Osram Duris E5 richtig kühlen

    Hallo nochmal,
    ich hab nun die Kühlung für die Beleuchtung berechnet und nicht sicher das so richtig ist. Wäre super, wenn mir nochmal jemand helfen könnte
    Ich hab konstruktiv eine Strangkühlkörper SK69 von fischerelektronik mit einer Lände von 100cm gewählt. Dieser hat einen Widerstand von 4,5 bis 2,4K/W. Auf das liegende Profil sollen 2Stk. "Osram Duris E5 auf Square 100 Platine V2" drauf. Ich gehe von einer Raumtemperstur von 30°C aus.
    R=85°C - 30°C / 24W × 0,7 = 55K/16,8W = 3,27K/W. Der liegende Kühlkörper hat 2,4K/W × 70% = 3,43K/W. Demnach also passend.
    Doch nun meine Zweifel:
    1. Ich hab mal bei einer Berechnung gesehen, das bei den Berechnung der LED pauschal 0,8W/K abgezogen werden. Dann würd es nicht mehr passen.
    2. Ich setzt ja 2 Elemente in Abstand von 40cm drauf
    3. Lässt sich die Berechnungsformel überhaupt auf Elemente mit mehreren Leds anwenden?
    4. Hab ich hier im Forum gelesen, das die Elemete mehr verbrauchen können, als angegeben. Dann passt ja auch die Berechnung nicht mehr
    und da bin ich mit meinem Latein am Ende...

    1) Was du bei deiner Berechnung nicht bedacht hast, sind die Wärmewiderstände des Übergangs Kühlkörper -> LED-Platine -> LED-Chip
    Der Übergang Platine -> Chip ist lt Datenblatt bei ~40 K/W, die LEDs werden mit nominal 140mA betrieben, das sind also gut 0,4W/LED -> Temperatur Chip ist 16K über der Platinen Temperatur.
    Der Übergang KK -> Platine ist nicht bekannt, müssen wir also einfach so dimensionieren, dass wir nachher Luft haben
    Der Wärmewiderstand des SK69 ist laut Diagramm bei 100cm bei etwa 2,8, das gilt aber nur für perfekte Lage und deutlich größere Temperaturen als wir haben wollen, wir können also mal mit 3,5K/W rechnen
    2) Verschlechtert die Kühlleistung etwas, auch hier lässt sich nicht sagen wieviel genau.
    3) Da spricht nichts dagegen
    4) Ist tatsächlich ein Problem - die einfachste Lösung wäre ein Netzteil zu benutzen, dessen Ausgangsspannung du mit einem Poti einstellen kannst. Hier eignen sich erstaunlich viele Meanwell Netzteile.

    EDITH meint: Ab hier folgt Mist - mm und cm zu verwechseln ist nicht so der Hit



    Die Rechnung müsste so aussehen:
    48W Gesamtleistung, ~3,5K/W vom Kühlkörper -> 170K (Wenn du das ausgehende Licht nicht betrachtest sind es eben bloß 120K)
    Dein Kühlkörper liegt also bei etwa 200°C (150°C), deine LED-Chips bei 216°C(166°C) und dabei ist der Übergang KK->Platine oder eine eventuelle Mehrbelastung der LEDs noch nicht einmal eingerechnet :D
    Natürlich steigt die Kühlleistung bei so hohen Temperaturen wieder etc. Aber trotzallem bleibt es zuviel

    Hallo…


    Zitat von Fakrae

    Die Rechnung müsste so aussehen:
    48W Gesamtleistung, ~3,5K/W vom Kühlkörper -> 170K (Wenn du das ausgehende Licht nicht betrachtest sind es eben bloß 120K)


    Nein, so darfst Du bei verteilten Wärmequellen eben nicht rechnen. Du kannst Dir den Kühlkörper gedanklich in zwei 50-cm-Stücke aufteilen, auf dem je ein Duris-Modul sitzt. Bei 50 cm Länge besitzt der SK 69 vielleicht noch 2 K/W. Mit 24 Watt Verlustleistung wird er sich also um 48 Grad über die Umgebungstemperatur erwärmen.


    Ich halte das aber trotzdem für zu warm, der SK 69 ist unterdimensioniert.

    EDITH meint: Ab hier folgt Mist - mm und cm zu verwechseln ist nicht so der Hit


    Du hast (teilweise) Recht: ich hatte die 40cm Abstand nicht betrachtet sondern nur 2 Module auf dem Meter, dann wäre meine Rechnung noch richtig gewesen.
    ABER:
    Ein 50cm Stück ist laut Grafik deines Links bei 3,8K/W. Wie kommst du da auf 2 K/W? Wie soll der Kühlkörper besser werden, wenn du ihn kleiner machst?
    Trotzallem bist du bei
    50cm, 24W (pro 50cm) und 3,8K/W (bzw wegen nicht idealer Anbringung etc eher >4K/W) immernoch bei 90K über Raumtemp.

    Der grundsätzliche Teil der Rechnung stimmt, die LEDs sind bei 85°C spezifiziert, viel mehr als 100°C sollten sie nicht haben.
    WENN du sie mit 140mA/LED-Strang bzw 1A/Platine betreibst (musst eben die Spannung entsprechend anpassen) erwärmen sich die LEDs um 16K über der Platine.
    Bleiben bei 30°C Raumtemperatur und 100°C Chiptemperatur noch 54K übrig für Platine und KK. Aus dem Bauch heraus würde ich etwa 5K für die Platine abziehen (die hat zum Glück eine recht große Fläche) dein Kühlkörper muss also pro Platine in deiner Einbausituation höchstens 2,1K/W besitzen, das wäre ein Datenblattwert von <1,8K/W (100°C Chiptemp, bzw <1.2K/W bei 85°C Chiptemp)


    Wenn du jetzt 1m Platz hast, brauchst du einen KK, der diesen Wert bei 50cm schon erreicht, damit jede Platine einen halben KK bekommt.