Die LED-Beleuchtung gilt heute als weltweit bevorzugte Beleuchtungstechnik. Der längerfristig ausgelegte Prozess eines vollständigen Austausches der Glühlampen und zahlreicher Kompaktleuchtstofflampen in den industriellen, kommerziellen, Gebäude- und Haushaltsbeleuchtungsmärkten ist bereits in vollem Gange. Diese Märkte sind jedoch häufig extrem preisempfindlich.
Kosten niedrig halten
OEMs aus dem Beleuchtungssektor müssen, wenn sie die herkömmlichen Produkte aus immer mehr Anwendungen verdrängen wollen, die Einzelhandelspreise für LED-Lampen und -Beleuchtungskörper immer weiter senken. Hierbei ist es wichtig, dass man die Herstellungskosten gut im Auge behält, um Margen entsprechend zu sichern. Eine gut kalkulierte Herangehensweise an die Wärmetechnik kann dabei helfen, die Kostenkontrolle zu optimieren – insbesondere durch Berücksichtigung der Kosten für die in jeder Lampe beziehungsweise in jedem Beleuchtungskörper verwendeten thermisch leitfähigen Materialien (Thermal-Interface-Material; TIM) oder Klebstoffe. Bisher ließen sich diese Kosten nur schwer quantifizieren. Damit ihre Wirkung auf den Verkaufspreis schwierig vorherzusagen, da diese Materialien üblicherweise als Massenware verkauft und direkt am Montageort verarbeitet werden. Folglich verteilt sich der Preis für TIM über eine große Zahl von Einheiten.
Margen im Blick haben
Die Hersteller benötigen heute jedoch einen genaueren Überblick über die Stückkosten von TIM, wenn sie auch bei niedrigeren Einzelhandelspreisen die Kontrolle über die Margen behalten wollen. Daher arbeitet Arrow Electronics mit mehreren OEMs aus der LED-Beleuchtungsbranche zusammen, um eine Lösung für diese Herausforderung zu erarbeiten.
Diese Kooperation schließt sowohl bereits in der Beleuchtungsindustrie etablierte Marken als auch neue Startups ein, die sich der Entwicklung von LED-basierten Beleuchtungslösungen verschrieben haben.
Derzeit beliebte LED-Module
LED-Module, die mehrere einzelne LEDs kombinieren, um eine hohe Gesamtlichtleistung zu erzeugen, erfreuen sich seit einiger Zeit unter den Designern von LED-Beleuchtungssystemen stetig steigender Beliebtheit. Tatsächlich ist das der Sektor, der im heutigen Hochleistungs-LED-Markt am schnellsten wächst.
Das LED-Modul LMH2 von Cree ist ein typisches Beispiel dafür. Diese Komponenten liefern bis zu 8.000 Lumen mit einer Effizienz von bis zu 108 Lumen pro Watt und Ra größer 90 in Farbtemperaturen von 2.700 bis 4.000. Das macht sie für den Einsatz in dekorativer Beleuchtung, Schweinwerfern, Downlights oder High-Bay-Beleuchtung geeignet.
COB-LEDs im Kommen
Integrierte Arrays oder COB(Chip on Board)-LEDs sind ein weiterer rasch wachsender Bereich der LED-Technik. Diese liefern trotz Verwendung von kleinformatigen Chips eine sehr gute Leuchtstärke und besitzen eine große Leuchtfläche, die eine hohe Lichtausbeute mit der gleichbleibenden Qualität einer Leuchttafel bietet. Arrow unterstützt COB-LEDs von Herstellern wie Cree, Everlight, Osram und Samsung.
Die XLamp-CXA-Serie von Cree lässt sich beispielsweise mit bis 2,5 A und einer maximalen Leistung von bis 100 W betreiben und erzeugt eine Lichtleistung von über 10.000 Lumen. Diese Modelle finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, vom Ersatz für GU10-Leuchtmittel und kommerziellen Downlights bis hin zu Außenbeleuchtung und High-Bay-
Beleuchtung.
Durch die erhebliche Größe des Arrays in Verbindung mit den mechanischen Einbauanforderungen für COB-LEDs, ist die Verwendung von hochwertigen Thermomaterialien ein weiterer wichtiger Faktor.
Um Anwender, die mit Hochleistungsmodulen und COB-LEDs sowie High-Brightness-LEDs in PLCC-4-, PLCC-6- und verschiedenen anderen Gehäusen sowie Lötpads arbeiten, dabei zu unterstützen, das thermische Design und eine genauere Kostenberechnung zu rationalisieren, startete der Distributor Arrow ein Projekt mit zwei seiner bestehenden Franchise-Partner aus dem Sektor der thermisch leitfähigen Materialien: Innotape und 3M.
