Was sind LED-Einbau-Downlights?

Ohne Einbußen bei der Lichtausbeute oder Blendschutz, aFlachbildschirm-LED-Downlightist eine flache Deckeneinbauleuchte, die in Hohlräume mit geringer Tiefe passt. Dank des absolut leuchtenden Flachbildschirm-Downlights kann jeder Geschäfts-, Wohn- oder institutionelle Raum in eine optisch angenehme Umgebung mit sanftem, ausgewogenem Licht verwandelt werden. Darüber hinaus ist bei dieser Downlighting-Option kein großes, feuerbeständiges oder IC-Gehäuse (Isolierkontakt)- mehr erforderlich. Die dosenlose, hauchdünne Form bietet ein klares architektonisches Erscheinungsbild, das Oberflächenmontageanwendungen sowie geringere Materialkosten und eine einfachere Installation ermöglicht. Diese kleinen Deckenleuchten, die in den Ausführungen mit runder und quadratischer Öffnung erhältlich sind, können mit jeder Neubau- oder Renovierungsinstallation mithalten. Sie können für die allgemeine Beleuchtung in Büros, Einkaufszentren, Restaurants, Krankenhäusern, Wohnzimmern, Küchen und Badezimmern oder für Anwendungen in kleinen, schwer zugänglichen Bereichen wie Schränken, Kellern, Fluren, Treppenhäusern, Aufzügen und Außenuntersichten verwendet werden.

Ultra-dünne LED-Downlights sind typischerweise Oberflächenemissionsgeräte, die ein komplexes optisches System nutzen, um eine konstante Gleichmäßigkeit über die gesamte Spannweite des Panels zu erzeugen. LEDs sind gerichtete Strahler mit einer sehr hohen Helligkeit und einer hohen Flussdichte. Das traditionelle Design mit Hintergrundbeleuchtung nutzt ein hohes Maß an Diffusion, was zu erheblichen optischen Streuverlusten führt, um LED-Hotspots und Blendung zu beseitigen. Obwohl dies zu einem dickeren Leuchtenprofil führt, kann eine Vergrößerung des Abstands zwischen der Lichtquelle und einer Streulinse mit höherer Effizienz zu einer gleichmäßigeren Lichtverteilung führen. Bei herkömmlichen LED-Downlights sind die LEDs tief im Gehäuse versenkt. Diese Leuchten kontrollieren die Blendung, indem sie die hellen LEDs vor dem direkten Blick schützen. Beim Blick nach oben in die Leuchte entsteht jedoch eine starke Blendung. Auf Kosten einer geringeren Beleuchtungsstärke verringert die Cutoff-Optik die störende Leuchtdichte. Da herkömmliche Downlights aufgrund ihrer engen Strahlverteilung eine hohe Leuchtendichte erfordern, sind sie für allgemeine Beleuchtungsanwendungen keine gute Option.

