. Bei 

den Baureihen Strada-T, Strada-F und 

Strada-SQ liefern jeweils zwei unterschiedliche 

Linsen paarweise gemeinsam 

eine gleichmäßige Intensitätsverteilung 

und lassen sich auch zu größeren 

Einheiten zusammenstellen. 

Eine als „Bubble Optics“ bezeichnete 

Sekundäroptik bietet das englische 

Unternehmen Carclo (www.carclooptics.com) 

für die Lichtführung von 

Oberflächenmontierbare LEDs: 

Preiswert und extrem platzsparend 

Um den Anwendern Platz, Strom und 

Kosten zu sparen, bietet der taiwanische 

LED-Hersteller Harvatek die 

High-Brightness-LED-Serie HT-T611x 

in COB-Technologie (Chip on Board) 

an. Die in Warmweiß und Reinweiß 

strahlenden Module sind mit 5 W, 7 W 

oder 10 W Leistung erhältlich. 

LEDs als Surface Mount Devices 

(SMDs) können direkt auf der Leiterplatte 

aufgebracht und verlötet werden. 

Doch auch hier sind der Platzeinsparung 

physikalische Grenzen gesetzt. 

Selbst extrem dünne LEDs der Bauform 

0603, deren Höhe nur 0,25 mm 

beträgt, helfen nur bedingt, das Platzproblem 

zu lösen. Flacher bedeutet 

eben leider nicht automatisch auch 

kleiner in der Grundfläche. 

Die COB-Technologie hingegen bieten 

die Möglichkeit einer echten Platzein- 

sparung. Beim COB-Herstellungsprozess 

wird der LED-Chip direkt auf 

FR4- oder Aluminium-PCBs als Trägermaterial 

aufgebracht und dann entsprechend 

der Schaltung gebondet. 

Nach dem Funktionstest werden die 

einzelnen Chips (Dies) vergossen, ein 

eigenes LED-Gehäuse wird nicht benötigt. 

Bei der High-Brightness-LED- 

Serie HT-T611x sind die einzelnen 

LEDs sternförmig angeordnet. 

Einen typischen Lichtstrom von 

180 lm bei 1 A bzw. 50 lm bei 200 mA 

weist die High-Power-Flash-LED- 

Serie HT-C1711BP von Harvatek auf. 

Die Farbtemperatur liegt bei 5500 K, 

der Strahlungswinkel beträgt 

140 Grad. Für die Top-Mount-Montage 

ist die RGB-Chip-LED HT- 

B3023FCH geeignet. 


LEDs mit lambertscher Abstrahlungscharakteristik. 

Die Optiken strahlen 

das Licht mit einem Öffnungswinkel 

von 120 bzw. 130 Grad ab und eignen 

sich daher für Anwendungen wie Notbeleuchtung 

oder Parkhausbeleuchtung. 

Die Optical Manufacturing Group der 

Fraen Corporation (www.fraensrl. 

com) ist spezialisiert auf Design, Produktentwicklung 

und Fertigung von 

Sekundäroptiken für HL-LEDs. Typisch 

sind Neuentwicklungen wie die 

FLP-Baureihe (Fraen Low Profile). Sie 

besteht aus einer Fassung, die unterschiedliche 

asphärische Vorsatzlinsen 

mit strukturierter Oberfläche aufnehmen 

kann. jw 


Dome-Lens-SMD-LEDs: 

In der 0603-Bauform 

erhältlich 

Mit der HELIOS-SMD-LED-Serie 

KPTD-1608 bietet die Kingbright 

Electronic Europe GmbH ihre ersten 

SMD-Dome-Lens-Leuchtdioden in 

der 0603-Gehäusebauform an. Die 

kompakten SMD-LEDs weisen Abmessungen 

von nur 1,6 × 0,80 × 

0,95 mm³ und eine Linsenhöhe von 

0,70 mm auf. Bei einem Abstrahlwinkel 

von 60° liefert die neue KPTD- 

1608-Serie der Farbe Rot bei 20 mA 

(Bild: Kingbright) 

eine typische Helligkeit von 3000 mcd. 

Erhältlich in den Farben Blau, Grün, 

Orange, Rot und Gelb, bietet das breite 

Produktangebot vielfältige Möglichkeiten 

für das Design von Anzeigetafeln, 

in der Hausgerätetechnik, für 

interne und externe Automotive-Beleuchtungen 

sowie für Anzeigen- und 

Hinterleuchtungen.Die Dome-Lens- 

LEDs erfüllen die industriellen Temperaturvorgaben 

von –40 bis +85 °C. 



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Treiberbausteine llll 

LED-Treiber für Lighting 

Parallele LED-Ketten effektiv und intelligent ansteuern 

LEDs haben sich in vielen Anwendungen durchgesetzt. Ihre Vorteile sind 

Kompaktheit, Effizienz, hohe Beständigkeit und lange Lebensdauer. In den 

meisten Applikationen wird jedoch mehr als eine LED verwendet, um die 

gewünschte Helligkeit zu erreichen. Mehrere LEDs werden miteinander in 

Serie verbunden, alle LEDs weisen dann eine identische Stromstärke und 

damit die gleiche Helligkeit auf. 

Werden viele LEDs zu einer 

Kette (String) verknüpft, 

erreicht die Gesamtspannung 

einen sehr hohen Wert. Um dieses 

Problem zu umgehen, werden 

mehrere LED-Ketten parallel miteinander 

verbunden (Bild 1). Dies führt 

jedoch dazu, dass eine Kette einen etwas 

höheren Strom als die anderen 

Uin 

DC/DC- 

Wandler 1 

ILED 

DC/DC- 

Wandler N 

aufnimmt. Aufgrund des negativen 

Temperaturkoeffizienten kommt es 

zum „thermal runaway“, bei dem 

Strom und Temperatur stetig ansteigen, 

bis die Kette schließlich komplett 

ausfällt. Die Folge ist, dass die anderen 

LED-Ketten nacheinander die 

gleichen Reaktionen aufweisen. Deshalb 

ist es notwendig, einen Treiber 

für parallele LED-Ketten mit folgenden 

Eigenschaften zu entwickeln: 

` Alle Ketten weisen eine identische 

Stromstärke auf. 

` Die Stromstärke ist temperaturunempfindlich, 

so dass kein thermisches 

„Durchgehen“ (Runaway) auftreten 

kann. 

` Hoher Wirkungsgrad des Systems. 

` Das Dimmen und Einstellen der 

Helligkeit und der Farbe der LED ist 

möglich. 


Von Tushar Dhayagude und Dr. Haachitaba Mweene 

ILED 

l Bild 1. Die Stromversorgung und das Treiben 

paralleler LED-Ketten. (alle Bilder: Atmel) 

` Die Lösung ist ökonomisch und 

lässt sich in verschiedenen Power- 

Bereichen von einigen 10 W bis zu 

einigen 100 W skalieren. 

Die IC-Treiber von Atmel für parallele 

LED-Strings erfüllen diese Anforderungen 

bei hoher Leistungsfähigkeit 

und großer Vielseitigkeit. Der Hersteller 

liefert eine Vielzahl von IC-Varianten 

mit externen und integrierten 

MOSFET-Stromsenken mit vier bis 16 

unabhängigen LED-Treiber-Kanälen. 

Bei der Entwicklung eines LED- 

Treibersystems muss die Versorgungsspannung 

immer mit hoher Effizienz 

in die zum korrekten Betreiben der 

LED notwendige Spannung umgewandelt 

werden, wobei entweder DC/DC- 

oder AC/DC-Wandler verwendet werden. 

Darüber hinaus müssen die LEDs 

von einer Stromquelle getrieben werden. 

Bei mehreren, parallel geschalteten 

LED-Ketten muss jede dieser Ketten 

von einer separaten Stromquelle 

getrieben werden. 

Uin 

DC/DC- 

Wandler 

UREF 

Korrektur der 

Ausgangsspannung 

des DC/DC- 

Wandlers 

+ 

- 

Operationsverstärker 

Rs 

l Bild 2. Konstantstromregelung von LED-Ketten mit Single-DC/DC- 

Wandler. 

Qs 

+ 

- 

Ein Weg, um diese Vorgaben wirtschaftlich 

und mit wenig Aufwand zu 

erfüllen, besteht darin, die erforderliche 

Gleichspannung mit einem DC/ 

DC-Wandler zu erzeugen. Mit dieser 

Spannung werden dann lineare Konstantstromregler 

getrieben. Für jede 

LED-Kette muss ein separater Regler 

verwendet werden (Bild 2). Da die 

Spannungen der LED-Ketten voneinander 

leicht variieren, muss eine 

Schaltung implementiert werden, die 

die Spannungswerte der einzelnen 

LED-Ketten bestimmt und bei Bedarf 

eine Korrektur der Ausgangsspannung 

der DC/DC-Wandler durchführt. Dabei 

muss gleichzeitig sichergestellt 

werden, dass die Spannung ausreichend 

hoch ist, um ein fehlerfreies 

Arbeiten der LED-Ketten mit der 

höchstmöglichen Ausgangsspannung 

zu garantieren. Diese Arbeitsweise ist 

im Baustein MSL2160 implementiert. 

Bild 3 zeigt ein vereinfachtes Schema 

der Implementierung eines Treibers 

für parallele LED-Ketten unter Verwendung 

des Bausteins MSL2160. In 

der Praxis ist natürlich nicht, wie dargestellt, 

nur eine einzige LED-Kette 

vorhanden, sondern es sind mehrere 

LED-Ketten parallel angeordnet. In 

diesem besonderen Beispiel entspricht 

die LED-Spannung dem Ausgang 

eines generischen Aufwärtsreglers 

(Boost Converter), wobei jedoch jede 

beliebige Wandlertopologie verwendet 

werden kann. Um die Wirkungsweise 

der Stromquellen zu optimieren, muss 

der MSL2160 Zugriff zum Gegenkopplungsknoten 

des DC/DC-Wandlerausgangs 

haben. Dort 

injiziert der MSL2160 

einen Regelstrom und 

stellt so die Ausgangsspannung 

des Wandlers 

richtig ein. 

+ 

- 

Die Verlustleistung 

jedes einzelnen 

Stromquellen-MOS- 

FETs entspricht der 

Differenz der Ausgangsspannung 

U out 

und der Spannung 

U LED , die an den 

LEDs abfällt: 


AMER150-AZ IP68 

weather-proof 

AMLDV-NZ SMD 

AMLDL-Z DIP16 

AMLB-Z SMD 

Shedding light 

AMLD-IZ DIP24 

on how to reduce 

AMLDLW-Z DIP16 

Wire connections 

132,000,000 GWh 

energy 

consumption 

AMEPR30-AZ IP68 

weather-proof 

Feature-rich LED drivers � Turnkey solutions 

Lowers energy costs � Reduces carbon footprint 

Built for rigorous and demanding applications 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

MSC VERTRIEBS GMBH T: 49 211 925 9313 E: tgo@msc-ge.com W: www.msc-ge.com


+ 

Uin 

- 

Li 

Q1 

D1 

C0 

DC/DC-Wandler 

(Aufwärtsregler) 

R2 

R1 

Uout 

R3 

D2 

Korrektur der 

Ausgangsspannung 

des DC/DC-Wandlers 

UREF - 

Erzeugung 

mit 8-bit- 

D/A-Wandler 

(500 mV 

Vollausschlag) 

MSL2160 

PWM- 

Dimmstufe 

(12 bit) 

l Bild 3. MSL2160 und DC/DC-Aufwärtswandler. 

