Kühlkörper für 3W LED => Maximale Erwärmung?

Bei Idealer thermischer Kopplung würde sich die LED um etwa 10°C 
gegenüber Raumtemperatur erwärmen. Ist schon ein wenig übertrieben würde 
ich behaupten.

(Um genau zu sein 3.2K/W * 3W = 9,6K, die Temperaturdifferenz an der 
Wärmeleitpaste vernachlässigen wir einfach mal da dieser bei einen so 
kleinen Leistung nicht die Rede wert ist)

Im Datenblatt ist steht wie groß der Wärmewiderstand des entsprechendes 
Produktes ist (meistens in mk/mm angegeben) - Du könntest ja nun 
ausrechnen wie groß der Wärmewiderstand bei einer .25mm dicken Schicht 
ist und hoch der Betrag der korrespondierenden Temperaturdifferenz 
ist... ;)

>Welche maximale Temperatur wird am Kühlkörper herrschen, der mit
>Wärmeleitpaste an den/das Lambertian angebunden ist, und von maximal 30
>Grad Umgebungtemperatur ausgegangen werden kann ?
Falls das die richtige LED ist:
http://files.hueyjann.tw/1W%20High%20Power%20LED/HPF8b-49K3xWHBx.pdf

LED Thermal Resistance Junction To Case With Star Type Heat Sink = 17 
K/W
Wärmeleitpaste ca. 1 K/W
Kühlkörper 3,2 K/W
__________________
Summe 21,2 K/W

Die LED hat eine Verlustleistung von ca. 2,5 Watt.

2,5 Watt x 21,2 K = 53 K

Zu den 53 K kommen noch die 30 Grad Umgebungstemperatur womit wir bei 83 
Grad LED Temperatur sind.

Das sind dann ungefähr 16000 Stunden bis nur noch ca. 70% Helligkeit 
vorhanden sind.

error schrieb:
> LED Thermal Resistance Junction To Case With Star Type Heat Sink = 17
> K/W

Die 17K/W gelten für die kleine Alu-Platine + alle Wärmeleit-Widerstände 
bis zum Chip, dazu gehört auch der "Heat conduction rubber" (Seite 22 im 
Datenblatt).

Mir ist irgendwie nicht ersichtlich weshalb die Kühlfläche dort nicht 
direkt aufgelötet wird.

Wenn du die kleine Alu-Platine an der Luft bei 30°C liegen lässt und an 
kein Gehäuse mountest welches die Wärme abnehmen/verteilen kann ist es 
nur möglich die LED mit maximal 1.17 Watt zu belasten.

maximale LED-Chip-Temperatur: 50°C
Umgebungstemperatur: 30°C
Wärmeleitwiderstand: 17K/W

(50-30)/17 = 1.17W

Hier ist die maximale Leistung die in die LED fließen darf also 
1.17Watt, das sind ca. 390mA bei angenommenen 3V Spannungsabfall an der 
LED, aber beim Betrieb mit der maximal erlaubten Temperatur hält die LED 
natürlich nicht lange.

Diese 17K/W gelten auch nur wenn der klein Kühlkörper im Raum schwebt 
und von einer leichten laminaren Strömung erfasst wird.

Wenn man jetzt einen Kühlkörper verwendet der einen geringeren 
thermischen Widerstand hat sieht die Rechnung nicht so sehr viel besser 
aus. (dieser "Heat conduction rubber" blockt den Wärmeübergang recht 
stark)


Zwei bessere Beispiele:
Seite 8: http://www.leds-and-more.de/PDF/50WEdiStar__Eng_v1.2.pdf
oder
http://www.better-led.com/en/products/leds/LQ-LED-50W-02.html
0.5 bis 1 Kelvin / Watt

Bekommt man mit einer Zwangsbelüftung in Form eines kleinen Ventilators 
die Temperatur noch weiter runter, so das es sich das dann lohnt ?

Klaus De lisson schrieb:
> Weil diese Centerpads nicht auf GND verbunden werden dürfen.

Ich dachte da ist so eine keramische Isolationsschicht zwischen dem Alu 
und den darüber gelegenen Leiterbahnen drauf, der Hersteller müsste doch 
nur das Centerpad nicht mit der Masse-Leiterbahn verbinden.

Da kauft man sich wohl besser eine andere LED.

> Bekommt man mit einer Zwangsbelüftung in Form eines kleinen Ventilators
> die Temperatur noch weiter runter, so das es sich das dann lohnt ?

Natürlich bekommt man die Temperatur mit einem Lüfter deutlich runter, 
aber ob sich der Aufwand lohnt? Eher nicht. Besser wäre es den Strom 
etwas zu reduzieren, dabei steigt auch die Effizienz der LED an, so dass 
man nur unterproportional an Licht verliert.

Außerdem ist es gar nicht so schlimm wie oben vorgerechnet. Die LED 
strahlt nämlich auch nennenswert Leistung ab, die dann natürlich nicht 
weggekühlt werden muss. Wenn du die genannte LED mit 700mA betreibst, 
hat die bei 25°C typ. 3,5V und damit gehen 2,45W in die LED. Davon 
müssen nur 2W weggekühlt werden. Mit 21,2K/W ergibt das nur eine 
Temperaturerhöhung von 42K.

Wenn sich die LED nun im Betrieb erwärmt, sinkt die Flussspannung mit 
2mV/K ab. Das ergibt eine weitere Reduktion der Leistung...

Oh mein Gott - Ich hätte gar nicht gedacht das der Thermische Widerstand 
zwischen den Emittierenden Bauteil und den Kühlkörper so groß ist!

Hi,

findet man die Angabe zur Effizienz in dem oben verlinkten Datenblatt ?
(wenn ja, dann habe ich die Angabe übersehen)

mdf
Dex

Dex schrieb:
> findet man die Angabe zur Effizienz in dem oben verlinkten Datenblatt ?

Da wirds sicher eine Angabe zur Forward Voltage geben sowie Werte für 
Lumen bei einem bestimten Strom, draus läßt sich dann das übliche Lumen 
pro Watt errechnen.

MfG Klaus