LED Kühlung

    Hallo Leute


    Ich habe mal eher eine theoretische Frage, ich habe jetzt schon mehrmals darüber gelesen das die Leute sich hier fragen ob man /wie man was kühlen sollte und da kamen immer schnell ein paar antworten.


    Deswegen wollte ich mal fragen ob hier ein paar der "erfahrenen " User hier ein paar Tipps geben könnten oder Hinweise aufzeigen wie man die nötige Kühlleistung ermitteln kann.


    Wenn das hier einigermassen gut bearbeitet wird, wird das auch sicherlich einige Fragen in zukunft lösen ohne das die Leute wieder und wieder etwas posten müssen.



    Mfg


    Mehlsack

    Das Schlüsselwort dazu heißt Wärmewiderstand Man schaut sich zunächst die maximal erlaubte Chip- (Junction-)Temperatur einer LED an (steht im Datenblatt) und zieht davon sicherheitshalber nochmal 30°C ab, um eine ordentliche Lebensdauer zu kriegen. Dann überlegt man sich, bei welcher Außentemperatur das Ganze funktionieren soll und bildet die Differenz zur ersten Temperatur, z.B. 175°C(Chip)-30°C(Sicherheit)-25°C(Außen)=120°C. Dann teilt man durch die gewünschte LED-Leistung, also z.B. 3W => 120°C / 3W = 40 °C/W = 40 K/W (sprich "Kelvin pro Watt"). Dieses ist der Gesamtwärmewiderstand, den man sich erlauben darf. Davon geht gleich der innere Wärmewiderstand der LED ab (auch im Datenblatt angegeben), z.B. 6K/W, es bleiben dann noch 34 K/W, die der Kühlkörper maximal haben darf. Wenn man mit Wärmeleitpads bzw. dickeren Folien arbeitet, muss man deren Wärmewiderstand ebenfalls abziehen. Bei den Kühlkörperherstellern wie z.B. Fischer findet man die Wärmewiderstände für deren Profile abhängig von der Länge angegeben. Mit einiger Erfahrung kann man dann auch die Werte für einfache Aluprofile schätzen.


    Nicht zu verwechseln mit dem Wärmewiderstand ist der Wärmeleitwert, der eine reine Materialkonstante ist. Zur Umrechnung der beiden Größen ineinander, z.B. für ein Wärmeleitpad, benötigt man die Maße des Pads, also Dicke und Fläche. Das ist ein bißchen haarig und für Anfänger vielleicht nicht zu empfehlen.


    EDIT: Empfehlenswert dazu ist auch der Grundlagenartikel "Wärmemanagement bei LEDs" in Photonik 5/2009

    Gehen wir jetzt mal von deim "einfacheren" Fall aus das wir das ohne klebepats oder folie auskommen...


    Heißt das das dann das eine Kühleinheit mindestens diese 34K/w machen muss, oder heißt es das es diesen Widerstand maximal haben darf weil sonst die Wärme nicht schnell genug abgeführt wird oder sowas?

    MOSFET
    Vielen Dank für die unkomplizierte Erklärung zu der Berechnung (Schätzung) von Kühlkörpern. Du schreibst, dass man verschiedene Profile mit etwas Erfahrung, in ihren Werten quasi über den Daumen peilen kann. Leider besitze ich diese Erfahrung nicht und bitte Dich um eine vorsichtige Schätzung eines Aluprofils. Für die Tube aus dem LT-Schop habe ich ein Alu-T-Profil in einem Baumarkt gekauft. Die Masse sind jeweils 15mm bei einer Dicke von 1,5mm. Das Profil ist 1m lang. Welchen Wert muss ich da ansetzen. Ich beabsichtige 6 Seoul P4, die ich jeweils auf eine Platine 10mm breit und 30mm lang 2,2W/K gelötet habe, darauf zu kleben. Die P4 will ich mit 350mA betreiben.
    Viele Grüße Die Sparlampe

    Hallo,


    Ich weiß alte Themen wärmt man nicht auf aber ich bin etwas ratlos.


    Wäre es möglich, dass mir jemand dabei hilft, zu berechnen welche Kühlleistung ich für folgende LED bei Raumtemperatur benötige?
    Einmal die LED: http://www.leds.de/High-Power-…men-mit-Platine-Star.html
    Hier das Datenblatt: http://www.leds.de/out/media/68606.pdf


    Das ganze soll eine große Aquarienleuchte ergeben, betrieben bei Raumtemperatur und die LEDs möchte ich mit 700mA bestromen. Eigentlich wollte ich die Leds auf eine starke Aluplatte (8mm) montieren. Gesamtanzahl werden ca 70 Leds sein, verteilt auf eine Fläche von 1,8m x 0,3m.