ILED 

ILED 

Imax 

 

Imax 

 

0 

0 

+ 

- 

Operationsverstärker 

P diss = (U out - U LED - U Rs ) · I LED 

= U DS · I LED 

Um die Verlustleistung zu minimieren, 

wird die Drain-Source-Spannung 

U DS des MOSFETs der Kette mit 

dem höchsten Wert für U LED auf den 

kleinstmöglichen Wert optimiert. Jedoch 

ist dabei darauf zu achten, dass 

bei PWM-Dimmung die Spannung 

U DS nicht zu klein gewählt wird, da in 

diesem Fall der LED-Strom in jedem 

Dimmzyklus sehr schnelle Stromtransienten 

zwischen 0 und I LED erfährt. 

Abhängig von der Stabilität des als 

Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärkers 

können diese Transienten 

zum Über- bzw. Unterschwingen 

mit anschließendem „Ringing“ des 

LED-Stroms und der Drain-Spannung 

des FETs führen. Die Transienten dürfen 

die Stromquelle nicht überlasten. 

Dies kann prinzipiell durch einen entsprechend 

hohen stationären U DS erreicht 

werden. Allerdings erhöht sich 

mit einem hohen Spannungswert 

U DS die Verlustleistung, die Effizienz 

sinkt. Die beste Lösung ist es, sicherzustellen, 

dass im Follower-Schaltkreis 

kein Ringing auftritt. Erreicht wird 

(a) PWM-Dimmen 

Td 2Td 3Td 

t 

(b) analoges Dimmen 

l 

Bild 4. PWM- und analoges Dimmen. 

t 


LEDs 

R s 

Qs 

+ 

ULED 

- 

dies durch ein sorgfältiges Design der 

internen Beschaltung des MSL2160 

und der anderen LED-Treiber. 

Das PWM-Dimmen kann zusätzlich 

Probleme mit dem DC/DC-Wandler, 

der die Stromversorgung der LEDs 

sicherstellt, generieren. Einerseits 

muss der Wandler eine ausreichende 

Stabilität aufweisen bzw. genügend 

Energie speichern, damit die Ausgangspannung 

nicht anfängt zu schwingen 

oder gar einbricht. In letzterem Fall 

flackern die LEDs während des 

Dimmvorgangs. Andererseits muss die 

Bandbreite der Schaltung für die Optimierung 

des Wirkungsgrades niedrig 

genug sein, dass auftretende Änderungen 

der Transientenspannung nicht 

erkannt und damit nicht kompensiert 

werden (Bild 4). Die Produkt-Datenblätter 

geben die entsprechenden Hinweise 

zur Auswahl der Feedback-Widerstände 

sowie zur korrekten Beschaltung 

des Bauteils. 

Der Baustein MSL2160 verfügt 

über eine vielseitig einsetzbare „Dimming 

Engine“. Wie aus Bild 5 ersichtlich, 

ist entweder nur PWM-Dimming, 

nur analoges Dimmen (string current 

control) oder eine Kombination aus 

beidem möglich. 

Die Stromregelung einer Kette wird 

durch einen D/A-Wandler mit einem 

Spannungsbereich von 500 mV gesteuert. 

Die Ausgangsspannung des Wandlers 

ist die Spannung über den Widerstand 

der Stromquelle. Der Ausgang 

des D/A-Wandlers kann auf einen Wert 

zwischen 0 und 500 mV mit einer Genauigkeit 

von 8 bit festgelegt werden, 

also in Stufen von 1,96 mV. 

Beim digitalen Dimmen wird der 

Ausgang des D/A-Wandlers auf eine 

konstante Spannung gesetzt. Die LED- 

Kette wird mit einem Tastverhältnis 

von 1 % bis 100 % ein- und ausgeschaltet. 

Da die Auflösung des D/A- 

Wandlers 12 bit beträgt, liegt der 

kleinste Wert bei 0,0244 %. Um dieses 

Tastverhältnis zu erreichen, müssen 

Dimmfrequenz und Größe des MOS- 

FETs sorgfältig gewählt werden. Beide 

Dimm-Verfahren lassen sich gleichzeitig 

nutzen. 

Die Eigenschaften des auf MSL2160 

basierenden LED-Treibers sind: 

` Jedes IC kann bis zu 16 Ketten paralleler 

LEDs steuern. 

` Mehrere MSL2160-ICs können miteinander 

verschaltet werden, um Leistung 

oder Granularität zu erhöhen. 

` Digitale Ansteuerung aller Funktionen 

über I2C und SPI. 

` Präzise Führung des LED-Stroms. 

` Vielfältige Dimm-Möglichkeiten bis 

zu extrem geringer Helligkeit durch 

analoges oder PWM-Dimmen oder 

einer Kombination daraus. 

` Interleaved PWM-Dimmen zur Reduktion 

der Eingangskapazität. 

` Wirkungsgrad optimiert für eine 

lineare Stromquelle. 

` Einfaches DC/DC-Wandler- und 

MSL2160-Design, so dass Über- und 

Unterschwingen sowie Ringing beinahe 

gänzlich eliminiert werden. 

IKette 

REF 

8 bit 

D/A- 

Wandler 

PWM enable 

Kettenstrom- 

Regelung 

0 1 

l Bild 5. PWM- und analoges Dimmen. 

Insgesamt ergibt sich ein einfaches 

Design des kompletten Systems bei 

sehr niedriger Frequenz, wodurch die 

Feedback-Controller beider Systeme 

unabhängig voneinander entwickelt 

werden können. jw 

Lighting-power@msc-ge.com 

0 

Gx 

Sx 

Rsense 

Tushar Dhayagude 

ist bei Atmel als Marketing Director verantwortlich 

für die IC-Produktlinien „LED Backlighting“ 

und „General Lighting“. Tushar hatte 

2006 das Unternehmen mSilica mitgegründet 

und war dessen Vice President „Sales and 

Marketing“ bis zur Übernahme durch Atmel 

Ende des Jahres 2010. 

tushar.dayagude@atmel.com 

Dr. Haachitaba Mweene 

ist Experte sowohl für DC/DC-Wandler als 

auch für die Schaltungstechnik der AC/DC- 

Wandler und hat in mehr als 20 Jahren Erfahrungen 

in technischen und Management- 

Schlüsselpositionen bei den Unternehmen National 

Semiconductor, Lucent Technologies 

und Synqor gesammelt. Dr. Mweene ist der 

Autor einer ganzen Reihe von technischen 

Veröffentlichungen und Artikeln, zudem hat 

er mehrere Konferenzen über Leistungselektronik 

geleitet. Am Massachusetts Institute of 

Technology promovierte er im Fach Electrical 

Engineering zum Ph.D. 

haachitaba.mweene@atmel.com 


Besseres Licht 

für mehr Sicherheit 

Ein leistungsfähiges Konzept für 

LED-Straßenlampen 

Hohe Lichtausbeute, lange Lebensdauer, hohe Effizienz bei 

geringem Strombedarf und die Möglichkeit zur Helligkeitsregelung 

lassen LEDs zu einer zuverlässigen Lichtquelle werden, 

die auch im Bereich der Straßenbeleuchtung die traditionellen 

Lichtquellen ersetzen werden. Aber der Betrieb von LEDs 

erfordert auch neue Technologien, um diese Vorteile richtig 

nutzen zu können. 

Von Lutz Moschke 

In Europa ist die Straßenbeleuchtung 

nach EN 13201 genormt; diese 

Europanorm basiert im Wesentlichen 

auf der Norm DIN 5044. Damit 

werden einerseits wichtige Parameter 

wie die Leuchtdichte auf der Fahrbahn 

oder dem Fußweg, die Gleichmäßigkeit 

der Leuchtdichte, die Beleuchtungsstärke 

und die Blendungsbegrenzung 

definiert. Andererseits wird die 

Auswahl der Lichtfarbe weitgehend 

den Behörden überlassen. Daher befinden 

sich noch größtenteils Lampen 

mit niedrigen oder mittleren Werten 

des Farbwiedergabe-Indexes im Einsatz, 

wie Leuchtstofflampen, Quecksilber- 

und Natriumdampflampen oder 

Halogen-Metalldampflampen. Neue 

Erkenntnisse beweisen jedoch, dass 

die Lichtfarbe sowohl für die Erkennbarkeit 

von Personen oder Objekten 

als auch bei der Orientierung für Fahrzeugführer 

und Fußgänger bedeutsam 

ist. Entscheidend dafür ist die Wahrnehmbarkeit 

in Abhängigkeit von der 

spektralen Zusammensetzung und der 

Farbtemperatur des Lichtes. So können 

z.B. Objekte oder Personen im 

Straßenverkehr im weißen LED-Licht 

1 bis 1,5 Sekunden früher erkannt 

werden. 

Um die Sicherheit im Straßenverkehr 

zu gewährleisten, werden herkömmliche 

Leuchtmittel während ihrer 

Betriebszeit dann ausgetauscht, 


wenn sich Helligkeit und Lichtfarbe 

deutlich verändert haben. Dieser Austausch 

ist sehr aufwendig und kostspielig, 

denn es sind Spezialfahrzeuge 

notwendig und geschultes Personal. 

LEDs dagegen haben, wenn sie richtig 

betrieben werden, eine hohe Lebensdauer 

von mehreren zehntausend 

Stunden. Eine Kommune kann bei der 

Umstellung auf LED-Straßenlampen 

durchaus mehrere hunderttausend Euro 

pro Jahr sparen – die höheren Kosten 

für die Anschaffung amortisieren 

sich so in wenigen Jahren. 

Weiße LEDs haben eine Flussspannung 

von etwa 3,2 bis 4 V, abhängig 

PV- 

Panel 

Laderegler 

AC DC 

DC-DC- 

Wandler 

l Bild 1. Konzept für eine LED-Straßenlampe. 

(alle Bilder: Elmos) 

llll Treiberbausteine 

von der Temperatur und dem Strom, 

mit dem sie betrieben werden. Dabei 

erfordert die sehr starke Abhängigkeit 

des Durchlassstroms von der Flussspannung 

eine präzise Einhaltung des 

eingestellten Stromwertes. Das lässt 

sich mit Vorwiderständen gar nicht 

und mit linearen Reglern nur mit sehr 

schlechtem Wirkungsgrad erreichen. 

Einen Ausweg bieten Schaltregler 

(SMPS, Switch Mode Power Supplies), 

die für die Verwendung als Konstantstromregler 

optimiert sind. 

