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Hi zusammen,

habe folgende Beispiel-Angaben in einem Datenblatt einer 10W High-Power-LED gefunden, zum Thema Kühlkörper:

1. Horizontale Lage, Blech, 13.500mm²
2. Vertikale Lage, Blech, 10.000mm²
3. Horizontale Lage, Kühlkörper mit Finnen, 46.500mm²

alle 3 jeweils über freie Konvektion.

Nun meine Frage:

Wieso muss ein Kühlkörper mit Finnen vom Flächeninhalt her, so viel größer Dimensioniert werden?


Möchte bei mir 2x20W LEDs verbauen, habe auch einen passenden Kühlkörper (schwarz eloxiert, 126.500m²), der reicht locker.

Für den einen Aufbau wäre das ja ok, brauche aber mehrere.

Nun Kostet so ein Kühlkörper, in Relation zum Blech, ja recht viel.

Wenn ich nun nen 150x150x1mm Blech verwendet würde für 2x10W LEDs, wäre ich bei 45.600mm².
Was ja auch noch recht groß dimensioniert wäre.


Verstehe ich das nun falsch?
Wieso so wenig Fläche beim Blech, aber dafür beim Kühlkörper?

» Wieso muss ein Kühlkörper mit Finnen vom Flächeninhalt her, so viel größer
» Dimensioniert werden?

Wegen des Druckfehlers.

» » Wieso muss ein Kühlkörper mit Finnen vom Flächeninhalt her, so viel
» größer
» » Dimensioniert werden?
»
» Wegen des Druckfehlers.

Druckfehler? Glaub ich nicht, im Datenblatt der 20W LED ist es ja auch so:

1. Horizontale Lage, Blech, 24.000mm²
2. Vertikale Lage, Blech, 18.000mm²
3. Horizontale Lage, Kühlkörper mit Finnen, 82.500mm²


Bei der 30W LED die selbe Tendenz.

Gruß
Marc

Hallo,
hier: http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP7.pdf
unter 7.1.2 findest Du einige praktische Erklärungen dazu. Schließlich läuft es auf die Frage heraus, wie Du die Wärme los wirst - Damit kannst Du dann auch nachvollziehen, ob es sich bei den Angaben zum Kühlkörper um einen Druckfehler handelt. Ich kenn den Kühlkörper ja nicht, aber im Vergleich zum Blech haben die häufig eine kürzere Übertragungsstrecke bei größerem Querschnitt - sie sollten also bei richtigem Design und entsprechender Anordnung effizienter sein - wobei natürlich ein Stück Blech im Falle eines lokalen Wärmestaus wieder besser sein kann - Bei der Kühlkörperberechnung ist dann die Umgebungstemperatur höher anzusetzen - und das würde eben eine Größere Fläche erfordern. Deine Frage ist also nur bei genauer Kenntnis der Gegebenheiten zu beantworten, dazu muß man die Wärmeabfuhr nachrechnen.
Grüsse
Hartwig

» Druckfehler? Glaub ich nicht, im Datenblatt der 20W LED ist es ja auch so:

Auch so falsch.

---
Vielleicht Punkt mit Komma-Beistrich vertauscht?

Überprüfe es genauer, vergleiche mit anderen Herstellern.

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Hallo,
» hier: http://www.nxp.com/documents/application_note/APPCHP7.pdf
» unter 7.1.2 findest Du einige praktische Erklärungen dazu. Schließlich
» läuft es auf die Frage heraus, wie Du die Wärme los wirst - Damit kannst Du
» dann auch nachvollziehen, ob es sich bei den Angaben zum Kühlkörper um
» einen Druckfehler handelt. Ich kenn den Kühlkörper ja nicht, aber im
» Vergleich zum Blech haben die häufig eine kürzere Übertragungsstrecke bei
» größerem Querschnitt - sie sollten also bei richtigem Design und
» entsprechender Anordnung effizienter sein - wobei natürlich ein Stück Blech
» im Falle eines lokalen Wärmestaus wieder besser sein kann - Bei der
» Kühlkörperberechnung ist dann die Umgebungstemperatur höher anzusetzen -
» und das würde eben eine Größere Fläche erfordern. Deine Frage ist also nur
» bei genauer Kenntnis der Gegebenheiten zu beantworten, dazu muß man die
» Wärmeabfuhr nachrechnen.
» Grüsse
» Hartwig

Mh... hörst sich nach viel Theorie an
Glaub das muss ich mal einfach testen.

