Einfluss von Betriebsstrom und Umgebungstemperatur auf den Alterungszustand der elektrischen Größen von High Power LEDs

Der Alterungszustand von LEDs ist eine wichtige Fragestellung für Hersteller und Verbraucher, da die LED zurzeit die bedeutendste Beleuchtungstechnik ist. Die LED als Gesamtsystem hat viele Alterungsmechanismen, die in den letzten Jahren auf über fünfzig gestiegen sind. Die folgende Arbeit analysiert die Änderung der elektrischen Größen in Bezug auf den Alterungszustand der LED durch den Einfluss des Betriebsstromes und Umgebungstemperatur. Die elektrischen Größen wie z.B. Fotostrom und Bahnwiderstand zeigen ihre Auswirkungen in den verschiedenen Bereichen der LED Kennlinie. Das Ziel ist den Alterungszustand elektrisch zu messen und ein elektrisches Ersatzmodell der LED-Alterung zu erstellen. Die Datenbasis bilden High Power LEDs von zwei verschiedenen Herstellern aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien, die bei jeweils drei verschiedenen Betriebsströme und Umgebungstemperaturen über 9000 h gealtert sind

Beleuchtung als Einflussfaktor für eine tiergerechte Mastputenhaltung

Im Rahmen des Forschungsprojekts „Optimierung des Lichtmanagements in der Haltung von Mastputen“ (OptiLiMa) wird der Einfluss der Stallbeleuchtung auf das Verhalten von Mastputen untersucht. Dafür wird eine LED-Vollspektrumbeleuchtung mit Wellenlängen vom UVA-Bereich bis zum sichtbaren Licht sowie ein automatisches Tierbeobachtungssystem mittels KI-videobasierter Objekterkennung entwickelt. Im Fokus der Untersuchungen steht dabei ein bislang wenig untersuchter möglicher Haltungsfaktor, der Einfluss der Beleuchtung auf das Verhalten von Mastputen. Getestet wurde einerseits die Auswirkung von Flimmerfrequenzen mit 165 Hz, 500 Hz und 16 kHz sowie andererseits unterschiedliche Lichtspektren im für Menschen sichtbaren Bereich mit und ohne einen zusätzlichen UVA-Anteil. Die von den Puten bevorzugten Aufenthaltsbereiche im Maststall wurden analysiert. Zusätzlich wurde in Federproben die Konzentration von Corticosteron gemessen, um die Effekte der verschiedenen Flimmerfrequenzen auf die Langzeitsekretion dieses Stresshormons als Reaktion auf die Umgebungsbedingungen zu erfassen. Ziel der Studie ist es, Parameter für eine den Haltungsansprüchen von Mastputen gerecht werdende Stall-beleuchtung zu bestimmen, die ggf. zur Verbesserung des Tierwohls beitragen kann

Finishing the euchromatic sequence of the human genome

The sequence of the human genome encodes the genetic instructions for human physiology, as well as rich information about human evolution. In 2001, the International Human Genome Sequencing Consortium reported a draft sequence of the euchromatic portion of the human genome. Since then, the international collaboration has worked to convert this draft into a genome sequence with high accuracy and nearly complete coverage. Here, we report the result of this finishing process. The current genome sequence (Build 35) contains 2.85 billion nucleotides interrupted by only 341 gaps. It covers ∼99% of the euchromatic genome and is accurate to an error rate of ∼1 event per 100,000 bases. Many of the remaining euchromatic gaps are associated with segmental duplications and will require focused work with new methods. The near-complete sequence, the first for a vertebrate, greatly improves the precision of biological analyses of the human genome including studies of gene number, birth and death. Notably, the human enome seems to encode only 20,000-25,000 protein-coding genes. The genome sequence reported here should serve as a firm foundation for biomedical research in the decades ahead