Um eine hohe Lichtausbeute zu erreichen, 

werden bei Straßenlampen 

viele LEDs in Reihe geschaltet, wobei 

sich Gesamt-Betriebsspannungen der 

LED-Stränge von 24, 36 oder mehr 

Volt ergeben (Bild 1). Diese Betriebsspannungen 

für jeden LED-Strang 

einzeln aus dem Stromnetz zu erzeugen 

benötigt bei mehreren LED-Strängen 

mehrere AC/DC-Wandler mit 

hoch beanspruchten Komponenten wie 

Transformatoren, hochspannungsfesten 

Kondensatoren und anderen Bauteilen. 

Solche Netzteile sind als PFC- 

Netzteile (Power Factor Correction) 

auszuführen, oft recht aufwendig, und 

sie beeinträchtigen die Zuverlässigkeit 

der Lampe. Sinnvoll ist daher eine 

Konstruktion, die mit einem DC/DC- 

Wandler als LED-Stromversorgung 

arbeitet, während die Netzspannung, 

falls notwendig, mit einem einzigen, 



Ref. 

+ 

- 

. 

äußerer Regelkreis 

Uein 

innerer Regelkreis 

S Q 

R 

l Bild 2. Aufbau der Regelkreise beim Mehrphasen-Aufwärtsspan- 

nungsregler. 

auf hohe Zuverlässigkeit optimierten 

AC/DC-Wandler mit PFC-Eigenschaften 

auf das Niveau einer Zwischenkreisspannung 

von 12, 24 oder 36 V 

Gleichspannung gewandelt wird. 

Bei Lampen in Parks oder weniger 

belebten Straßen kann die Betriebsdauer 

und Helligkeit der Verkehrssituation 

angepasst werden. Um zusätzlich 

Energie zu sparen, können z.B. Bewegungsmelder 

eingesetzt werden, was 

wiederum eine Kombination von Lampe, 

Solarzellen und Akkus zur Energiespeicherung 

ermöglicht. Für solche 

Anwendungen sind ebenfalls DC/DC- 

Wandler erforderlich. 

Die Herausforderung für Hochleistungs-Stromversorgungen 

mit DC/ 

DC-Wandlern liegt in der Bereitstellung 

einer hohen Ausgangsleistung bei 

optimaler Ausnutzung des Bauraums 

unter Verzicht auf Fremdkühlung oder 

große Kühlkörper. Für die Massenproduktion 

ist die Verwendung preisgünstiger 

Standardbauteile eine Voraussetzung 

für die Wirtschaftlichkeit. Bei 

herkömmlichen, einphasigen Wandlern 

sind diese Forderungen nur 

schwer zu befriedigen. 

Mehrphasige Schaltwandler, bei 

denen jede Einzelstufe nur einen Teil 

der Gesamtausgangsleistung erzeugt, 

sind aus der Spannungsversorgung für 

Hochleistungsprozessoren oder Grafikcontrollern 

im IT-Bereich bekannt; 

allerdings handelt es sich dabei um 

Abwärtsregler, die mit zwei, vier oder 

mehr Phasen die benötigten geringen 

Spannungen und hohen Ströme bereitstellen. 

Durch die Aufsummierung der 

Einzelströme am Ausgang teilen sich 

die Verluste auf mehrere Bauteile auf, 

und die belastenden Wechselstromanteile 

werden durch die Überlappung 

der Phasen weitaus weniger wirksam. 

Für die Anwendung solcher Mehrphasenwandler 

in einer LED-Stromversorgung 

muss die Ausgangsspannung 

. . . 

Uausg. 

des Wandlers mindestens 

ebenso 

hoch sein wie die 

Summe der Flussspannungen 

aller 

in Reihe geschalteten 

LEDs; daher 

werden im Unterschied 

zu den im 

IT-Bereich verwendetenAbwärtsreglern 

(Buck 

Converter) hier 

Aufwärtsregler (Step-up Converter, 

Boost Converter) verwendet. 

Mit den Vorteilen eines Mehrphasensystems 

für die Bereitstellung hoher 

Leistungen bei hohen Schaltfrequenzen 

ergeben sich kleinste Abmessungen, 

die ausschließliche Verwendung 

von SMD-Bauelementen auch für 

Spulen und Kondensatoren und eine 

außerordentlich hohe Leistungsdichte 

bei hoher Zuverlässigkeit und bestem 

Wirkungsgrad. Ein herausragender 

Vorteil bei LED-Straßenlampen ist 

deren Dimmbarkeit, 

also die Anpassung 

der Helligkeit an die 

Beleuchtungsverhältnisse. 

Damit 

lässt sich ein weiterer 

Beitrag zu erhöhter 

Sicherheit bei 

gleichzeitiger Energieeinsparungleisten. 

Die Regelung 

der Helligkeit von 

LEDs geschieht im 

allgemeinen durch 

Pulsbreitenmodulation 

(PWM) des 

LED-Stroms, wobei 

das Tastverhältnis (duty cycle) der 

PWM die Helligkeit in weiten Grenzen 

linear beeinflusst. Um so genannte 

Shutter-Effekte durch die PWM- 

Frequenz zu vermeiden, muss diese 

bei mehr als 200 Hz liegen; bei Versuchen 

wurde festgestellt, dass bei einer 

PWM-Frequenz von 500 Hz und höher 

die gefürchteten „Perlschnur-Effekte“ 

nicht mehr auftreten, die im Straßenverkehr 

zu ernsthaften Gefährdungen 

führen können. Eine andere Methode 

der Helligkeitsregelung ist die kontinuierliche 

Einstellung des Stroms über 

einen analogen Steuereingang. Die bei 

dieser Methode unvermeidliche Änderung 

der Lichtfarbe ist bei Straßenlampen 

nicht von entscheidender Be- 

deutung, sie kann allerdings die Effizienz 

um 30 bis 60 % verbessern. 

Die Regelung eines Mehrphasen- 

Aufwärtsreglers soll eine gleichmäßige 

Verteilung der Leistung auf mehrere 

Phasen garantieren (Bild 2). Wie 

beim Mehrphasen-Abwärtsregler werden 

auch hier die Phasen mit gleichem 

zeitlichem Abstand nacheinander eingeschaltet. 

Es müssen jedoch in jeder 

Phase der Momentanstrom gemessen 

und der Treiber bei Erreichen einer 

definierten Schwelle abgeschaltet werden, 

um die nicht unerheblichen Toleranzen 

der Induktivitäten auszugleichen. 

Bei einer einfachen Ansteuerung 

mit gleichen Einschaltzeiten für alle 

Phasen ist der Strom beim Abschalten 

umgekehrt proportional zur Phaseninduktivität, 

die übertragbare Leistung 

ist aber proportional zum Quadrat dieses 

Stroms. Mit der Einzelphasen- 

Strommessung lassen sich besonders 

thermische Weglaufeffekte (thermal 

runaway) vermeiden, die durch die 

Temperaturabhängigkeit der Indukti- 

l Bild 3. Ein 150-W-LED-Controller im Scheckkartenformat. 

vitäten bedingt sind. Dazu verfügt 

jeder Einzelwandler über einen inneren 

Regelkreis, der die Einzelphase bei 

Erreichen eines vorgegebenen Stromwertes 

abschaltet. Der Schwellenwert 

dazu wird vom Fehlerverstärker des 

äußeren Regelkreises vorgegeben, der 

die Ausgangsspannung oder den Laststrom 

mit einer präzisen Referenz vergleicht. 

Eine Slope-Kompensation zur Stabilisierung 

des Duty Cycle jeder Einzelphase 

wird in jedem der inneren 

Regelkreise vorgenommen, wobei die 

Abschaltschwellen der inneren Regelkreise 

in Abhängigkeit von der Steilheit 

des steigenden bzw. fallenden Stroms 

durch die Einzelinduktivitäten mit ei- 

24 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC www.elektroniknet.de



nem programmierbaren Korrekturstrom zeitlich gesteuert werden. 

Die Slope-Kompensation wird hierbei von den äußeren Regelkreisen 

abgeleitet, so dass jede Phase, die zu einem äußeren Regelkreis gehört, 

den gleichen Korrekturstrom erhält. 

Abhängig von den zu verwendenden Induktivitäten muss die 

Schaltfrequenz und die Kompensation der äußeren Regelkreise 

entsprechend der Aufgabenstellung angepasst werden. Für den 

Betrieb als LED-Stromquelle ist es sinnvoll, den LED-Strom über 

sehr kleine Shunts zu erfassen, so dass auch die Referenzspannung 

für die äußeren Regelkreise entsprechend niedrig und zugleich 

hochpräzise sein muss. 

Drei LED-Ketten 

simultan gesteuert 

Für den Aufbau von LED-Straßenlampen mit bis zu drei LED- 

Ketten zu je 16 Einzel-LEDs bietet sich das IC E981.01 von Elmos 

Semiconductor an. Dieser Controller ermöglicht den Aufbau eines 

Konverters mit bis zu neun Phasen und Betriebsspannungen von 8 

bis 60 V. Bis zu drei Ausgänge, von denen jeder über eine eigene 

äußere Regelschleife verfügt, erhöhen die Flexibilität für den Anwender. 

Dabei lassen sich verschiedene Aufteilungen der Stränge 

programmieren, von denen sich die Verteilung „3 + 3 + 3“, also 

jeweils drei Phasen für jeden Ausgang, besonders für die Stromversorgung 

dreier unabhängig voneinander regelbarer LED-Ketten 

eignet. So lassen sich mit einem einzigen Controllerbaustein Lampen 

mit bis zu 150 W aufbauen (Bild 3). 

Das Steuerteil des ICs sorgt für eine optimierte, gleichmäßige 

Verteilung der den Ausgängen zugeordneten Phasen innerhalb eines 

Gesamtzyklus. Dadurch wird auch für mehrere Ausgangsspannungen 

die Wechselstrombelastung der Ein- und Ausgangskondensatoren 

minimiert. Da jeder Ausgang über eine eigene Regelschleife 

verfügt, ist die Stabilität einer solchen Anordnung auch unter 

schwierigsten Lastbedingungen gewährleistet. Für die Einstellung 

der LED-Helligkeit bietet der Mehrphasen-Controller E981.01 sowohl 

die kontinuierliche Stromeinstellung als auch die PWM-Steuerungsmöglichkeit, 

so dass einerseits die Balance zwischen unterschiedlich 

hellen LED-Ketten in einer Lampe hergestellt, andererseits 

die Lampe als Ganzes 

oder jede LED-Kette 

einzeln gedimmt werden 

kann. 

Mit dem neuen 

Mehrphasen-Controller 

E981.01 von ELMOS wurde 

ein innovatives LED- 

Ansteuerkonzept verwirklicht, 

das die Vorteile der 

Lutz Moschke 

ist seit 2007 bei Elmos als Entwicklungsingenieur 

für Applikationen und Systeme, Product 

Definer und Applikationsingenieur in der Produktlinie 

DC/DC-Wandler und LED-Treiber tätig. 