Also der vorhin genannte Rippen-Kühlkörper besitzt 0,9K/W.

ein 150x150x1mm Blech (Aluminium), laut Internet-Rechner, bei 5,6K/W... also deutlich schlechter.

Der Kühlkörper wird, bei Montage zwei 10W LED's nach 3 Std. gerade mal Handwarm.... ich denke mal so knappe 30-35°C.
Werde ich wohl mal mit dem Blech probieren müssen.

» dann auch nachvollziehen, ob es sich bei den Angaben zum Kühlkörper um
» einen Druckfehler handelt.

Evtl ist ja die gesamte Oberfläche des KK gemeint, wäre halt recht ungewöhnlich.

Der OP soll halt mal das Datenblatt rausrücken.

http://alutronic.de/service/technische-grundlagen

» http://alutronic.de/service/technische-grundlagen

Von Alutronic ist mein Kühlkörper (PR175 -> 40x50x250mm)
Datenblatt gibt es auf der HP des Herstellers.

Die LED ist von Reichelt.de:

LED = LED H10WG PWS

Hersteller: HUEY JANN


Würde ja gern Screenshots einstellen, aber nicht dass es da Konflikte gibt mit Kopierschutz oder sonstwas :D

Hallo,

Fläche allein ist nicht ausschlaggebend. Sonst würde es ja reichen, einen halben Meter Alu-Haushaltfolie zusammenzuknüllen

Das Problem ist ja, wie schnell bekommt man die Wärme on der LED weg. Und das geht nur über Querschnitt + Fläche.
Die Abgabe der Wärme an die Luft geht dann über die Fläche, und da hilft es, durch die Finnen die Fläche zu vergrößern. Die Finger-Kühlkörper sind ja nicht umsonst erfunden worden. Mit gleichem Materialeinsatz vergrößert man die Oberfläche ohne Einschränkungen des Wärme transportierenden Querschnitts hinnehmen zu müssen.

Ich denke, da liegt der Fehler dahingehend vor, daß man beim Fingerkühlkörper bei gleichen Abmessungen des Ausgangsmaterials eine wesentlich größere Oberfläche erzielt. Die größere angegebene Fläche ist also nicht eine erforderliche größere Fläche, sondern die sich durch die Fingerung ergebende.

Im Zweifelsfall ist es immer günstig, den Kühlkörper etwas zu groß zu dimensioneren. Die Betriebstemperatur hat direkten Einfluß auf die Lebensdauer. Reduziert man erstere, verlängert sie sich. Und das ist keinesfalls von Nachteil.

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

» Hallo,
»
» Fläche allein ist nicht ausschlaggebend. Sonst würde es ja reichen, einen
» halben Meter Alu-Haushaltfolie zusammenzuknüllen
»
» Das Problem ist ja, wie schnell bekommt man die Wärme on der LED weg. Und
» das geht nur über Querschnitt + Fläche.
» Die Abgabe der Wärme an die Luft geht dann über die Fläche, und da hilft
» es, durch die Finnen die Fläche zu vergrößern. Die Finger-Kühlkörper sind
» ja nicht umsonst erfunden worden. Mit gleichem Materialeinsatz vergrößert
» man die Oberfläche ohne Einschränkungen des Wärme transportierenden
» Querschnitts hinnehmen zu müssen.
»
» Ich denke, da liegt der Fehler dahingehend vor, daß man beim
» Fingerkühlkörper bei gleichen Abmessungen des Ausgangsmaterials eine
» wesentlich größere Oberfläche erzielt. Die größere angegebene Fläche ist
» also nicht eine erforderliche größere Fläche, sondern die sich durch die
» Fingerung ergebende.
»
» Im Zweifelsfall ist es immer günstig, den Kühlkörper etwas zu groß zu
» dimensioneren. Die Betriebstemperatur hat direkten Einfluß auf die
» Lebensdauer. Reduziert man erstere, verlängert sie sich. Und das ist
» keinesfalls von Nachteil.

