Forum

Grobe Kühlkörperberechnung für Leistungs-LEDs "Powerbar" (Elektronik)

verfasst von LED it be, 06.08.2015, 18:12 Uhr

Hallo allerseits!

Ich habe mich mal dazu entschlossen, mir eine LED-Leiste zuzulegen. Genauer gesagt einen "Powerbar V2":
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/High-Power-LED-Leisten/PowerBar-V2-LED-Leiste-Osram.html
http://www.leds.de/out/media/PowerBar_2014%282%29.pdf
(http://www.leds.de/out/media/PowerBar_2014.pdf)

Die brauchen allerdings wahrscheinlich einen Kühlkörper, wenn man länger etwas davon haben will.
Also habe ich erstmal versucht herausufinden, wie groß der denn sein soll.. Der Hersteller macht reichlich wenige Angaben dazu.

Bislang habe ich mir für Transistoren, genommen, was so an Kühlkörpern gerade da war, mit dem Hintergedanken, dass ich einfach einen neuen Transistor und einen etwas größeren Kühlkörper nehmen würde, falls er es nicht überlebt (was zum Glück noch nicht passiert ist - zumindest nicht wegen Überhitzung ). Diese Vorgehensweise will ich mir bei den LEDs hier aber nicht leisten - im wahrsten Sinne...

Also habe ich mal grob überschlagen, was der Kühlkörper so leisten muss (anhand dieser Formel: http://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/download/Katalog/technischeerlaeuterungen_d.pdf):

Eine einzelne LED wird mit ca. 1.5W versorgt, davon maximal 50% in Lichtleistung, sagen wir mal lieber 30%.
Bleibt also gut 1W abzuführende Wärme..
Die max. Halbleitertemperatur beträgt 120°C-20°C (-20°C Sicherheitsabschlag laut Anweisung), die Umgebungstemp. sei ca. 30°C+10°C (+ 10°C Sicherheitszuschlag - wieder laut Anweisung)
Der Halbleiter Wärmewiderstand ist ca 10K/W.

Was mir jetzt noch zu meinem Glück fehlt, ist der Wärmewiderstand der Platine, auf der die LED sitzt..
Also augenscheinlich handelt es sich um eine 3-lagige (mindestens 2-lagig), 2x2cm^2 große Platine, die in der Nähe der LED mehrfach durchkontaktiert, und mit Schutzlack überzogen ist.
Wird jemand aus diesen Infos schlau?? - Ich eher nicht.
Was ist den so typischerweise der Wärmewiderstand einer solchen Platine - eher 1K/W, 10K/W, 100K/W ?!

Wenn ich mal von 10K/W ausgehe, kommt am Ende für den Kühlkörper, für eine einzelne LED, ein maximaler Wärmewiderstand von ~40K/W heraus.
Das kling schon nach recht viel - kennt jemand den Rth von beweger Luft?? - Wobei mir nicht wohl dabei wäre, auf den Kühlkörper zu verzichten. Tut's dann wohl auch eine 3cm*(3+x)cm*2mm Stahlleiste??

Bei 12 LEDs würde ein Kühlkörper mit Rth_max von ~3K/W benötigt. Das klingt schon reeller - aber immernoch nicht wirklich kritisch..

...Ach, und weiß hier jemand wie groß wohl der Wärmewiderstand von Tesafilm/Gefrierbeuteln ist?? Ich habe hier gerade nichts anderes da, für den Fall, dass ich die LEDs zusätzlich elektrisch vom Kühlkörper isolieren muss...