Nach seinem Studium der Industrieelektronik 

an der FH Görlitz arbeitete er als Entwicklungsingenieur 

bei verschiedenen Unternehmen, 

u.a. bei Carl Zeiss Jena im Bereich 

Medizin- und Wärmebildtechnik. 

ausgefeilten digitalen 

Steuerung des Mehrphasensystems 

mit denen einer 

analogen Regelung für 

bis zu drei LED-Stränge 

im Konstantstrombetrieb 

kombiniert. Muster des 

Chips können kostenlos 

angefordert werden, Demoboards 

sind ebenfalls 

verfügbar. jw 

Lighting-power@msc-ge. 

com 

HIROSE Connectors 

DF13 Series 

DF59 Series 

DF57 Series 

FH28 Series 

HR30 Series 

Kompakt und niedrig: 

Wire-to-Board 

Rastermaß: 1,25 mm 

Aderquerschnitt (AWG): 26 - 32 

Nennstrom: 1A 

Höhe gesteckter Zustand: 

1,6 - 3,6 mm (abgewinkelte 

Ausführung) 

Anschlußtechnik: SMD / DIP 

Variables LED- 

Verbindungssystem 

Rastermaß: 2 mm / 4 mm 

Aderquerschnitt (AWG): 22 

Nennstrom: 3A 

Höhe gesteckter Zustand: 2,8 mm 

Anschlußtechnik: SMD 

“Swing lock” Verschlußtechnik 

Spezielle “Floating”-Funktion 

2, 3, and 4 Pin erhältlich (weitere 

auf Anfrage) 

“Swing lock” 

für kleine Leitungen 

Rastermaß: 1,2 mm 

Aderquerschnitt (AWG): 28 - 34 

Nennstrom: 2,5A (AWG28) 

Höhe gesteckter Zustand: 1,4 mm 

Anschlußtechnik: SMD 

“Swing lock” Verschlußtechnik 

2 - 6 pin erhältlich 

FFC-FPC-Verbinder 

Raster: 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 

0,5 mm und 1,0 mm. 

Von 4 bis 120polig 

Bauhöhe ab 0,65mm bis 3,0mm. 

ZIF/LIF-Ausführung 

Mit und ohne “Sidecatcher”, 

Verschlußmechanismen horizontal 

oder vertikal. 

Rundstecker für 

Außenanwendungen 

Verschluß: Push-Pull, Bajonettund 

Schraub-Verbindungen 

Geschirmt und ungeschirmt, 

Metall- oder Kunststoffausführung. 

Signal- und Hochstromverbinder. 

Viele in IP67 / IP68. 

CONNECTING THE FUTURE! 

email: info@hiroseeurope.eu · Internet: www.hiroseeurope.com


Die neu vorgestellte 16-bit-Mikrocontrollerfamilie 

RL78/ 

I1A von Renesas deckt alle 

Anforderungen ab, die ein modernes 

LED-Beleuchtungssystem an eine integrierte 

Ansteuerungsschaltung stellt 

(Bild 1). Da alle nötigen Funktionen 

auf einem Chip vereint sind, müssen 

extern nur noch die Leistungshalbleiter 

und gegebenenfalls Treiber- und 

Isolationsstufen hinzugefügt werden. 

Der Mikrocontroller integriert eine 

sehr leistungsfähige 16-bit-CPU, die 

mit bis zu 32 MHz getaktet werden 

kann und im so genannten Uhren- 

Modus einen Strom von 0,7 µA aufnimmt. 

Die Bauteile sind in SSOP- 

bzw. QFP-Gehäusevarianten mit 20 

bzw. 38 Pins erhältlich. Die RL78/I1A- 

Mikrocontroller bieten innerhalb der 

RL78-Familie vor allem einen großen 

Flash-Speicher mit einer Kapazität 

Einfache Modulation 

der Lichtfarbe 

Ein 16-bit-Mikrocontroller erweitert 

die Möglichkeiten des LED-Lighting 

Renesas Electronic hat seine Mikrocontrollerfamilie RL78 um weitere fünf 

Typen ergänzt, die über eine spezielle Peripherie zur effizienten LED- 

Ansteuerung verfügen. Dank einer speziell angepassten Peripherie lassen 

sich mit einer vergleichsweise überschaubaren Elektronik die Lichtfarbe 

modulieren und die Helligkeit steuern (Dimmung). 

l Bild 1. Die 16-bit-Mikrocontrollerfamilie RL78/I1A ist speziell für 

die Ansteuerung von LEDs in Beleuchtungssystemen ausgelegt. 

(Bild: Renesas) 

Von Martin Gruber 

von 32 Kbit bzw. 64 Kbit, ein 2 Kbit 

bzw. 4 Kbit großes RAM und 4 Kbit 

„Data Flash“-Speicher. Die großen 

Speicher sind wichtig, da vergleichsweise 

viel Programmcode gespeichert 

werden muss. Nur so lassen sich die 

erforderliche Vernetzung und Kommunikation 

realisieren und die Anforderungen 

an die modernen Anwendungen 

hinsichtlich Auflösung und 

Brillanz des Lichtes erfüllen. 

Zur Reduktion des Ruhestromes 

wurde ein spezieller Snooze-Modus 

16-bit-Timer (3 Kan.) 

6 Ausg. 

16-bit-Timer (1 Kan.) 

6 Ausg. 

16-bit-Timer 6 Kan. 

16-bit-Timer 

(2 x 8-bit-Timer) 

Parity-Check für RAM 

eingeführt. Damit kann gezielt gewählt 

werden, welches Peripherie- 

Segment aktiv ist und wie oft und wie 

lange es eingeschaltet wird. Um die 

Dali-Kommunikation aufrecht zu erhalten, 

sind nur wenige µA notwendig. 

Bei geringem Datenaufkommen kann 

der Wert sogar auf 1 µA sinken. Für 

das Abspeichern von Betriebsparametern 

und ähnlichen Informationen ist 

ein „Data Flash“-Speicher mit Background-Operation 

auf dem Chip integriert. 

Bild 2 zeigt die Blockschaltung 

des RL78/I1A-Mikrocontrollers. 

Die 16-bit-Mikrocontrollerfamilie 

RL78/I1A integriert Hochleistungs- 

PWM-Ausgänge für hochaufgelöstes 

Dimmen und exakte Farborteinstellung. 

Der PWM-Timer, der mit 

64 MHz getaktet wird, bietet dazu eine 

sehr hohe Grundauflösung. Zusätzlich 

lassen sich weitere 4 bit überlagern 

(Dithering) und die PWM-Impulse 

so noch feiner abstufen, die zeitliche 

Auflösung reicht dann herunter bis 

0,97 ns. Ein zusätzlich invertierender 

PWM-Ausgang mit Totzeitverriegelung 

und Schnellabschaltung bildet die 

26 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC www.elektroniknet.de 

2 Kan. 

12-bit-Intervall-Timer 

Echtzeit-Uhr (RTC) 

CRC-Berechnung für 

Flash-Speicher 

Detektor für unzulässigen 

Speicher-Zugri� 

RAM-Schutz 

Register-Schutz (SFR) 

Frequenz-Detektor 

Test A/D-Wandler 

CPU-Kern RP78 

Oszillator Systemtakt 

(1 MHz bis 20 MHz) 

(Quarz/externer Takt) 

Oszillator Zusatztakt 

(32,768 kHz) 

(Quarz/externer Takt) 

Interner Oszillator 

32 MHz 24 MHz 16 MHz PLL 

12 MHz 8 MHz 4 MHz 

1 MHz 

Speicher 

15 kHz (für WDT, 

RTC, 12-bit-Timer) 

Flash (32 Kbyte bis 64 Kbyte) 

Flash für Daten (4 Kbyte) 

RAM (2 Kbyte bis 4 Kbyte) 

l 

Bild 2. Blockschaltung des Mikrocontrollers RL78/I1A. 

64 MHz 

I/O-Ports (34 Pins) 

(einschl. 5 Pins “Input only”) 

externe Eingänge (9 Pins) 

CSI/UART(DALI)/I²C 

UART 

UART 

On-chip-Debugger (OCD) 

10-bit-A/D- 

Wandler 

Verstärker, 6 x Komparator 

Temperatur-Sensor 

DMA 

6 bis 

11 Kan. 

2 Kan. 

Multiplizerer/Dividierer/MAC 

16 x 16 = 32, 32 ÷ 32 = 32 

WDT (Watch-dog-Timer) 

LVI (Low-voltage-Indikator) 

PoC (Power-on Clear)

l Bild 3. Das Evaluation Board (Demonstration 

Kit) für die 16-bit-Mikrocontrollerfamilie 

RL78/I1A. 

Ausgangsstufe. Die PWM-Ausgänge 

können durch ein Hardware-Signal auf 

„High Impedance“ geschaltet werden, 

sind dann also inaktiv. 

Dem auf dem Chip mit integrierten 

10-bit-A/D-Wandler ist ein programmierbarer 

Verstärker (PGA – Programmable 

Gain Amplifier) vorgeschaltet, 

dessen Verstärkung per Software eingestellt 

werden kann. Mit dem PGA 

lässt sich eine Strommessung auf einfache 

Weise realisieren. Darüber hinaus 

können andere Analogsignale bis 

zum 32-fachen ihrer Amplitude ver- 


stärkt werden. Die auf dem Mikrocontroller-Chip 

integrierten Analog-Komparatoren 

lassen sich z.B. zur Kurzschlusserkennung 

nutzen. Deren 

Schaltschwelle wird analog oder digital 

über ein einstellbares Fenster vorgegeben. 

Eine integrierte PFC-Steuerschaltung 

(Power Factor Correction) erlaubt 

den Betrieb im Interleave-Modus für 

„High Power“-Geräte. So können Vorgaben 

der Energieversorger einfach 

und effizient eingehalten werden. 

Das Schnittstellenangebot reicht 

von UART, I²C, CSI, DALI (16, 17 und 

24 bit) bis DMX512, es ermöglicht eine 

Kommunikation über alle in der 

Beleuchtungstechnik üblichen Interfaces. 

Der Aufbau einer IR-Remote- 

Schnittstelle wird durch eine Timer 

Array Unit (TAU ) erleichtert. Der 

Standard-Temperaturbereich der Mikrocontrollerfamilie 

erstreckt sich von 

–40 bis +105 °C. Zur Design-Unterstützung 

liefert das Unternehmen 

MSC leistungsfähige Entwicklungswerkzeuge, 

wie IAR Compiler und 

JTag Debugger. Ein „Evaluation 


Board“ wird zum Jahresanfang 2012 

bereit stehen (Bild 3). Als Applikations-Software 

sind ein DALImaster- 

GUI und eine DALIslave-Software 

erhältlich; letztere kann leicht an die 

eigenen Anforderungen angepasst und 

eingebunden werden. jw 

Lighting-micros@msc-ge.com 

Martin Gruber 

ist als Senior FAE bei der MSC Vertriebs GmbH 

tätig. Er verfügt als erfahrener Applikationsspezialist 

über fundiertes Wissen im Bereich 

Mikrocontroller, besonders in den Bereichen 

Low Power Metering und Home Automation. 

renesas@msc-ge.com 

LED-Treiber: 

Ansteuerung von RGB-Clustern mit Dimmfunktion 

Für High Power LED Lighting ist der 

LED-Treiber MBI6653 von Macroblock 

ausgelegt. Der Baustein erlaubt 

den Aufbau einer Konstantstromquelle 

mit nur vier externen Komponenten. 