Das kantenbeleuchtete Design des hauchdünnen Downlights nutzt ein Lichtleiterpanel (LGP), um das Licht gleichmäßig über die lichtemittierende Oberfläche (LES) zu verteilen und Lichtquellen entlang der Seite der Leuchte zu platzieren. Licht von am Rand-montierten LEDs dringt von der Seite in einen LGP ein. Die Eintrittsschnittstelle eines Lichtleiters muss so gestaltet sein, dass sie zur Gehäusekonfiguration und zum Lichtausgangsstrahlungsmuster der passenden SMD-LEDs passt, um Licht effizient zu sammeln. Mithilfe der Totalreflexion (TIR) wird das eingefangene Licht zu den Austrittspunkten geleitet. Bei den Austrittspunkten handelt es sich um Lichtextraktionselemente, die eine kontrollierte Lichtmenge aus dem Lichtleiter austreten lassen. Um eine gleichmäßige Oberflächenemission zu gewährleisten, verfügt ein Lichtleiter über eine Matrix von Austrittspunkten, die gleichmäßig über das Panel verteilt sind. Durch die Brechung der Strahlen nach unten zu einem Bodendiffusor mit hoher -Transmission erzeugt der LGP eine homogene Beleuchtungsverteilung und eine sanfte, ästhetisch ansprechende leuchtende Oberfläche. Jegliches Streulicht wird durch die obere reflektierende Schicht des mehrschichtigen optischen Systems nach unten gelenkt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein LGP zwischen einem weißen PET-Reflektor oben und einem opalweißen Diffusor unten im mehrschichtigen optischen System eines kantenbeleuchteten LED-Downlights positioniert ist. Der LGP ist der Teil der Leuchte, der für deren optische Leistung am wichtigsten ist. Seine Lichteinfangeffizienz, Extraktionseffizienz und sein Verteilungsmuster haben großen Einfluss auf die Leuchteneffizienz und die Strahlqualität. Ein Lichtleiter wird aus einem optisch klaren Polymer wie Polycarbonat (PC) oder Acryl (PMMA) hergestellt. Die Einkoppelfläche (Eingangsschnittstelle) und die Lichtauskopplungsmerkmale (Austrittspunkte) sind die wichtigsten Designelemente eines LGP. Mit einer gut gestalteten Eingabeschnittstelle kann eine Kopplungseffizienz von über 90 % erreicht werden. Die Wahl des richtigen Lichtaustrittspunktdesigns und der richtigen Dichte ist von entscheidender Bedeutung, da sie sowohl die Extraktionseffizienz des LGP als auch die Verteilung der Lichtleistung der Leuchte beeinflusst.

Für Unwissende: Der LGP ist ein entscheidendes lebensbegrenzendes Element eines kantenbeleuchteten LED-Systems. In vielen Massenprodukten werden billige LGPs aus Polystyrol (PS) verwendet, die in zwei Jahren gelb werden. Eine LGP-Verfärbung weist darauf hin, dass die Lebensdauer des Produkts zu Ende geht. Bei der Beurteilung eines kantenbeleuchteten Produkts ist es entscheidend, das für die Herstellung des LGP verwendete Material zu bestimmen. Bisher ist UV-stabilisiertes PC das beste Material für LGP-Anwendungen, während PMMA aufgrund seiner Kosten, seiner hervorragenden thermischen Stabilität und seiner hervorragenden optischen Klarheit das am häufigsten verwendete LGP-Material ist.

Die Vorrichtung-als-Kühlkörper-Design einesultra-dünnes LED-Downlightreduziert den thermischen Pfad für eine effektivere Wärmeableitung. Das Aluminiumdruckgussgehäuse, in dem die LEDs entlang der Innenseite der Öffnung untergebracht sind, dient gleichzeitig als Kühlkörper. Um die effektive Oberfläche zur Wärmeableitung zu maximieren, verfügt der Kühlkörper über integrierte Lamellen. Die Wärmeübertragungsrate des passiven Kühlkörpers muss die Rate übersteigen, mit der die LEDs Wärmeenergie in das System einbringen. Ultra-dünne LED-Downlights verwenden SMD-LEDs mittlerer-Leistung, die eine sorgfältige Kontrolle der Sperrschichttemperatur erfordern. Aufgrund der hitzebedingten Verfärbung der Kunststoffgehäuse kann der Betrieb dieser LED-Pakete über der maximal zulässigen Sperrschichttemperatur die Verschlechterung der Lichtleistung beschleunigen und zu Farbverschiebungen führen. Es ist wichtig, einen starken Wärmepfad zu haben und eine Übersteuerung der LEDs zu vermeiden. Bei hohen Ansteuerströmen sinkt der Wirkungsgrad von LEDs, was die thermische Belastung erheblich erhöhen kann.

