Lichttechnik
 
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Scheinwerfer, die LED (light emitting diode) als Leuchtmittel benutzen, finden immer mehr Beliebtheit, weil sie eine höhere Lebensdauer haben und gegenüber Glühbirnen doppelt so effizient sind.

LED-Scheinwerfer werden in Licht- und Bühnenshows, wo sie als Effektscheinwerfer eingesetzt werden, in Diskotheken, als Operationsleuchten, in der Mikroskopie und im KFZ-Bau eingesetzt. Auch Züge und Fahrräder benutzen LEDs. In der Automatisierungstechnik dienen ringförmig angeordnete Leuchten aus vielen weißen und einfarbigen LEDs der Objekterkennung.

LED-Infrarotscheinwerfer finden in den Überwachungskameras für die Objektüberwachung Anwendung.

Als Effektscheinwerfer werden sie zur Ausleuchtung der Objekte in Museen eingesetzt.

Das Funktionsprinzip

Die LEDs werden auf einem Chip eingesetzt und mit elektrischer Strom angeregt, der durch den Chip geleitet wird. Die Energie des Stroms wird in Licht umgewandelt, wobei eine geringere Wärmeentwicklung wie bei herkömmlichen Leuchtmitteln entsteht. Das Licht ist schmalbandig und daher einfarbig. Es nimmt die Farben rot, gelb, blau,grün oder orange an.

Durch Überlagerung verschiedener Farben oder durch Farbsimulation können andere Farben geschaffen werden.

Bei einem Vergleich mit einer Glühbirne oder einer Xenon-Gasentladungslampe zeigt es sich, dass einzelne LED-Leuchte einen geringeren Lichtstrom aufbringen. Deshalb werden, um einen gleichwertigen Lichtstrom zu erzeugen, mehrere LED-Leuchten zusammengeschaltet und so flächig gebündelt.

Der Aufbau eines LED-Scheinwerfers

Scheinwerfer bestehen aus mehreren LEDs und ihren Optiken, die als Gruppen in Reihen geschaltet sind und durch eine Stromquelle konstant versorgt werden. Es werden verschiedene Stromquellen genutzt, im einfachsten Fall ein Widerstand, bei größeren Scheinwerfer eine elektronische Schaltung, bei netzbetriebenen Scheinwerfern ein Vorschaltkondensator, ein Gleichrichter und ein Glättungskondensator.

Die Elektronik des Scheinwerfers erlaubt Helligkeitsregelung, wie auch die fortgeführte Änderung der Lichtfarbe durch Lichtmischung der Grundfarben.

Die LEDs werden mit Optiken, dass sind geformte Linsen, Linsen, die vorgesetzt wurden oder Spiegel in Parabolbauweise zusammengesetzt und bündeln so das Licht, wobei die Gesamtrichtwirkung aus der Mittelung der Ausrichtung und des Abstrahlwinkels entsteht. In der Regel ist sie kleiner als die Richtwirkung herkömmlicher Lampen.

LEDs sind temperaturempfindlich, daher brauchen größere LED-Scheinwerfer ein Kühlaggregat.

Die Lebensdauer der Scheinwerfer

LED-Scheinwerfer haben eine theoretische Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden, die aber auch überschritten werden kann, wenn die richtige Bedienung eingehalten wird. Im Normalfall ist die Lebensdauer aber kleiner, da sie sehr temperaturabhängig ist. Sie fällt dadurch auf 15.000 bis 45.000 Stunden. Die Lebensdauer belastet auch der eingesetzte Strom, der so gewählt werden muss, damit die LED-Scheinwerfer eine hohe Lichtausbeute abgeben sollen.

Vorteile der LED-Scheinwerfer

Vorteile sind vor allem eine lange Lebensdauer,die bis zu 50.000 Stunden betragen kann und die keinen Totalausfall kennt, die starke mechanische Robustheit und hohe Energieeffizienz. Die Energieeffizienz macht das zweifach der herkömmlichen Glühbirne aus. LEDs erlauben viele Designmöglichkeiten dank verschiedener Lichtfarben.

Die Möglichkeit, die Scheinwerfer sofort ein- und auszuschalten macht LEDs zu den idealen blinkenden Bühnenscheinwerfer, vor allem, weil auch kein Verlust der Lebensdauer eintritt.

Weiter fällt das effektive Arbeiten im Teillastbetrieb und die fehlende Notwendigkeit für Schutzgläser im Inneneinsatz sofort ins Auge. Im Teillastbetrieb kann der Wirkungsgrad des LED-Scheinwerfers sogar höher sein als in Volllast.

LED-Scheinwerfer tragen im Straßenverkehr zur Sicherheit bei. Sie haben eine kleinere Blendwirkung gegenüber anderen Scheinwerfern, da die LED-Lichtquelle das Licht verteilter abgibt. Damit wird eine zu hohe Leuchtdichte auf einem Punkt vermieden, wie es herkömmliche Xenonlampen tun und damit den anderen Verkehrsteilnehmer blenden. Das weiße Licht der LEDs ähnelt stark dem Tageslicht und leuchtet die Straße mit dem Frontscheinwerfer differenzierter aus.

LEDs haben nur eine kleine UV- und IR-Strahlung. Farbige LEDs erschaffen direkt monochromatisches Licht. Auch die Erschaffung blauen Lichtes, welches mit Glühlampen und Farbfiltern nur sehr schlecht geschaffen werden kann, wird durch LEDs leichter und effizienter erzeugt.

Mehr Infos: LED Strahler

 

LED Scheinwerfer

 
   
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