Die Applikation kann mit einer Gleichspannung 

von 6 bis 36 V versorgt werden 

und liefert einen Ausgangsstrom 

von maximal 1 A. Das Dimmen der 

LED ist durch Anlegen eines PWM- 

Signals an den PWMD-Pin möglich. 

Der Macroblock-LED-Treiber 

MBI6901 arbeitet bei Netzspannungen 

zwischen 80 und 265 V. Der Baustein 

regelt den Ausgangsstrom auf fünf 

Prozent genau. Ein Dimmen des LED- 

Stromes ist über einen Optokoppler 

am DIM-Eingang möglich. Neben verschiedenen 

Schutz- und Überwachungsfunktionen 

wie Under Voltage 

Lock-out und Over Voltage Protection 

verfügt der Treiber über eine „Thermal 

Protection“-Funktion. Diese 

schaltet das Bauteil ab, wenn die Temperatur 

über 155 °C ansteigt. Sobald 

die Temperatur unter 125 °C fällt, beginnt 

der externe MOSFET wieder zu 

arbeiten. 

Der 3-Kanal-Konstantstrom-LED- 

Treiber MBI6030 von Macroblock 

eignet sich für anspruchsvolle Beleuchtungen 

im Innen- und Außenbe- 

Konstantstrom-LED-Treiber 

Nur 22,1 × 12,55 × 8,5 mm³ groß sind 

die Konstantstrom-LED-Treiber der Serie 

LDA24 von YDS. Der konstante 

Ausgangsstrom lässt sich mit einem 

PWM-Signal bis auf Null dimmen. Die 

Module sind für Eingangsspannungen 

von 5 bis 36 V ausgelegt. Die Spannung 

an der Last kann zwischen 2 und 

34 V betragen und damit bis über 

zehn in Reihe geschaltete LEDs versorgen. 

Der Wirkungsgrad beträgt bis zu 

95 %. Im Shut-down-Betrieb sinkt der 

Eingangsstrom unter 400 µA. Standardwerte 

der LDA24-Serie sind 300, 

350, 500, 600 und 700 mA, andere Varianten 

werden nach Kundenwunsch 

gefertigt. Die LED-Treiber bieten Übertemperaturschutz,Dauer-Kurzschlussfestigkeit, 

geringe Welligkeit 

und eine Lebensdauer von zwei Mio. 

reich. Er kann mehr als 250 RGB- 

LEDs bzw. LED-Cluster kaskadieren. 


Stunden. Die Module sind vollständig 

getestet und sofort betriebsbereit. 

Die AC/DC-LED-Treiberfamilie LGA100 

von YDS ist für konstante Ströme zwischen 

2000 und 5000 mA bei Lastspannungen 

zwischen 10 und 48 V erhältlich. 

Die Familie gibt es als 1-Kanal- 

u. 4-Kanal-Treiber. Die Module 

sind für Innenbeleuchtungen und 

auch mit Schutzart IP67 für Outdoor- 

Anwendungen geeignet. 




Dimmen von LEDs: 


Die Pulsweitenmodulation (PWM) bietet beim Dimmen von LEDs 

gegenüber dem Analogverfahren zwei wesentliche Vorteile: Der Farbort 

bleibt erhalten und für die Realisierung genügt ein mit dem PWM-Ausgang 

des Mikrocontrollers verbundener Schalttransistor. Nachteilig ist die 

deutlich schlechtere Lichtausbeute des Systems. 

Die beiden wichtigsten Methoden 

für das Dimmen einer 

LED sind die Modulation des 

Vorwärtsstroms IF mittels Pulsweitenmodulation 

(PWM) und die Einstellung 

der Höhe des kontinuierlichen 

Gleichstroms IF durch eine geeignete 

Analogschaltung. 

PWM-Dimmen 

Beim PWM-Dimmen wird die Helligkeit 

über das Tastverhältnis eingestellt. 

Ist der Stromkreis eingeschaltet, dann 

fließt durch die LED bzw. LED-Kette 

der durch die Stromquelle vorgegebenene 

maximale Strom IF. Die Schaltfrequenz 

muss so hoch gewählt werden, 

dass das menschliche Auge kein 

Flackern wahrnimmt. Da die Lichtabstrahlung 

der LED, anders als bei der 

Glühlampe, keiner thermischen Trägheit 

unterliegt, müssen die Frequenzen 

daher höher sein als 100 Hz. Die 

Schaltung selbst ist vergleichsweise 

einfach: Die PWM-Impulse lassen sich 

mit einem Mikrocontroller erzeugen. 

Die Impulse können im einfachsten 

Fall für die Ansteuerung eines Transistors 

genutzt werden, an dessen Kol- 


lektor die LED bzw. die LED-Kette 

unmittelbar angeschlossen ist. Der 

mittlere Strom durch die LED ist das 

Produkt aus dem maximalen Strom I LED 

und dem Tastverhältnis der PWM- 

Frequenz. Wird mit dem Signal eine 

Spannungswandlerschaltung angesteuert, 

dann müssen die Verzögerungszeiten 

beim Ein- und Ausschalten beachtet 

werden; diese begrenzen die maximale 

Schaltfrequenz und auch die minimale 

Dauer des Einschaltimpulses und damit 

den Bereich, in dem das Tastverhältnis 

eingestellt werden kann. 

Analoges Dimmen 

PWM-Dimmen analoges Dimmen 

Helligkeit wird eingestellt durch die Modulation des Spitzenstroms 

I F (max) des LED-Treibers 

Beim analogen Dimmen der LED wird 

die Höhe des Vorwärtsstroms I F eingestellt. 

Dies kann im einfachsten Fall 

durch ein Potentiometer oder durch die 

Verwendung einer Gleichspannungsquelle 

mit einstellbarer Ausgangsspannung 

geschehen. Da beim analogen 

Dimmen der Vorwärtsstrom I F verändert 

wird, ändert sich grundsätzlich 

auch der Farbort des von der LED abgestrahlten 

Lichts. In Anwendungen, 

in denen eine konstante Farbtemperatur 

gefordert ist, kann daher das ana- 

Helligkeit wird eingestellt durch die Änderung des 

durch die LEDs fließenden Gleichstroms I F 

keine Farbverschiebung beim Dimmen mit der Änderung des Stroms I kann sich der Farbort 

F 

verschieben 

Probleme durch einen überhöhten Einschaltstrom sind 

möglich 

keine Einschaltströme im laufenden Betrieb 

Einschränkungen bei der Wahl der Schaltfrequenz, zudem 

sind Störungen bei bestimmten Schaltfrequenzen möglich 

keine Probleme mit Abstrahlungen und Störungen 

durch Schaltimpulse 

Helligkeit ist linear zum eingestellten Tastverhältnis Helligkeitseinstellung nicht linear 

niedrigere Lichtausbeute (lm/W) höhere Lichtausbeute als beim PWM-Dimmen 

l Vergleich der beiden Varianten für das Dimmen von LEDs. 

loge Dimmen nicht verwendet werden. 

Allerdings bemerkt das menschliche 

Auge eine Abnahme der Helligkeit 

oder auch Abweichungen des Farborts 

nur im unmittelbaren Vergleich mit 

anderen Leuchtmitteln, etwa in einer 

LED-Kette. Auch beim analogen Dimmen 

ist der Regelbereich eingeschränkt. 

Die Spannung am Strommesswiderstand 

in der LED-Kette ist 

bei sehr geringen Helligkeiten entsprechend 

niedrig und kommt in die Größenordnung 

der Offset-Spannung der 

Verstärkerschaltung; die Regelschleife 

ist dann nicht mehr stabil. 

Bei einer Variante des analogen 

Dimmens kann auch das PWM-Signal 

aus einem Mikrocontroller genutzt 

werden. Wird für die Erzeugung des 

LED-Stroms ein Aufwärtsregler verwendet, 

dann kann das PMW-Signal 

als Versorgungsspannung auf die interne 

Referenzspannungsquelle geschaltet 

werden. Diese integriert das 

PWM-Signal und bildet so einen Mittelwert, 

der die Ausgangsspannung 

des Spannungsreglers entsprechend 

dem Tastverhältnis einstellt. 

Module für beide 

Betriebsarten 

Das Unternehmen aimtec (www. 

aimtec.com) bietet unter der Bezeichnung 

„AMLB-Z“ eine neue Serie gekapselter 

Module für die Ansteuerung 

von LEDs und LED-Ketten auf Basis 

von Gleichspannungsaufwärtsreglern. 

Die Module können bei entsprechender 

äußerer Beschaltung sowohl für 

das analoge als auch für das PWM- 

Dimmen verwendet werden. Die Module 

arbeiten an Eingangsgleichspannungen 

von 9 bis 36 V und bieten je 

nach Modell Ausgangsströme zwischen 

150 und 700 mA. Sie unterstützen 

den erweiterten Industrie-Temperaturbereich 

und entsprechen den 

RoHS-Vorgaben. Die interne Schaltung 

bietet einen permanenten Schutz 

vor Kurzschlüssen am Ausgang. 

nach Unterlagen der Firma aimtec 



Das Aussehen der LED-Retrofits 

gleicht dem der konventionellen 

Leuchtsysteme Glühlampe 

und Leuchtstofflampe, damit 

sie diese komplett ersetzen können. 

Doch Retrofits sind ein komplexes 

Konglomerat aus Chip, Optik, Steuerung, 

Kühlkörper und Gehäuse. Lichttechnische 

Eigenschaften wie Abstrahlwinkel 

oder Schutzart, die bislang 

den Leuchten zugerechnet wurden, 

fallen so dem Leuchtmittel zu. 

Wird eine hohe Qualität und Verlässlichkeit 

gewünscht, ist die Wahl des 

passenden Produktes zwangsläufig 

recht kompliziert. 

Es wird nicht einfacher, wenn neben 

der Produktqualität ein gesteigerter 

Wert auf gute Lichtqualität gelegt 

wird; dann kann sich das unüberschaubare 

Angebot recht schnell ausdünnen. 

Desto wichtiger ist es für jeden Anbieter, 

ein variantenreiches Angebot an 

Retrofits vorzuhalten, um höchste Ansprüche 

erfüllen zu können. Das Unternehmen 

Wi.LED LED Solutions ist 

hier mit einem Angebot an LED-basierten 

Alternativen für Temperaturstrahler 

(wie Glühlampen) oder Entladungslampen 

(wie Leuchtstofflampen) 

breit aufgestellt. Wi.LED bietet mehr 

als 60 Produkte mit G13-Fassung in 

den Längen 590, 895, 1.200 und 

1.500 mm an. Retrofit-T8-Leuchten 

sind vom VDE auf die Sicherheitsan- 


Retrofits bieten mehr 

Kombination aus Chip, Optik, Steuerung, 

Kühlkörper und Gehäuse 

forderungen an Lampen mit eingebautem 

Vorschaltgerät für Allgemeinbeleuchtung 

(DIN EN 60968) geprüft 

und zertifiziert. 