Also ich hab jetzt mal eine 10W Led zentrisch auf einem 120x120x1mm Alublech montiert und läuft nun gute 2 Stunden.

Blech ist lauwarm, laut Fühler bei gute 27grd.

Der Alukörper auf der Rückseite der Led, der mit dem Blech im Kontakt ist, wird deutlich wärmer. Aber kann man dauerhaft anfassen.
würde jetzt mal auf ca. 50grd tippen. Komm da mit dem tempfühler leider nicht ran.

Bei dem 0.9K/W Kühler ist der Led-Alukörper deutlich kühler.... tippe mal knapp 35grd.
Ist die Frage ob sich der Kühlkörper nun lohnt oder nicht.

Kühlkörper reicht für 2x10W LEDs, kostenpunkt 9.40Eur

Blech für 1x10W Led, wie oben beschrieben, vllt 30-40 Cent als Zuschnitt.

da ich genug Platz habe, werde ich Wohl zum Blech greifen, allein aus Kostengründen.

Die Finnen behindern ja auch die Luftströmung
gegenseitig. Ein Blech hat ja gleichzeitig mit
einem größerem Luftvolumen Kontakt, die Überströmung
ist größer, als die Durchströmung bei vielen kleinen
Fingern.
Dann kommt auch die Abstrahlung noch dazu. Ein Blech
strahlt mehr Wärme ab, als die zusammengefaltete
Oberfläche eines Kühlkörpers.
Aber warum keinen Minilüfter. Der kann mit einer
minimalen Durchströmung den Wirkungsgrad eines
Kühlkörpers enorm vergrößern.

Ich schätze, die haben das schon empirisch ermittelt.

Der Wirkungsgrad, sowie die Lebensdauer einer LED
fallen mit der Temperatur. Da würde ich nicht sparen.
Oder sogar Kupfer nehmen. Wie bei guten CPU Kühlern.

--
Gruß von

* Henry-Roland Dorau * Pf.100431 78404 Konstanz * 0176 29 000 333 * http://sun-innovation.de *

» » Hallo,
» »
» » Fläche allein ist nicht ausschlaggebend. Sonst würde es ja reichen,
» einen
» » halben Meter Alu-Haushaltfolie zusammenzuknüllen
» »
» » Das Problem ist ja, wie schnell bekommt man die Wärme on der LED weg.
» Und
» » das geht nur über Querschnitt + Fläche.
» » Die Abgabe der Wärme an die Luft geht dann über die Fläche, und da hilft
» » es, durch die Finnen die Fläche zu vergrößern. Die Finger-Kühlkörper
» sind
» » ja nicht umsonst erfunden worden. Mit gleichem Materialeinsatz
» vergrößert
» » man die Oberfläche ohne Einschränkungen des Wärme transportierenden
» » Querschnitts hinnehmen zu müssen.
» »
» » Ich denke, da liegt der Fehler dahingehend vor, daß man beim
» » Fingerkühlkörper bei gleichen Abmessungen des Ausgangsmaterials eine
» » wesentlich größere Oberfläche erzielt. Die größere angegebene Fläche ist
» » also nicht eine erforderliche größere Fläche, sondern die sich durch die
» » Fingerung ergebende.
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» » Im Zweifelsfall ist es immer günstig, den Kühlkörper etwas zu groß zu
» » dimensioneren. Die Betriebstemperatur hat direkten Einfluß auf die
» » Lebensdauer. Reduziert man erstere, verlängert sie sich. Und das ist
» » keinesfalls von Nachteil.
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» Also ich hab jetzt mal eine 10W Led zentrisch auf einem 120x120x1mm
» Alublech montiert und läuft nun gute 2 Stunden.
»
» Blech ist lauwarm, laut Fühler bei gute 27grd.
»
» Der Alukörper auf der Rückseite der Led, der mit dem Blech im Kontakt ist,
» wird deutlich wärmer. Aber kann man dauerhaft anfassen.
» würde jetzt mal auf ca. 50grd tippen. Komm da mit dem tempfühler leider
» nicht ran.
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» Bei dem 0.9K/W Kühler ist der Led-Alukörper deutlich kühler.... tippe mal
» knapp 35grd.
» Ist die Frage ob sich der Kühlkörper nun lohnt oder nicht.
»
» Kühlkörper reicht für 2x10W LEDs, kostenpunkt 9.40Eur
»
» Blech für 1x10W Led, wie oben beschrieben, vllt 30-40 Cent als Zuschnitt.
»
» da ich genug Platz habe, werde ich Wohl zum Blech greifen, allein aus
» Kostengründen.

