Comment fonctionnent les ampoules LED à filament, très similaires aux ampoules à incandescence?

Les ampoules à filament LED utilisent des bandes très étroites contenant la LED, qui ressemblent aux filaments d'une vieille ampoule à incandescence:

Elles ressemblent à une ampoule normale avec de gros filaments de charbon "à l'ancienne", et ont à peu près la même taille et la même forme que l'ampoule à douille standard E27.

Il existe deux variantes de base de ces ampoules:

• Un "ordinaire" comme décrit, ressemblant de manière impressionnante à une ampoule classique
• L'autre a un revêtement blanc sur le verre, d'environ 15 mm de large à côté de la douille métallique.

Comment sont construits ces filaments? Je pourrais imaginer les LED "assez normales", mais beaucoup d'entre elles, directement liées à quelque chose? (Il y a des références à COB)

Comment fonctionne la gestion de la chaleur? J'ai vu des spéculations sur le remplissage de l'ampoule avec de l'hélium ou "du gaz organique breveté" - cela pourrait-il être suffisant pour le refroidissement?

Comment fonctionne le pilote - qui semble très petit -?

Dans la variante avec revêtement blanc - cachant certains composants, je suppose - il n'y a déjà pas beaucoup d'espace, et dans la variante simple, il semble qu'il n'y ait presque pas d'espace pour quelque chose de non trivial.

Ci-dessous, vous voyez quelques ampoules de la variante de revêtement blanc, allumées:

_{(Images avec la permission de ce fournisseur chez Alibaba )}

Notez que les ampoules à filament LED ne sont pas tellement similaires aux ampoules à filament de tungstène récemment supprimées - elles ressemblent plus aux ampoules à filament de carbone obsolètes depuis longtemps:

_{bd® Antike Edison 220V-240V 40W Style rétro vintage de l'industrie Deko Glühbirne (kl)}

Pour comprendre le fonctionnement de ces appareils, il est utile de comprendre le fonctionnement des LED traditionnelles. Une LED est une diode électroluminescente, donc en gros, vous pouvez la considérer comme une simple jonction PN qui serait utilisée dans une diode (bien qu'en réalité la structure des LED soit plus compliquée, souvent une structure à double hétérojonction ).

_{(source: gsu.edu )}

Basé sur des images d'une ampoule à filament LED similaire sur Amazon image1 , image2

Il semble que chaque "filament" soit une seule LED avec une structure radiale , qui utilise des couches radiales plutôt que les couches planes traditionnelles. Ainsi, la couche centrale (cathode par exemple) serait composée d'un conducteur / métal, puis la couche externe suivante serait un matériau de type n, puis la couche externe suivante serait un matériau de type p, et enfin la couche la plus externe serait un conducteur transparent (pour laisser passer la lumière) tel que ITO (Indium-Tin-Oxide).

Il semble que les LED de l'ampoule soient disposées en deux lignes en parallèle, chacune avec deux LED en série.

Le pilote dépendrait des spécifications des "filaments" LED particuliers, mais un pilote pourrait être aussi simple qu'un pont de diodes si les LED ont une tension directe suffisamment élevée.

Parce que ces "filaments" LED sont si longs et minces, ils ont une grande surface spécifique par volume, de sorte que la chaleur est plus dissipée que dans une LED traditionnelle.

Ces LED ne sont pas une seule matrice radiale, elles sont fabriquées avec un substrat transparent avec de nombreuses matrices LED en série (probablement 25) placées dessus. Le tout est ensuite recouvert de phosphore. La lumière n'est pas complètement uniforme mais elle est assez bonne. Il y a une fiche technique ici: http://www.runlite.cn/en/product-detail-145.html

J'ai acheté une de ces lampes en Italie: 3W / 300lumens / 9,00euros

J'ai pris quelques photos avec une très faible exposition à de nombreux "leds à points":

Je peux compter 28 dot-leds par bande et 4 bandes. Cela donne 112 points LED.

Autres chiffres: 100 lumen / watt 2,68 lumen / pointillé 75 lumen / bande 0,03 euro / lumen

En supposant que la moitié du coût est pour l'électronique, nous pourrions supposer, pour des calculs plus faciles, 4,00 euros pour 4 filaments, donc 1 euro par bande de 28 points / 75 lumens.