Come funzionano le lampadine a LED a filamento, molto simili alle lampadine a incandescenza?

Le lampadine a LED a filamento utilizzano strisce molto strette contenenti il ​​LED, che sembrano simili ai filamenti di una vecchia lampadina a incandescenza:

Sembrano una normale lampadina con grandi filamenti di carbone "vecchio stile" e hanno circa le stesse dimensioni e la stessa forma della comune lampadina E27 standard.

Esistono due varianti di base di queste lampadine:

• Un "semplice" come descritto, dall'aspetto straordinariamente simile a una lampadina classica
• L'altro ha un rivestimento bianco sul vetro, largo circa 15 mm vicino alla presa di metallo.

Come vengono costruiti questi filamenti? Potrei immaginare che si tratti di LED "abbastanza normali", ma molti di loro, direttamente legati a qualcosa? (Ci sono riferimenti a COB)

Come funziona la gestione del calore? Ho visto speculazioni sul riempimento del bulbo con elio o "alcuni gas organici brevettati" - potrebbe essere sufficiente per il raffreddamento?

Come funziona il driver, che sembra essere molto piccolo?

Nella variante con rivestimento bianco - nascondendo alcuni componenti, suppongo - non è già molto spazio, e nella variante semplice, sembra che non ci sia quasi spazio per qualcosa di non banale.

Di seguito sono visualizzate alcune lampadine della variante di rivestimento bianco, accese:

_{(Immagini con il permesso di questo fornitore ad Alibaba )}

Nota come le lampadine a filamento a LED non sono molto simili alle lampadine a filamento di tungsteno che sono state recentemente eliminate - assomigliano più alle lampadine a filamento di carbonio a lungo obsolete:

_{bd® Antike Edison 220V-240V 40W Stile vintage vintage retrò Deko Glühbirne (kl)}

Per capire come funzionano questi dispositivi, aiuta a capire come funzionano i LED tradizionali. Un LED è un diodo a emissione di luce, quindi in pratica puoi pensarlo come una semplice giunzione PN che verrebbe utilizzata in un diodo (anche se in realtà la struttura dei LED è più complicata, spesso una doppia struttura di eterogiunzione ).

_{(fonte: gsu.edu )}

Basato su immagini di una simile lampadina a "filamento" a LED su Amazon image1 , image2

Sembra che ogni "filamento" sia un singolo LED con una struttura radiale , che utilizza gli strati radiali anziché i tradizionali strati planari. Quindi lo strato centrale (ad esempio il catodo) sarebbe composto da un conduttore / metallo, quindi lo strato esterno successivo sarebbe materiale di tipo n, quindi lo strato esterno successivo sarebbe materiale di tipo p, e infine lo strato più esterno sarebbe un conduttore trasparente (per far passare la luce) come ITO (Indium-Tin-Oxide).

Sembra che i LED nella lampadina siano disposti come due linee in parallelo, ciascuna con due LED in serie.

Il driver dipenderebbe dalle specifiche dei particolari "filamenti" a LED, ma un driver potrebbe essere semplice come un ponte a diodi se i LED avessero una tensione diretta sufficientemente elevata.

Poiché questi "filamenti" a LED sono così lunghi e sottili, hanno una grande quantità di superficie per volume, in modo che il calore sia più dissipato rispetto a un LED tradizionale.

Questi LED non sono un singolo stampo radiale, sono realizzati con un substrato trasparente con molti stampi LED in serie (probabilmente 25) posti su di esso. Il tutto viene quindi ricoperto di fosforo. La luce non è completamente uniforme ma è abbastanza buona. C'è una scheda tecnica qui: http://www.runlite.cn/en/product-detail-145.html

Ho acquistato una di queste lampade in Italia: 3W / 300Lumens / 9,00euros

Ho scattato alcune foto con bassissima esposizione al higlights più "dot led":

Posso contare 28 dot-LED per ogni striscia e 4 strisce. Questo dà 112 dot-led.

Altri numeri: 100 lumen / watt 2.68 lumen / dotled 75 lumen / strip 0,03 euro / lumen

Supponendo metà del costo è per l'elettronica, potremmo supporre, per i calcoli più facili, 4,00 euro a 4 filamenti, striscia quindi 1 euro a 28-dots / 75-lumen.