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Temperaturstabilität

Temperaturstabilität

LEDs zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer und eine hohe Effizienz aus. Idealerweise erfüllen die mit den LEDs verwendeten Optiken dieselben Eigenschaften.

Lichtleiter werden oft dann eingesetzt, wenn hohe Lichtströme auf das Mischen von Farben und/oder Helligkeiten treffen. Gängige RGBW-LED Lichtquellen leisten bis zu 300 W und führen zu einer entsprechenden Wärmebelastung des optischen Materials, aus dem der Lichtleiter hergestellt ist. Wird jetzt noch die Umgebungstemperatur berücksichtigt, stoßen klassische optische Polymere wie PMMA, PC und Silikon an ihre Grenzen.

Im nachfolgenden Beispiel diente eine RGBW-LED mit moderaten 14 W zur Berechnung der Temperatur. Bereits bei einer Umgebungstemperatur von 62 °C wurde die maximale Dauerbetriebstemperatur von PMMA erreicht. Für PC wird das Limit bei Umgebungsbedingungen von 79 °C überschritten. Silikon verfügt über eine höhere Temperaturbeständigkeit als PMMA und PC. Allerdings treten bei erhöhten Einsatztemperaturen eine Vielzahl anderer Negativeffekte auf. Bereits kleinste Unregelmäßigkeiten im Material (örtliche Dichteschwankungen usw.) oder Oberflächenabweichungen führen lokal zu einer höheren Temperatur. Das Ergebnis ist nicht nur das Versagen der Kunststoffoptiken, sondern möglicherweise auch eine weitere Beschädigung des Systems.

Für Glas sind die angesprochenen Temperaturen sehr weit unterhalb seiner Grenzen.