Performance Quality Label für LED-Leuchten - Schlussbericht zu dem IGF-Vorhaben

Ziel des Projektes war es, nominative Grundlagen für die Kriterien eines Performace-Quality-Labels (PQL) für LED-Leuchten zu erarbeiten. Unter dem PQL wird ein Qualitäts- und Energielabel verstanden, das für LED-Produkte auf Grundlage der aktuellen und sich entwickelnden Normensituation erarbeitet werden soll. Durch das Bestimmen der für eine gute Produktqualität erforderlichen Faktoren, soll durch die beteiligten Forschungseinrichtungen ein Katalog von Mindestanforderungen für LED-Leuchten entwickelt werden. Auf der anderen Seite sollen der Leuchtenindustrie konkrete Hinweise für die Entwicklung und Optimierung von LED-Leuchten bezüglich der im Projekt geforderten Werte zur Verfügung gestellt werden. Ergebnis: Es wurde die Alterung von Hoch- und Mittelleistungs-LEDs bei verschiedenen Strömen und Boardtemperaturen hinsichtlich Lichtstrom, Farbort, Spektren und Änderung des thermischen Widerstands untersucht, um die Lebensdauer der LEDs durch eine Extrapolation herstellerunabhängig ermitteln und den Leuchtenherstellern verfügbar zu machen. Durch umfangreiche Untersuchungen zu ESD und EMV-Eigenschaften sowie Temperatur- und Stromverhalten der LEDs, war eine thermische und elektrische Modellierung möglich. Ziel: ein korrektes Datenblatt für die LEDs seitens der LED-Hersteller zu erarbeiten sowie ein relevantes Binning-Schema mit Beurteilungskriterien für die verschiedenen Binning-Klassen zu erstellen. Zudem lassen sich Hinweise ableiten, wie zukünftige LED-Leuchten mit RGB- und weißen LEDs auf Farbort- und Lichtstromkonstanz bei verschiedenen Temperatur- und Stromänderungen geregelt werden können. Durch die Vergleichsmessungen von mehr als 70 LED-Leuchten konnten die Schwachstellen und Unzulänglichkeiten in der qualitätssicherenden Kette ermittelt und mit den Firmen besprochen werden. Die Auswertung der an der TU Darmstadt gealteten LED-Leuchten konnte der Leuchtenindustrie konkrete Hinweise über Alterungsmechanismen, thermisches Management bei verschiedenen Betriebstemperaturen und die Restwelligkeit der LED-Ströme geben. Zudem wurden Faktoren erarbeitet, wie die LED-Leuchte durch Materialauswahl (Wärmeleitpasten, Dichtungsring), durch konstruktive Kabelführung und Elektronik-Auswahl an Zuverlässigkeit gewinnen kann. Eine Datenbank mit einer Typisierung der LED-Fehler, Entstehungsorte, Ursachen und wirtschaftlicher Folge konnte erstellt und mit der Leuchtenindustrie und professionellen Anwendern ausgetauscht und gepflegt werden. Die Grundlage für die Akzeptanz der LED-Beleuchtung durch die professionellen und privaten Anwender kann nur geschaffen werden, wenn die Licht- und Farbqualität untersucht und deren Mindestwerte für hochqualitive LED-Produkte definiert werden können. An Hand der Untersuchung der Farbwiedergabeskalierung konnte gezeigt werden, dass LED-Systeme mit guter Farbwiedergabe eine Ra-Wert von 86 und R9 für gesättigte rote Farben von mehr als 45 aufweisen sollten. Um die Detektierbarkeit der stroboskopischen Erscheinungen von PQWM-betriebenen LEDs zu minimieren sollte die Pulsfrequenz nicht weniger als als 350 Hz – 400 Hz betragen. Alle gewonnenen optischen, lichttechnischen, thermischen und elektrischen Erkenntnisse und Erfahrungen wurden während der Projektarbeit systematisch zusammengestellt und mit Zielwerten bzw. Grenzwerten versehen, so dass sie über die Qualitätsmerkmale (Performance Quality Label) in drei Vorträgen der Leuchtenindustrie präsentiert werden konnten. Die Ziele des Projekts konnten im vollen Umfang erfüllt werden. Die Erkenntnisse vom Projekt konnten durch sechs reguläre Treffen, zwei Sonderworkshops, drei VDE/ZVEI Workshops und zahlreiche Publikationen, Buchbeiträge und Konferenzbeiträge an die Lichtindustrie, Lichtplaner und weitere Interessierte transferiert werden. Das IGF-Vorhaben 14 LBG der Forschungsvereinigung Elektrotechnik wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Research Note: Irritating flashing light or poultry-friendly lighting—are flicker frequencies of LED luminaires a potential stress factor in the husbandry of male fattening turkeys?

Conventional fluorescent tubes are increasingly being replaced with innovative light-emitting diodes (LEDs) for lighting poultry houses. However, little is known about whether the flicker frequencies of LED luminaires are potential stressors in poultry husbandry. The term “light flicker” describes the fluctuations in the brightness of an electrically operated light source caused by the design and/or control of the light source. In this context, the critical flicker frequency (CFF) characterizes the frequency at which a sequence of light flashes is perceived as continuous light. It is known that CFF in birds is higher than that in humans and that light flicker can affect behavioral patterns and stress levels in several bird species. As there is a lack of knowledge about the impact of flicker frequency on fattening turkeys, this study aimed to investigate the effects of flicker frequency on the behavior, performance, and stress response in male turkeys. In 3 trials, a total of 1,646 male day-old turkey poults of the strain B.U.T. 6 with intact beaks were reared for 20 wk in 12 barn compartments of 18 m² each. Each barn compartment was illuminated using 2 full-spectrum LED lamps. Flicker frequencies of 165 Hz, 500 Hz, and 16 kHz were set in the luminaires to illuminate the compartments. Analyses of feather corticosterone concentration were performed on fully grown third-generation primaries (P 3) of 5 turkeys from each compartment. No significant differences were found in the development of live weight, feed consumption, or prevalence of injured or killed turkeys by conspecifics reared under the above flicker frequencies. The flicker frequencies also did not significantly influence feather corticosterone concentrations in the primaries of the turkeys. In conclusion, the present results indicate that flicker frequencies of 165 Hz or higher have no detrimental effect on growth performance, injurious pecking, or endocrine stress response in male turkeys and, thus, may be suitable for use as animal-friendly lighting