Kantenbeleuchtete LED-Downlights können SMD-LEDs unterschiedlicher Spezifikationen haben. Die Wahl des Leuchtmittels wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Eines dieser Elemente, das für eine bestimmte Anwendung richtig berücksichtigt werden muss, sind die Farbeigenschaften der LEDs. Der Großteil der Edge-litLED-Downlightswerden als Massenware vermarktet und die Lichtausbeute ist häufig wichtiger als die Farbqualität. Der Farbwiedergabeindex (CRI) dieser Waren liegt im niedrigen bis mittleren -80er-Bereich. Neben einer hohen Farbtemperatur bieten die Leuchten mit niedrigem CRI eine hohe Lichtausbeute, die Verbraucher ohne Bildung anspricht. Da die LEDs jedoch im blauen und grünen Spektrum übersättigt sind, können sie keine gesättigten Farben erzeugen, die für die Anzeige von Hauttönen, Waren, Kunstwerken und allem anderen, was farbenfroh ist, unerlässlich sind. Es wird empfohlen, Lichtquellen mit einem CRI von mindestens 90 zu verwenden, wenn randbeleuchtete LED-Downlights die Hauptbeleuchtungsquelle in Wohn-, Arbeits- oder Verkaufsräumen sind.

Für LEDs kann eine ähnlichste Farbtemperatur (CCT) von 2700K, 3000K, 3500K, 4000K oder 5000K eingestellt werden. Gewerbliche Beleuchtung verwendet normalerweise kühlere Lichtquellen oder Lichtquellen mit hohem CCT. Aufgrund ihrer starken Unterdrückung von Melatonin, einem lebenswichtigen menschlichen Abwehrmechanismus, sind diese Lichtquellen nicht für den privaten Gebrauch geeignet. Wenn es um Wohnraumbeleuchtung, Gastronomiebeleuchtung und Anwendungen geht, bei denen Entspannung im Vordergrund steht, werden häufig warme Lichtquellen (2700 K bis 3200 K) gewählt. Warmes Licht mit einem sehr geringen Blauanteil behindert nicht die nächtliche Produktion von Melatonin und fördert so einen erholsamen Schlaf. Die kantenbeleuchtete Architektur des LGP ermöglicht die Farbmischung. Dadurch werden Farbschwankungen auf der gesamten Leuchtfläche eliminiert. Wenn die LEDs in Systemen mit Hintergrundbeleuchtung nicht innerhalb einer strengen Toleranz klassifiziert werden, kommt es zu erheblichen Farbabweichungen zwischen den LEDs. Die außergewöhnlichen Farbmischfunktionen von Edge{16}beleuchteten LED-Downlights ermöglichen den Einsatz in dynamischen Weißbeleuchtungsanwendungen, einschließlich menschenzentrierter Beleuchtung und gedämpfter bis-warmer atmosphärischer Beleuchtung.

Ein Off-{0}}LED-Treiber, der aus der Ferne für flache Deckeninstallationen eingesetzt werden kannkantenbeleuchtete LED-Downlights. Der Treiber kann eine Vielzahl von Eingangsspannungen unterstützen, beispielsweise 120–277 Volt, oder er kann mit einer bestimmten Spannung, beispielsweise 120 Volt, betrieben werden. Es ist entscheidend, dass der Treiber so wenig Welligkeiten wie möglich im Ausgangsstrom erzeugt, der der LED-Last zugeführt wird. Flimmern und andere Sehstörungen, die durch große Wellen im Gleichstrom verursacht werden, können zu Kopfschmerzen, Überanstrengung der Augen und verschwommenem Sehen führen.

Um die Lichtleistung an die Bedürfnisse oder Vorlieben des Nutzers anzupassen, ist es häufig wünschenswert, die LED-Last dimmen zu können. In den Treiber kann eine Dimmschaltung mit Konstantstromreduzierung (CCR) integriert werden, die ein sanftes Dimmen über 0–10 V oder DALI-Steuerungen ermöglicht. Entscheidend ist, dass die Dimmsteuerung und der LED-Treiber zusammenarbeiten. Das Problem tritt häufig auf, wenn zum Dimmen der LED-Last ein elektronischer Niederspannungs- (ELV) oder Vorwärtsphasendimmer (TRIAC) verwendet wird. LEDs können aufgrund einer inkompatiblen Wechselwirkung zwischen Phasenanschnittdimmer und Schaltnetzteil (SMPS) flackern, ausfallen, aufleuchten oder totlaufen.