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Optical Control Factor

Neue Messgröße für LED-Beleuchtungssysteme

12. August 2014, 13:55 Uhr | Paul Scheidt

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Neue Größe: Optical Control Factor

Aus diesem Grund hat das Unternehmen den Optical Control Factor (OCF) als neue Messgröße vorgeschlagen, der die Effizienz eines LED-Package bei Beleuchtungssystemen mit Richtstrahl-Charakteristik deutlich präziser erfasst als die bisher üblichen Größen. Der OCF basiert auf der einfachen Grundannahme, dass eine kleine Lichtquelle leichter und preisgünstiger sowie einfacher zu handhaben ist als eine große.
Für den Optical Control Factor gilt:

$O C F equals fraction numerator L i c h t s t r o m over denominator S k a l i e r t e space F l ä c h e end fraction$

Der OCF gibt somit das Verhältnis der Lumenzahl zu der in Quadratmillimetern angegebenen Fläche an und beschreibt, wie die Größe der Lichtquelle sowie der erzeugte Lichtstrom einer gerichteten LED-Beleuchtungsanwendung zugute kommen. Der Optical Control Factor lässt sich für jede LED ermitteln. Diskrete LEDs wie etwa die XLamp XQ-E mit 1,6 mm × 1,6 mm Fläche und bis zu 287 lm Lichtstrom bei 3 W und 85 °C, die XB-H mit 2,45 mm × 2,45 mm Fläche und bis zu 455 lm bei 5 W und 85 °C oder die XP-L mit 3,45 mm × 3,45 mm Fläche und bis zu 1079 lm bei 10 W und 85 °C, aber auch Arrays wie die XLamp CXA1310, CXA1520 oder CXA2590 von Cree zeichnen sich durch einen hohen OCF aus.

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Mit der „skalierten Fläche“ wird die gesamte, lichtabgebende Fläche einer LED beschrieben, das bedeutet:

- Bei einem Chip-on-Board-Array umfasst die skalierte Fläche den Flächeninhalt des lichtemittierenden Bereichs des Array, also in der Regel eine Kreisfläche, die sich aus dem Radius der LES (Light-Emitting Space) ermitteln lässt (Bild 1).

- Bei der Verwendung mehrerer diskreter LEDs wie der High-Density-Leuchtdiode XLamp XP-L von Cree werden zur Berechnung der skalierten Fläche jeweils 0,5 mm an beiden Seiten der LED-Package-Fläche als Abstand zwischen zwei LEDs hinzugefügt. Durch das Addieren der 0,5 mm werden die sich in einer Array-Konfiguration ergebenden Abstände zwischen den einzelnen LEDs berücksichtigt (Bild 2). Für die skalierte Fläche einer XLamp-XP-LED mit 3,45 mm Seitenlänge ergibt sich daher: A = (3,45 mm + 0,5 mm) · (3,45 mm + 0,5 mm) = 15,6025 mm²