Como as lâmpadas LED de filamento funcionam, parecendo muito com as lâmpadas incandescentes?

As lâmpadas LED de filamento usam tiras muito estreitas que contêm o LED, que se parecem com os filamentos de uma lâmpada incandescente antiga:

Eles parecem uma lâmpada normal com grandes filamentos de carvão "antiquados" e têm aproximadamente o mesmo tamanho e formato da lâmpada comum padrão E27.

Existem duas variantes básicas dessas lâmpadas:

• Um "comum" como descrito, parecendo impressionantemente semelhante a uma lâmpada clássica
• O outro tem um revestimento branco no vidro, com cerca de 15 mm de largura próximo ao soquete de metal.

Como são construídos esses filamentos? Eu poderia imaginar os LEDs "bastante normais", mas muitos deles, diretamente ligados a alguma coisa? (Existem referências ao COB)

Como funciona o gerenciamento de calor? Vi especulações de encher a lâmpada com hélio ou "algum gás orgânico patenteado" - isso seria suficiente para esfriar?

Como o motorista - que parece ser muito pequeno - funciona?

Na variante com revestimento branco - ocultando alguns componentes, suponho - já não há muito espaço e, na variante simples, parece quase não haver espaço para algo não trivial.

Abaixo, você vê algumas lâmpadas da variante de revestimento branco, ligadas:

_{(Imagens com a permissão deste fornecedor no Alibaba )}

Observe como as lâmpadas de filamento LED não são muito parecidas com as lâmpadas de filamento de tungstênio que foram recentemente eliminadas - elas são mais parecidas com as lâmpadas de filamento de carbono desatualizadas há muito tempo:

_{bd® Antike Edison 220V-240V 40W Estilo retro vintage para indústria Deko Glühbirne (kl)}

Para entender como esses dispositivos funcionam, é útil entender como os LEDs tradicionais funcionam. Um LED é um diodo emissor de luz, então, basicamente, você pode pensar nele como uma junção PN simples que seria usada em um diodo (embora, na realidade, a estrutura dos LEDs seja mais complicada, geralmente uma estrutura de heterojunção dupla ).

_{(fonte: gsu.edu )}

Com base em imagens de uma lâmpada de "filamento" de LED semelhante na Amazon image1 , image2

Parece que cada "filamento" é um único LED com uma estrutura radial , que usa camadas radiais em vez das tradicionais camadas planares. Portanto, a camada central (cátodo, por exemplo) seria composta de um condutor / metal, a próxima camada externa seria do tipo n, a próxima camada externa seria do tipo p e, finalmente, a camada mais externa seria uma condutor transparente (para deixar a luz passar por ele), como ITO (óxido de estanho-índio).

Parece que os LEDs na lâmpada estão dispostos em duas linhas em paralelo, cada um com dois LEDs em série.

O driver dependeria das especificações dos "filamentos" de LED específicos, mas um driver pode ser tão simples quanto a ponte de diodos se os LEDs tiverem uma voltagem direta suficientemente alta.

Como esses "filamentos" de LED são muito longos e finos, eles têm uma grande quantidade de área de superfície por volume, de modo que o calor é mais dissipado do que em um LED tradicional.

Esses LEDs não são um único molde radial, são feitos com um substrato transparente com muitos moldes de LED em série (provavelmente 25) colocados sobre ele. A coisa toda é então revestida com fósforo. A luz não é completamente uniforme, mas é boa o suficiente. Há uma folha de especificações aqui: http://www.runlite.cn/en/product-detail-145.html

Comprei uma dessas lâmpadas na Itália: 3W / 300lumens / 9,00euros

Tirei algumas fotos com exposição muito baixa para destacar vários "pontos leds":

Eu posso contar 28 pontos-leds por cada tira e 4 tiras. Isso dá 112 pontos-leds.

Outros números: 100 lúmen / watt 2,68 lúmen / salpicado 75 lúmen / tira 0,03 euro / lúmen

Supondo que metade do custo seja para os eletrônicos, poderíamos assumir, para cálculos mais fáceis, 4,00 euros por 4 filamentos, portanto, 1 euro por tira de 28 pontos / 75 lúmens.