    Für eine Hilfestellung wäre ich sehr dankbar.


    Beste Grüße


    Henrik

    Die ausgewählte LED ist heute <a href="http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-XM-Serie/CREE-XM-L-U2-auf-Kupferkernplatine-LT-1790_120_170.html">HIER</a> im Daytrade, d.h. teilweise sehr günstig zu bekommen - und auf Kupferkernplatine ohne Dielektrikum unter dem Coolpad. Daher dem verlinkten Alustar kühltechnisch deutlich überlegen, weil ein Großteil des Rth von Sperrschicht zu Kühlkörper durch das Dielektrikum verursacht wird. <br><br>Zur eigentlichen Frage: Einfache Platten sind denkbar schlechte Kühlkörper, da der Wärmewiderstand KK-Umgebungsluft im Wesentlichen an der Größe der Oberfläche hängt (und der Möglichkeit, dass diese von Frischluft umströmt wird...) Wenn also eine Mindestdicke zur Wärmeleitung gegeben ist, hilft dir Dicke nur noch kurzzeitig durch die höhere Wärmekapazität. Es gibt geeignete <a href="http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/A01/Standardstrangk%C3%BChlk%C3%B6rper/search.xhtml">Kühlprofile </a> auch in der Größe - ~160W wegkühlen trau ich einer einfachen Platte nicht zu!<br>

    Hi Der Srew,


    aus meinen Tests mit Kühlschienen für eine Vitrine würde ich als (rechnerische) Temperaturerhöhung max. 40 Kelvin zulassen, bei Umgebungstemp. max 40 k .
    Überschlagskalkulation: 40k : 3 k/W : 2W = 6,6 k/W, mit 3k/W für den Wärmewiderstand der Cree samt Platine und Leitpaste, 2W als max. Verlustleistung.
    Jetzt hast Du den wert für eine LED mie reichlich Sicherheit.
    Ich verwende diesen Wert als Richtwert für lange Kühlschienen, also 4 KK je 80...90 cm Lang, je 2 hintereinander, die beiden dann Parallel.
    Als Typ z.B.: SK52-1000SA von: http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/$prrActualPage/2/$prrLinesPerPage/5/result.xhtml#prrPage .
    Gibts als 1m Stücken, über Gewerbetreibende etc.
    Das Becken wäre nahezu komplett abgedeckt, Lochblech lackiert als optischen Abschluß mit guter Belüftung drüber und fertig.


    Unbedingt LED auf Kupferkern nehmen, kostet im Moment 30 Cent mehr.


    gruss,
    dolbybass

    hmm... 70 LEDs, 160W Abwärme - und am besten noch passiv also ich bin mir nicht sicher ob das geht. Aber was du dir mal ansehen kannst ist z.B. dieser Strangkühlkörper. Eventuell könntest du mit 4 Stück von denen was reißen. Dann hatte auch mal irgendjemand hier im Forum die Idee geäußert, die LEDs mit dem Wasser des Aquariums zu kühlen - also mit 'ner Umwälzpumpe und so... Aber bei so vielen HP LEDs wird's heftig: die produzieren viel Wärme und zwar auch noch schnell. Daher wirst du wohl auf einen ebenfalls schnellen Wärmeaustausch achten müssen, sonst wird das nix.

    Hallo,



    Ich hatte vergessen zu erwähnen dass ich sie nicht passiv sondern mit 2 Lüftern zusätzlich arbeiten will!


    Trotzalldem muss ich sagen, dass ich nicht hinter die Berechnungsformel Steige, geschweige denn weiß ich nicht wo und welche entsprechenden Informationen aus dem Datenblatt der Led zu entnehmen sind. Irgendwie ist das für mich ein Busch mit sieben Siegeln....


    Aber danke schonmal!



    Beste Grüße Henrik

    Hi Screw,


    Formeln gibts bei Herstellern oder Wiki, dort sind auch die Zusammenhänge und Begriffe erklärt.
    Kaum einer hat die Zeit alles so zu erklären das Du es selbstsändig anwenden kannst.
    Aber Hilfe geht immer.


    Aktive Kühlung macht krach, ist verschleißanfällig und in Deinem Fall eher ungünstig.
    Die 2 Lüfter kühlen gut auf geringem Abstand, aber nach 20 oder 50 cm verhindern sie nur noch Wärmestau, zur Kühlung tragen sie an diesen Stellen nur unwesentlich bei.


    Im PC werden 100 Watt auf 8 x8 cm erzeugt und abgeführt. Das ist eine völlig andere Situation.


    gruss,
    dolbybass