Die von Wi.LED angebotenen Retrofit-T8-LED-Leuchten 

(Bild 1) erreichen 

eine Lebensdauer von 

45.000 Stunden; nach dieser Zeit stehen 

noch 70 Prozent der Ausgangsleistung 

zur Verfügung. Ein Blick auf die 

Effizienz (Lumen je Watt) der Nachfolgertechnologie 

erlaubt den direkten 

Vergleich zwischen alter und neuer 

Technik. Retrofit T8 liefern eine 

Lichtausbeute von bis zu 108 Lumen 

je Watt – ein Wert, der dem konventioneller 

Leuchtstofflampen gleicht und 

den von Glüh- und Halogenlampen 

weit übertrifft. Vorteilhaft auf die 

Leistungsbilanz wirkt sich aus, dass 

die LED-Lampen das Licht mit einem 

Abstrahlwinkel von 120 Grad abge- 

llll LED-Ausführungen 

Eine Grenze ist überwunden: Fortschritte bei der Leistung und bei der 

Farbbeständigkeit des Weißlichts machen SMD-LED-Chips fit für den Einsatz 

in allgemeinen Beleuchtungssystemen ohne technische Vorbehalte. 

Doch Alt und Neu sind nicht ohne weiteres vergleichbar. 

Von Burkhard Wilke 

l Bild 1. Die Retrofit-T8-Leuchte eignet sich vor allem für technische Beleuchtungssysteme wie z.B. 

die Beleuchtung eines Parkhauses. 

ben. Verglichen mit rundum emittierenden 

Leuchtstofflampen ist hier ein 

Gewinn bis zu 20 Prozent möglich. 

Hohe Anforderungen 

an die Leuchtmittel 

Einige lichttechnische Eigenschaften 

können für einen Vergleich zwischen 

konventionellen und LED-Systemen 

herangezogen werden, damit eine optimale 

Alternative gefunden werden 

kann. Im Handel werden, sensibilisiert 

für den weitgreifenden Einfluss guten 

Lichts auf den Menschen, hohe Anforderungen 

zum Beispiel an die Beständigkeit 

der Farbtemperatur gleicher 

Lampen und harmonierende Farbtemperaturen 

unterschiedlicher Leuchtmittel 

gestellt. Eine hohe Farbwiedergabe 

wird verlangt, um Farben möglichst 

tageslichtecht wiederzugeben. 

Im Gegensatz dazu wird für Industriehallen 

meist ein höchstmöglicher Wirkungsgrad 

bevorzugt. Das Produktportfolio 

der Retrofit T8 von Wi.LED 

bietet eine breite Auswahl für diese 

und weitere Anwendungsbereiche. Allein 

18 Varianten mit 1.500 mm Länge 

und neutralweißer Farbtemperatur 

(4.000 oder 4.500 K) sind erhältlich. 

Die Palette an Varianten reicht von 

1.200 bis 3.240 Lumen, mit Farbwiedergabeindex-Werten 

bis zu Ra 90. 

Zwei Abstrahlwinkel mit 70 Grad und 

120 Grad sind lieferbar, je nachdem, 

ob eine fokussierte Ausleuchtung oder 

eine breitere Abstrahlcharakteristik 

gewünscht ist. 

Die Vorteile der LED-Technologie 

beschränken sich jedoch nicht auf den 

Ersatz von konventionellen Leuchtmitteln. 

Sie ermöglicht weitere, nicht 


LED-Ausführungen llll 

l Bild 2. Die Modulketten sind in unterschiedlichen Varianten 

erhältlich, z.B. zur Ausleuchtung kleiner Displays oder mit den 

triwiLED-Modulen für turmgroße Pylone. 

standardisierte Arten der Beleuchtung, 

bei denen konventionelle Leuchtmittel 

häufig nicht eingesetzt werden können. 

Modulketten oder Einzelmodule 

werden für solche Systemlösungen 

In den letzten Jahren haben neu 

aufkommende LED-Module und 

LED-Platinen Nischen erobert, in 

denen Glühlampen oder Leuchtstofflampen 

nicht mehr konkurrenzfähig 

waren. Als Beispiel können Anwendungen 

mit farbigem Licht genannt 

werden, wie die Lichtwerbung oder 

miniaturisierte Lichtinstallationen. 

Seit kurzem können Retrofits mit 

lichttechnischen Werten überzeugen, 

die mit denen konventioneller Leuchtmittel 

vergleichbar sind. 

eingesetzt, zum Beispiel 

für die Lichtwerbung, 

Auslagenbeleuchtung 

oder den Anlagenbau. 

Diese zweite wichtige 

Produktgruppe des Unternehmens 

Wi.LED 

LED Solutions profitiert 

in gleichem Maße wie 

die Retrofits von dem 

Leistungssprung, den 

SMD-Chips in der jüngeren 

Zukunft gemacht 

haben. Als Komponenten 

erfordern sie die 

fachgerechte Weiterverarbeitung 

und sind vielleicht 

auch deswegen 

die stillen Helden der 

LED-Beleuchtung, die 

anders als Retrofits weniger 

Beachtung in Medien und Kundenbewusstsein 

finden. Durch ihre 

Effizienz und hohe Lebensdauer von 

bis zu 50.000 Stunden leisten sie einen 

wichtigen Beitrag zur nachhaltigen 

Beleuchtung, dem Ziel fast jeder Installation 

mit LED-Technologie. 

Das CE-konforme Programm der 

in Deutschland unter Verwendung 

hochwertiger LED-Chips hergestellten 

Wi.LED-Modulketten ist vergleichbar 

breit aufgestellt wie das Sortiment der 

Retrofits. Die drei Produktreihen 

channelLED, profiLED und triwiLED 

bieten mit ihren Varianten eine Vielzahl 

an interessanten Produkteigenschaften, 

abgestimmt auf die Dimensionen 

der Lichtanlage, vom kleinen 

Display bis zum turmgroßen Pylon 

(Bild 2). Die Auswahl umfasst vier 

Farbtemperaturen von 2.700 bis 

6.300 K mit präzisem ANSI-Binning, 

sowie rote, grüne und blaue Versionen 

für brillante farbige Beleuchtungen. 

Das Wi.LED-Sortiment wird komplettiert 

durch Betriebsgeräte mit hoher 

Schutzart IP 67, vielseitige Dimm- und 

Farbverlaufssteuerungen und Zubehör 

wie Montageprofile, Anschluss- und 

Befestigungsmaterial. jw 


Auf flexiblen Leiterplatten bestückt 

Lichtstarke LED-Bänder mit Montageprofilen 

vereinfachen die Anwendung 

LEDs sind sehr hell und dabei sehr klein. Für Kreative, die sich mit der 

Architekturbeleuchtung beschäftigen, verheißen diese Vorteile der LED- 

Lichttechnik großes gestalterisches Potential. Ein Beispiel hierfür sind 

hochwertige LED-Flexbänder für anspruchsvolle Beleuchtungssysteme. 

Von Burkhard Wilke 

Für miniaturisierte Lichtinstallationen 

bieten sich insbesondere flexible 

LED-Bänder mit Niedervolt-Konstantspannung 

an. Die Montage der LED- 

Bänder erfolgt einfach durch Schneiden 

und Kleben der einzelnen Komponenten. 

Kleine Teilungsmaße erleichtern 

die Anpassung an jede Länge, 

die die Einbausituation erfordert. 

Betriebsgeräte und Steuerungen können 

separat platziert werden, ohne die 

kleinteilige Bauweise oder die Lichtverteilung 

zu behindern. 

Die Halbleitertechnik bringt hocheffiziente 

und leistungsstarke LED- 

Chips hervor, die auch für die bereits 

im Markt etablierten LED-Bänder und 

Modulketten zur Verfügung stehen. 

Optoled Lighting kombiniert die neueste 

Generation an LED-Chips mit flexiblen 

Leiterplatten und bietet exklusive 

Produkte für Anwendungen mit 

höchsten Ansprüchen an die Effizienz, 

Lichtausbeute und Lichtqualität. 

Das Kernprodukt von Optoled sind 

LED-Bänder des Typs „optoFLEX- 

LIGHT“ mit leistungsstarker und 

lichttechnisch hochwertiger Bestückung. 

Alle Produkte dieser Reihe 

sind CE-konform und werden in 

Deutschland produziert. Mit kleinen 

Abmessungen und hoher Lichtleistung 

eröffnen die LED-Bänder neue 

Anwendungsmöglichkeiten auch in 

universellen Beleuchtungssystemen, 

denn die Lichtstromwerte der leistungsstarken 

Varianten können sich 

mit Halogenlampen und auch mit 

Leuchtstofflampen messen. Die Version 

STELLA emittiert 1.400 Lumen 

30 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC www.elektroniknet.de

je Laufmeter, die lichtstärkste Variante 

LUZ erreicht 3.170 Lumen je 

Laufmeter mit Neutralweiß- 

Farbtemperatur (3.500 °K). 

Aufgrund des linearen Aufbaus 

werden LED-Bänder gerne mit 

Leuchtstofflampen verglichen (Bild 1 

und Bild 2). Die Produkte STELLA 

und LUZ halten dem Vergleich ohne 

Abstriche stand und bieten darüber 

hinaus weitere Vorteile. Im Angebot 

sind vier Farbtemperaturen von 

2.700 K bis 6.500 K, wobei besondere 

Sorgfalt auf präzises Binning ohne 

wahrnehmbare Schwankungen der 

Lichtfarbe gelegt wird. Es werden ausschließlich 

Chips mit Farbwiedergabewerten 

von Ra größer 85 verarbeitet. 

Die Chip-Selektion für die Version 

STELLA wird nach dem neuesten 

Standard „MacAdams 3“ ausgeführt 

und garantiert die Gleichförmigkeit 

der Farbtemperatur ohne Nuancen, 

auch für geschulte Augen. Unabdingbar 

für lichttechnisch anspruchsvolle 

Beleuchtungen wird so eine gute Wiedergabe 

über das gesamte Farbspektrum 

ermöglicht. Die Wiedergabe roter 

Töne, der Lackmus-Test für gutes Präsentationslicht, 

ist lebendig und realistisch. 

STELLA bietet trotz kleinteiligem 

Aufbau und geringem Kühlbedarf 

eine hohe Effizienz bis 73 Lumen je 

l Bild 1. Beispiel für ein Stehleuchtensystem mit LED-Flexbändern. 

Watt, je nach Farbtemperatur. Alle 

optoFLEXLIGHT-Bänder erreichen 

eine Lebensdauer von 50.000 Stunden, 

wobei zu diesem Zeitpunkt noch 

70 Prozent der Ausgangsleistung zur 

Verfügung stehen. 