Kooperation mit Innotape und 3M
Spezielle Kühlkörper und Linsen für High-Brightness-Standard-LEDs sind bereits fest auf dem Markt etabliert. Das Feedback von Arrow-Kunden hat gezeigt, dass eine ähnliche Herangehensweise bei der Lieferung von thermisch leitfähigen Materialien nötig ist. In Zusammenarbeit mit Innotape und 3M wurden einige produktspezifische TIM entwickelt.
Den Anfang hierbei machten LEDs und Module von Avago Technologies, Cree, Everlight, Osram, Samsung, Sharp und Vishay. TIM können als handelsübliche Standardprodukte bestellt werden, die für den sofortigen Versand auf Lager sind.
Das 3M-Portfolio der thermisch leitfähigen Materialien und Klebstoffe ist bei vielen LED-Beleuchtungsherstellern, die diese für Anwendungen wie Automobil- oder Straßenbeleuchtung bis hin zu Industrie-, Gebäude- und Haushaltsbeleuchtung einsetzen, bekannt und geschätzt. Die hohe Leistung und Qualität dieser Materialien hat sich ausgiebig in Computer-, Netzwerk-, Telekom- und mobilen Anwendungen
bewährt.
Mit dem deutschen Materialaufbereitungsspezialisten Innotape arbeitet Arrow zusammen, weil er umfangreiches Know-how über thermisch leitfähige Materialien sowie Materialien für diverse Anwendungen, wie EMI-Abschirmung, Oberflächenisolierung, Schutz und Versiegelung mitbrachte.
TIM als Komponente
Aus der Kombination von 3M und Innotape mit der umfassenden Erfahrung der Field Application Engineers von Arrow auf dem Gebiet der Beleuchtungstechnik formte sich ein Team, das gut dafür gerüstet war, ein neues Sortiment produktspezifischer TIM zu entwickeln. Aus dieser Teamarbeit entstand ein umfangreiches Angebot an Hochleistungs-TIM und thermisch leitfähigen Klebstoff-Filmen in Standardgrößen für bestimmte LEDs aus dem Electronics-Lighting-Portfolio von Arrow.
Wenn OEMs aus der Beleuchtungsbranche die neuen TIM von Arrow einsetzen, können sie nun die Kosten für das Temperaturmanagement genauso präzise wie die Kosten für jede andere Komponente in der Materialliste
kalkulieren.
Für mehr Komfort
Der Katalog enthält auch TIM in entsprechenden Größen für die Verwendung von handelsüblichen LED-Standardanschlüssen und Halterungen von Anbietern wie zum Beispiel TE Connectivity und Molex.
So lässt sich zweierlei kombinieren: Komfort und einfache Montage mit hoher thermischer Leistung. Dabei besitzt jedes zugeschnittene TIM eine einzigartige Teilenummer und ist sofort einsatzbereit. Darüber hinaus ist es möglich, dass man es direkt mit der dazugehörigen LED beziehungsweise dem gewünschten Modul verwenden kann.
Vorteil: schnelle Lieferung
Neben den Vorteilen einer planbaren, einheitsspezifischen Preisgestaltung profitieren die Anwender von der hohen Liefergeschwindigkeit ab Lager und dem damit verbundenen Komfort. Dadurch lassen sich viele Probleme und Herausforderungen in Einkauf und Produktion vermeiden, die das Leben der Solid-State-Lighting-Hersteller bisher schwer gemacht haben.
Auch OEMs mit eigenen Zeichnungen beziehungsweise solche, die eine maßgeschneiderte Lösung benötigen, können von den LED-Temperaturmanagement-Lösungen profitieren.
Arrow Electronics Lighting ist in der Lage, auf individueller Basis mit Kunden zusammenzuarbeiten, um eine maßgeschneiderte Lösung zu schaffen und bei Bedarf wettbewerbsfähige Preise bis zu sehr hohen Liefermengen sicher-
zustellen.
Effizienter produzieren
Mit der Entwicklung der Hochleistungs-COTS-Thermomaterialien hat Arrow dabei geholfen, einen wichtigen Aspekt des LED-Beleuchtungsdesigns zu vereinfachen. Sie sorgen für eine verbesserte Präzision in der Kostenkontrolle und für eine schnellere und effizientere Produktion.
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