Nehm das Kühlobjekt das die LED am besten kühlt, um so kühler die LED um so besser, notfalls mit Lüfter nachhelfen. Viel wichtiger ist es das du dabei was lernst,
das zahlen nur Schall und Rauch sein können.

Man könnte das ganze auf die Spitze treiben und den Luftdruck und oder die Höhe über NN mit einbeziehen, dies ist aber eine andere Baustelle. Die Physik kann man nicht verarschen, leider sind nur Kompromisse mit ihr machbar, damit muss man sich eben arrangieren.

» » Hallo,
» »
» » Fläche allein ist nicht ausschlaggebend. Sonst würde es ja reichen,
» einen
» » halben Meter Alu-Haushaltfolie zusammenzuknüllen
» »
» » Das Problem ist ja, wie schnell bekommt man die Wärme on der LED weg.
» Und
» » das geht nur über Querschnitt + Fläche.
» » Die Abgabe der Wärme an die Luft geht dann über die Fläche, und da hilft
» » es, durch die Finnen die Fläche zu vergrößern. Die Finger-Kühlkörper
» sind
» » ja nicht umsonst erfunden worden. Mit gleichem Materialeinsatz
» vergrößert
» » man die Oberfläche ohne Einschränkungen des Wärme transportierenden
» » Querschnitts hinnehmen zu müssen.
» »
» » Ich denke, da liegt der Fehler dahingehend vor, daß man beim
» » Fingerkühlkörper bei gleichen Abmessungen des Ausgangsmaterials eine
» » wesentlich größere Oberfläche erzielt. Die größere angegebene Fläche ist
» » also nicht eine erforderliche größere Fläche, sondern die sich durch die
» » Fingerung ergebende.
» »
» » Im Zweifelsfall ist es immer günstig, den Kühlkörper etwas zu groß zu
» » dimensioneren. Die Betriebstemperatur hat direkten Einfluß auf die
» » Lebensdauer. Reduziert man erstere, verlängert sie sich. Und das ist
» » keinesfalls von Nachteil.
»
» Also ich hab jetzt mal eine 10W Led zentrisch auf einem 120x120x1mm
» Alublech montiert und läuft nun gute 2 Stunden.
»
» Blech ist lauwarm, laut Fühler bei gute 27grd.
»
» Der Alukörper auf der Rückseite der Led, der mit dem Blech im Kontakt ist,
» wird deutlich wärmer. Aber kann man dauerhaft anfassen.
» würde jetzt mal auf ca. 50grd tippen. Komm da mit dem tempfühler leider
» nicht ran.
»
» Bei dem 0.9K/W Kühler ist der Led-Alukörper deutlich kühler.... tippe mal
» knapp 35grd.
» Ist die Frage ob sich der Kühlkörper nun lohnt oder nicht.
»
» Kühlkörper reicht für 2x10W LEDs, kostenpunkt 9.40Eur
»
» Blech für 1x10W Led, wie oben beschrieben, vllt 30-40 Cent als Zuschnitt.
»
» da ich genug Platz habe, werde ich Wohl zum Blech greifen, allein aus
» Kostengründen.