Sonderlösungen sind eher die Regel 

als die Ausnahme für Lichtprojekte mit 

hohem technischem und gestalterischem 

Anspruch. Werden optoFLEX- 

LIGHT-Produkte verwendet, müssen 

bei der Qualität der Installation keine 

Abstriche gemacht werden, denn Optoled 

Lighting bietet eine Palette an 


l Bild 2. Hell strahlende Pendelleuchte mit 

LED-Flexbändern. 

abgestimmten Produkten, die die LED- 

Bänder ergänzt und Systemlösungen 

ermöglicht. Aus der Reihe der angebotenen 

Montageprofile verdient das 

optoLUX-System Erwähnung. Es umfasst 

passgenaue Aluminiumprofile 

mit kleinsten Abmessungen von maximal 

20 × 20 mm2 im Querschnitt. Acht 

Varianten der PMMA- und PC-Abdeckungen 

sind erhältlich. Mit verschiedenenDurchlässigkeitsgradenermöglichen 

sie entweder eine 

effiziente Beleuchtung 

oder, in Verbindung 

mit einer opalen 

Abdeckung, stimmungsvolle,homogene 

Lichtlinien ohne 

sichtbare LED-Punkte. 

Eine breite Palette 

an Konstantspannungskonvertern 

mit 

12 V und 24 V wird 

ergänzt um in Deutschland hergestellte 

Steuerungen mit Farbsteuerungsund 

Dimmfunktionen. 

Neben dem Einbau in starre Profile 

können LED-Bänder auch mit Polyurethanverguss 

gegen mechanische 

Beschädigung und Feuchtigkeitseintritt 

geschützt werden, der die Flexibilität 

und die damit verbundene Vielseitigkeit 

erhält. Bei sauberer Ausführung 

kann mit diesem Verfahren eine hohe 

Schutzart bis zu IP67 erreicht werden. 

Derzeit werden auf dem Markt Produkte 

auf Basis verschiedener Ver- 

llll LED-Ausführungen 

gussverfahren angeboten. Nicht selten 

wird ein rein mechanischer Schutz 

fälschlicherweise mit dem Siegel 

„IP67“ deklariert. Um einen hohen 

Schutz zu gewährleisten, bietet Optoled 

nach Kundenangabe vergossene 

LED-Streifen an. Individuell konfektioniert, 

ist das Band inklusive der 

Kabeleinführung komplett umschlossen 

und geschützt. Der Verguss wird 

als flexible Variante oder im Aluminiumprofil 

angeboten und ist für Außenanwendungen 

geeignet. 

Individuelle Lichtlösungen sind 

nicht nur mit einem kombinierbaren 

System aus Komponenten möglich. 

Basierend auf den optoFLEXLIGHT- 

LED-Bändern wird eine stetig wachsende 

Bandbreite an anschlussfertigen, 

schlanken Linienleuchten als Einbau-, 

Aufbau- oder Pendelleuchten angeboten. 

jw 


Burkhard Wilke 

ist Geschäftsführer der Optoled Lighting 

GmbH. Gemeinsam mit dem Projektmanager 

Architekturbeleuchtung betreut er Lichtplaner 

und -installateure. Ein Schwerpunkt seiner Tätigkeiten 

ist die Beratung über vielfältige Einsatzmöglichkeiten 

der SMD-LEDs, mit Fokus 

auf stimmige Beleuchtungen und die Integration 

von Beleuchtung und Innenausbau. 

wilke@wiled.de 

Gesockelte Miniaturlampen 

Durch eine hohe Lebensdauer und 

Farbtreue zeichnen sich die gesockelten 

LED-Miniaturlampen von 

CML aus. 

Die den Bauform-DIN-Normen entsprechenden 

Lampen sind für alle 

üblichen industriellen Kleinspannungsbereiche 

von 6 V bis 48 V und 

Niederspannungen erhältlich. 

Mehr Informationen über die Miniaturlampen 

erhalten Sie unter 



Verbindungstechnik llll 

Multifunktionales LED-Steckverbindersystem: 

Einer für alles 

Mit der Serie DF59 hat das Unternehmen Hirose ein Steckverbindersystem 

auf den Markt gebracht, das in erster Linie für 

allgemeine LED-Beleuchtungsanwendungen ausgelegt ist. Damit 

ergänzt der Hersteller sein mittlerweile aus mehr als einem 

Dutzend Steckerserien bestehendes Lighting-Produktportfolio. 

Das Besondere an den DF59-Steckern ist ihre geringe 

Höhe von lediglich 2,5 mm. 

Die äußerst flachen Steckverbinder 

DF59 von Hirose lassen sich sowohl 

für die Stromversorgung über Kabelleitungen 

auf der Leiterplatte (wire to 

board) als auch von Leiterplatte zu 

l Die Bauhöhe der Steckverbinder DF59 beträgt lediglich 2,5 mm. 

(Bild: Hirose) 

Leiterplatte (board to board) verwenden 

(Bild). Eine zusätzliche Variante 

dient als Abschlussstecker (shortening 

plug). Hierzu ist nur ein Buchsentyp 

erforderlich; dieser passt für die verschiedenen 

Stecksysteme, was die 

Anzahl der Bauteilkomponenten reduziert. 

Je nach Anforderung von erhöhten 

Luft- und Kriechstrecken hat der DF59 

ein Rastermaß von 2,0 mm beziehungsweise 

4,0 mm. Bei Verwendung 

des vorgegebenen Kabeldurchmessers 

mit AWG 22 (Durchmesser 1,26 mm, 

UL1061) ist das System für 3 A ausgelegt. 

Bei der 2-mm-Variante wird die 

Spannung mit 100 V spezifiziert, bei 

4 mm liegt sie bei 230 V. 

Der DF59 ist derzeit mit zwei, drei und 

vier Kontakten verfügbar und deckt 

somit die Anforderungen für monochrome 

und farbgebende (RGB)-Beleuchtung 

ab. Stecker mit mehr Kontakten 

sind geplant. Das Verbindersystem 

hat im gesteckten Zustand eine 


Robuste SSL-Stecker 

Die IDC-SSL-Stecker von TE Connectivity 

eignen sich für die schnelle Verbindung 

von diskreten 18- bis 24-AWG- 

Drähten mit LED-bestückten Leiterplatten. 

Das Produktangebot umfasst 

SMT/Thru-hole- und Closed-end/Feedthru-Konfigurationen. 

Die Closed-end- 

Version ist mit einem Sichtfenster ausgestattet, 

um sicherzustellen, dass der 

Draht auch wunsch gemäß platziert ist. 

Die robusten, RoHS entsprechenden 

Steckverbinder erfüllen die UL1177- 

Spezifikation. Das Steckergehäuse be- 

Höhe von 2,5 mm. Die Flächenmaße 

von 8 × 9 mm (3-polig, Kabelstecker) 

wurden klein gehalten, um speziell bei 

hellen LED-Anwendungen eine Schattenbildung 

auszuschließen. Darüber 

hinaus ist der Stecker in natürlichem 

Weiß gehalten, um ihn möglichst unsichtbar 

zu machen. 

Der Stecker ist mit einer speziellen 

Verrastung ausgestattet, dem so genannten 

Swing-Lock-System. Das 

Stecken erfolgt über axiales Einlegen 

des Steckergehäuses in die Buchse. 

Durch Druck wird der Steckverbinder 

hörbar verrastet. 

Ebenfalls für LED-Beleuchtungsanwendungen 

ist die Wire-to-Board- 

steht aus hochtemperaturresistentem 

Thermoplastik und ist für Reflow-Prozesse 

ausgelegt. 

Lighting-emechanik@msc-ge.com 

Board-to-board- und Wire-to-board-Steckverbinder 

Speziell für LED-Anwendungen eignen 

sich die Wire-to-board- und Board-toboard-Steckverbinder 

der LEB-Serie von 

JST. Mit einem Rastermaß von 4,0 mm 

sind die kompakten Steckverbinder für 

niedrige Ströme und Spannungen ausgelegt. 

Dank ihrer Höhe von 2,65 mm 

liegen die Stecker außerhalb des Ab- 

(Bild: JST) 

(Bild: TE Connectivity) 

Steckerserie DF57 mit 1,2 mm Rastermaß 

von Hirose geeignet. Die 

zwei- und dreipoligen Ausführungen 

weisen minimale Abmessungen von 

ca. 18 mm² (zweipolig) bzw. 23 mm² 

(dreipolig) mit einer Bauhöhe im gesteckten 

Zustand von nur 1,4 mm auf. 


strahlungswinkels der auf einer Leiterplatte 

montierten LEDs. Die seitlich einsteckbaren 

Bauteile verfügen über ein 

spezielles Verschlusssystem, das unerwünschtes 

Abstecken vermeidet. 

Die Steckverbinder sind in einem RoHSgemäßen 

94V0-9T-Nylon-Kunstharz 

(SMT Headers) eingebettet. Der Nennstrom 

liegt bei 3,0 A Gleich- bzw. Wechselstrom, 

die Nennspannung bei 300 V 

Wechselspannung. Drahtdurchmesser 

von AWG #22 bis #26 sind empfohlen. 

Der Temperaturbereich reicht von –55 

bis +105 °C. Die Steckverbinder werden 

in Standard-Reels für die halb- bzw. 

vollautomatische Fertigung oder in Mini-Reels 

geliefert. 



Die Vorteile von Stehleuchten 

liegen in ihrer positiven 

Raumwirkung durch die Deckenaufhellung 

mit einem indirekten 

Lichtanteil. Durch die individuelle Positionierung 

des direkten Lichtanteils 

an der Arbeitsfläche lässt sich eine 

effiziente Beleuchtung erreichen. Die 

Montage der Leuchte ist einfach und 

kostengünstig, da sie nur aufgestellt 

und an die Steckdose angeschlossen 

werden muss. Dank der flexiblen Positionierung 

ist eine hohe Mobilität 

und ein bedarfsgerechter Umbau der 

Bürosituation jederzeit möglich. 

Eine LED-Stehleuchte kann mit 

weiteren Vorteilen punkten: 

` verbesserte Energieeffizienz, 

` lange Lebensdauer der LED-Technik, 

was Revisions- und Leuchtmittelkosten 

spart, sowie 

` positive Umweltaspekte, 

da kein Quecksilber 

aus den Kompaktleuchtstofflampen 

entsorgt werden 

muss. 

LEDs eröffnen als 

fortschrittliche Lichtquelle 

eine Vielfalt 

von innovativen 

Lichtlösungen. Insbesondere 

den thermischen 

Anforderungen 

der LEDs wird aber 

oft nicht genug Beachtung 

geschenkt. 

Mit der Entstehung des Lichts in der 

Sperrschicht werden bis zu 80 % der 

elektrischen Energie in Wärme umgewandelt. 

Die Erwärmung während des 

Betriebs führt sowohl zu einer Einbuße 

der Lichtausbeute als auch zur 

Verminderung der Lebensdauer der 

LED (Bild 1). Wenn die erlaubte 

Sperrschichttemperatur dauerhaft 

überschritten wird, kann der Emitter 

zerstört werden. 

Zur Erfüllung dieser Anforderungen 

ist das thermische Design eine 

vordringliche Aufgabe bei der Ent- 

Energieeffizienz und 

lange Lebensdauer 

relative Helligkeit 

LED-Stehleuchten für den modernen Büroalltag 

wicklung von LED-Leuchten. Zu einem 

umsichtigen Thermomanagement 

gehört die Auswahl von LEDs mit geringem 

internem Wärmewiderstand 

und von Materialien mit bester Wärmeleitung. 

Eine ausreichende Wärmeabfuhr 

über Konvektion und Strahlung 

erfordert einen entsprechend dimensionierten 

Kühlkörper. 

Die Stehleuchte „x.frame SLED“ 

von Luxwerk erfüllt praktisch alle Anforderungen 

an eine moderne Bürobeleuchtung 

(Bild 2). Die Lichttechnik 

ist mit hocheffizienten LED-Platinen 

realisiert und mit der neuesten LED- 

Generation bestückt. Die Lichtleistung 

beträgt ca. 80 W bei einer Lebensdauer 

von 50.000 Stunden. Die Lebensdauer 

ist der Zeitraum, nach welchem 

die LED immer noch einen zu erwartenden 

Lichtstrom von 70 % des Ma- 

ximalwerts aufweist. Zusätzlich ist die 

Leuchte mit Sensoren für die Präsenz- 

und Tageslichtsteuerung kombinierbar. 

Die Lichtverteilung erfolgt direkt 

oder indirekt und erfüllt die Normen 

im Büro für Einzel- und Doppelarbeitsplätze. 

Mit der Lichtleistung von 

80 W lässt sich ein Doppelarbeitsplatz 

normgerecht beleuchten. 

Einer der Vorteile der Stehleuchte 

mit anspruchsvollem Design ist ihre 

Energieeffizienz. Die x.frame SLED 

Stehleuchte ist um über 67 % effizienter 

als aktuelle Stehleuchten mit 4 × 

TC-L 55W. Was die Lichtleistung betrifft, 

so stehen 220 W in Leuchtstofflampentechnik 

den 80 W in LED- 

Technik gegenüber. Zeitgemäße Anforderungen, 

wie z.B. die des „Green 

Building“-Programms der Europäischen 

Kommission, werden mit der 

Leuchte mühelos erfüllt. In einem Bü- 

llll LED-Leuchten 

Ein Bauherr hat heutzutage immer mehr den Wunsch, ökologisch verantwortungsbewusst 

zu handeln: wirtschaftlich sinnvolles Investment, innovative 

Technologie in Verbindung mit Funktionsvielfalt, Qualität und Design. 

Deshalb setzen sich in Bürogebäuden immer öfter Beleuchtungskonzepte 

mit auf LED basierenden Stehleuchten durch. 

Von Malte Karnatzki 

100 

% 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

25 50 75 

100 

125 °C 150 

Sperrschicht-Temperatur 

l Bild 1. Die Erwärmung der LEDs während des Betriebs führt so- 

wohl zu einer Einbuße der Lichtausbeute als auch zur Verminderung 

der Lebensdauer der LED. (Quelle: Cree) 

www.elektroniknet.de Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC 33 

elektrische Energie 

450 

kWh 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

4 × TC-L 55W x.frame SLED 

l Bild 2. Jährlicher Energiebedarf einer konventionellen Stehleuch- 

te (links) und der LED-Stehleuchte x.frame SLED, die eine vergleichbare 

Lichtleistung abgibt. (Quelle: Luxwerk)

LED-Leuchten llll 

l Bild 3. Die Stehleuchte x.frame SLED bietet bei einer elektrischen 

Anschlussleistung von ca. 80 W eine Lebensdauer von 50.000 

Stunden. (Quelle: Luxwerk) 

l 

rogebäude mit beispielsweise 100 

Stehleuchten ergibt sich eine Energieeinsparung 

von 735.000 kWh. Berechnungsgrundlage 

sind 50.000 Stunden 

Lebensdauer der LEDs und 1.800 Betriebsstunden 

pro Jahr. Mit einem angenommenen 

Strompreis von 18,6 

LED-Hallenbeleuchtung: 

Ein Lichtfeld aus 392 LEDs 

Mit der Integration von Hochleistungsoptiken 

in Industrieleuchten lassen 

sich Lichtverteilungen erzeugen, die 

exakt auf die Anwendungen der industriellen 

Kunden abgestimmt sind und 

insgesamt eine höhere Lichtstärke bieten. 

Gleichzeitig können dank dieser 

Optiken, die mit in massenreplikativen 

Verfahren hergestellt werden, 

LEDs eingespart werden. Damit lassen 

sich Kostenvorteile für die Endgeräte 

und deren Nutzung erzielen. Beide 

Faktoren werden zukünftig eine wichtige 

Rolle bei der 

Erschließung des 

Beleuchtungsmarktes 

spielen. 

Die Grundlage 

der nächsten Generation 

an LED- 

Hallenleuchten ist 

die Kombination 

aus optimierten 

Bild 1. Die LED-Hallenleuchte „lucid 3-Chip-LEDs und 

high bay“ integriert 392 LEDs. einer hocheffekti- 

Cent bei niederspannungsseitiger Messung 

lässt sich bei normkonformer 

Beleuchtung eine Kosteneinsparung 

bis zu 140.000 Euro erzielen. Die Probleme 

bei der Entsorgung von quecksilberhaltigen 

Leuchtstofflampen oder 

der zu erwartende Anstieg der Energiekosten 

sind dabei noch nicht berücksichtigt. 

Bei der Leuchte x.frame SLED 

wurde in der Grundversion ein besonderes 

Augenmerk auf niedrigen Leistungsbedarf 

gelegt. Dafür wurde in 

der Basisversion auf jegliche Steuerungstechnik 

verzichtet. Dies hat 

auch zur Folge, dass die Leuchte keinen 

Stand-by-Betrieb hat und immer 

vollständig abgeschaltet wird. Im Gegensatz 

hierzu wird bei dimmbaren 

und bei sensor-gesteuerten Leuchten 

im Stand-by-Betrieb ständig Energie 

benötigt, was die Stromsparvorteile 

Die Kombination aus optimierten 3-Chip-LEDs und einer hocheffektiven 

Linsenscheibe ist die Grundlage für die LED-Hallenleuchten 

lucid high bay 60° und 30°/60° des Leuchtenherstellers 

LEIDs. Die energieeffizienten Leuchtsysteme erreichen 

eine Lichtausbeute von mehr als 100 Lumen/W. 

ven Linsenscheibe mit nahezu verlustfreier 

Lichtbündelung. Die LED-Hallenleuchte 

„lucid high bay“ von LEIDs 

– bestückt mit 392 LEDs – ist mit einer 

Linsenscheibe von Jenoptik ausgestattet 

(Bild 1). Die Lichtausbeute der Gesamtleuchte 

wird mit über 100 Lumen 

pro Watt angegeben. 

Die lucid high bay hat einen Abstrahlwinkel 

von 60 Grad und bietet eine 

homogene Lichtverteilung in hohen 

Industrie- und Gewerbehallen sowie 

Sportstätten (Bild 2). Die elliptische 

30°/60°-Optik der Leuchte ermöglicht 

häufig deutlich verringert. jw 

Lighting-LED@smc-ge.com 

Malte Karnatzki 

ist seit November 2010 für die neu gegründete 

Luxwerk Manufaktur für Lichttechnik tätig. Seine 

Erfahrung aus über 21 Jahren in der Lichtbranche 

reichen von der Beleuchtungsplanung 

bis zum Vertrieb und die Vertriebsinnendienstleitung. 

Zuletzt war er für den Leuchtenhersteller 

Spectral als Projektmanager tätig. 

es, hohe Lagerhallen im Gang- und 

Regalbereich optimal zu beleuchten. 

Vier Lichtfarben stehen zur Auswahl: 

Kaltweiß (6.500 K), Tageslichtweiß 

(5.000 K), Normalweiß (4.000 K) und 

Warmweiß (3.000 K). Der Lichtstrom 

liegt je nach Ausführung und Lichtfarbe 

zwischen 8.100 und 

9.300 lm. Der Farbwiedergabewert 

Ra ist größer als 80. 

Durch ein fest montiertes 

Netzgerät (Eingangswechselspannung 

100 V bis 

240 V, Ausgangsgleichspannung 

24 V, Stromstärke 

3,85 A) können die Leuchten 

bis 60 °C Raumtemperatur 

verwendet werden. Ein integriertesTemperatur-Kontrollsystem 

schließt eine etwaige Überhitzung 

der Stromversorgung bei hohen 

Umgebungstemperaturen aus. Die mechanisch 

robuste Ausführung mit stabilem 

Montagebügel und einem großzügig 

dimensionierten Kühlkörper aus 

Aluminiumguss sind die Basis für die 

Lebensdauer von mehr als 60.000 Stunden 

der Leuchte. Die Frontscheibe besteht 

aus bruchsicherem und stoßfestem 

Polykarbonat. Die 322 × 220 × 160 mm³ 

große und 5,8 kg schwere Leuchte entspricht 

der Schutzart IP66. 

Lighting-LED@smc-ge.com 

34 Elektronik lighting 2011 – Sonderausgabe MSC www.elektroniknet.de 

60° 

Lichtkreis 

ø 1700 cm 

30/60° 

ø 800/ 

1700 cm 

Lichtoval 

l Bild 2. Bei einer Behanghöhe von 1.500 cm wird, je nach 

Leuchte, eine Kreisfläche von 1.700 cm Durchmesser (60°) 

oder ein Oval mit den Achsmaßen 1700 cm und 850 cm 

ausgeleuchtet. (Quelle: Leids)

V-9_2011-WGR-5695 

Wir schaffen Verbindungen – 

LED Lighting-Konnektor-Lösungen 

MSC bietet Ihnen ein breites Spektrum an Steckverbindern für LED 

Applikationen in Wire to Board, Board to Board und als Wire to Wire 

Verbindung an. Diese Bauteile sind als THT, SMT und Crimp Technik in 

verschieden Rastern verfügbar. Für besondere Anwendungen sind sie 

wasserdicht nach IP68 einsetzbar. 

Auch für den perfekten Anschluss der Steckverbinder inklusive der 

dazugehörigen Kabelkonfektion ist MSC der richtige Partner. 



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MSC – Excellence in LEDs

V-9_2011-FS-5687 

LED Lichtlösungen – 

MSC Lighting Competence Center 

Die MSC Vertriebs GmbH hat jetzt in Europa ein gut verzweigtes Netz an Lighting Competence 

Centern in Deutschland, Belgien, Frankreich, Italien, in den Niederlanden, Österreich, der 

Schweiz und in Spanien aufgebaut. Hier arbeiten Lighting-Experten mit großer Erfahrung und 

fundiertem technischen Know-how, um Sie bei der Realisierung innovativer LED-basierender 

Beleuchtungssysteme zu unterstützen. 

MSC als Distributor gibt hiermit ein deutliches Zeichen dafür, sich den Herausforderungen 

des zukunftsorientierten Lighting-Marktes zu stellen. Der Fokus der MSC liegt auf kompletten 

Lösungen, alles aus einer Hand: 

■ High Power und High Brightness-LEDs 

■ LED Module / Halbzeuge 

■ LED Beleuchtungstechnik 

■ Sekundäroptiken 


MSC Vertriebs GmbH MSC Lighting-Kompetenz-Center Deutschland 

Zentrale Stutensee 

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