Das ist keine Unterstellung:

Du hast hoffe ich Wärmeleitpaste oder einen Wärmeleitpad zwischen LED und Kühlblech installiert.

» » » Hallo,
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» » » Fläche allein ist nicht ausschlaggebend. Sonst würde es ja reichen,
» » einen
» » » halben Meter Alu-Haushaltfolie zusammenzuknüllen
» » »
» » » Das Problem ist ja, wie schnell bekommt man die Wärme on der LED weg.
» » Und
» » » das geht nur über Querschnitt + Fläche.
» » » Die Abgabe der Wärme an die Luft geht dann über die Fläche, und da
» hilft
» » » es, durch die Finnen die Fläche zu vergrößern. Die Finger-Kühlkörper
» » sind
» » » ja nicht umsonst erfunden worden. Mit gleichem Materialeinsatz
» » vergrößert
» » » man die Oberfläche ohne Einschränkungen des Wärme transportierenden
» » » Querschnitts hinnehmen zu müssen.
» » »
» » » Ich denke, da liegt der Fehler dahingehend vor, daß man beim
» » » Fingerkühlkörper bei gleichen Abmessungen des Ausgangsmaterials eine
» » » wesentlich größere Oberfläche erzielt. Die größere angegebene Fläche
» ist
» » » also nicht eine erforderliche größere Fläche, sondern die sich durch
» die
» » » Fingerung ergebende.
» » »
» » » Im Zweifelsfall ist es immer günstig, den Kühlkörper etwas zu groß zu
» » » dimensioneren. Die Betriebstemperatur hat direkten Einfluß auf die
» » » Lebensdauer. Reduziert man erstere, verlängert sie sich. Und das ist
» » » keinesfalls von Nachteil.
» »
» » Also ich hab jetzt mal eine 10W Led zentrisch auf einem 120x120x1mm
» » Alublech montiert und läuft nun gute 2 Stunden.
» »
» » Blech ist lauwarm, laut Fühler bei gute 27grd.
» »
» » Der Alukörper auf der Rückseite der Led, der mit dem Blech im Kontakt
» ist,
» » wird deutlich wärmer. Aber kann man dauerhaft anfassen.
» » würde jetzt mal auf ca. 50grd tippen. Komm da mit dem tempfühler leider
» » nicht ran.
» »
» » Bei dem 0.9K/W Kühler ist der Led-Alukörper deutlich kühler.... tippe
» mal
» » knapp 35grd.
» » Ist die Frage ob sich der Kühlkörper nun lohnt oder nicht.
» »
» » Kühlkörper reicht für 2x10W LEDs, kostenpunkt 9.40Eur
» »
» » Blech für 1x10W Led, wie oben beschrieben, vllt 30-40 Cent als
» Zuschnitt.
» »
» » da ich genug Platz habe, werde ich Wohl zum Blech greifen, allein aus
» » Kostengründen.
»
» Das ist keine Unterstellung:
»
» Du hast hoffe ich Wärmeleitpaste oder einen Wärmeleitpad zwischen LED und
» Kühlblech installiert.

natürlich habe ich wärmeleitpaste drunter, würde sonst zuiemlich wenig sinn machen

Muss dazu sagen, dass meine derzeitigen 10W LED China-LED's sind...also recht günstig.
Deshalb sind die Kosten bei der Kühlung so interessant.

Eine LED kostet umgerechnet etwas mehr als 1 EUR..... der Rippenkühlkörper jedoch gute 9 EUR mehr als ein blech

Für die 9 EUR könnte ich theoretisch einige LED's für opfern.

Also wenn die LED nun statt 50.000 Std nur 30.000 Std. halten würde (Werte nur angenommen), wäre das nur Zweitrangig.

Wäre die Lebensdauer wirklich beachtlich kürzer, kann ich dann immer noch umschwenken auf Rippenkühlkörper.

Das alles würde wieder anderst aussehen wenn ich wirklich diese Reichelt-LEDs hätte, die pro Stück schon 16 EUR kosten.
Da würde ich natürlich den Wärmetot aus dem Weg gehen