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Ch-Forrer(R)

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17.01.2022,
16:14
 

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten (Elektronik)

Hallo Zusammen

Ich verwende schon seit Jahren 1W LEDs, die ich unter dem Begriff "Luxeon Emitter" kenne (erstes Bild). Ich setze die in ferngesteuerten Flugmodellen ein, um eine originalgetreue Beleuchtung zu realisieren (zweites Bild). Um die Wärme abführen zu können, klebe ich diese LEDs mit einem möglichst dünnen Epoxidharz-Film auf Alu-Hülsen um so die Wärme abführen zu können. Das funktioniert eigentlich ganz gut; aber ich bin kein Elektroniker und frage mich schon länger "wie es richtig geht", oder besser... (immer wieder mal steigt so eine LED aus, was ja durchaus auf ein Problem mit mangelhafter Wärmeabfuhr hinweisen könnte...) In den technischen Datenblätter wird nichts zum "korrekten verlöten" geschrieben, oder ich habe es bisher übersehen :-)

Frage: Kann es sein, dass eigentlich vorgesehen ist, diese LEDs mit der metallischen Unterseite, mit einem Print zu verlöten, um so die Wärme abzuführen (isoliert zu den Anschlüssen natürlich)? Wenn ja, dann könnte/müsste ich die eventuell besser auf Messingstifte/Hülsen auflöten?
Kennt jemand diese LEDs und kann mir dazu etwas sagen (Arbeitstechnik)?

Vielen Dank schon mal im Voraus und
Gruss
Christian



cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
17.01.2022,
16:45

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

Hi,

suche mal nach "Luxeon application note" - da findest Du viel Lesestoff.

Leider kann man kaum den mechanischen Aufbau Deiner "Leuchten" erkennen.
Vielleicht postest Du mal eine Aufbauskizze :-)

Gruß
Ralf

»
» Ich verwende schon seit Jahren 1W LEDs, die ich unter dem Begriff "Luxeon
» Emitter" kenne (erstes Bild). Ich setze die in ferngesteuerten Flugmodellen
» ein, um eine originalgetreue Beleuchtung zu realisieren (zweites Bild). Um
» die Wärme abführen zu können, klebe ich diese LEDs mit einem möglichst
» dünnen Epoxidharz-Film auf Alu-Hülsen um so die Wärme abführen zu können.
» Das funktioniert eigentlich ganz gut; aber ich bin kein Elektroniker und
» frage mich schon länger "wie es richtig geht", oder besser... (immer wieder
» mal steigt so eine LED aus, was ja durchaus auf ein Problem mit
» mangelhafter Wärmeabfuhr hinweisen könnte...) In den technischen
» Datenblätter wird nichts zum "korrekten verlöten" geschrieben, oder ich
» habe es bisher übersehen :-)
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» Frage: Kann es sein, dass eigentlich vorgesehen ist, diese LEDs mit der
» metallischen Unterseite, mit einem Print zu verlöten, um so die Wärme
» abzuführen (isoliert zu den Anschlüssen natürlich)? Wenn ja, dann
» könnte/müsste ich die eventuell besser auf Messingstifte/Hülsen auflöten?
» Kennt jemand diese LEDs und kann mir dazu etwas sagen (Arbeitstechnik)?
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» Vielen Dank schon mal im Voraus und
» Gruss
» Christian
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JBE&M(R)

17.01.2022,
17:27

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

» Hallo Zusammen
»
» Ich verwende schon seit Jahren 1W LEDs, die ich unter dem Begriff "Luxeon
» Emitter" kenne (erstes Bild). Ich setze die in ferngesteuerten Flugmodellen
» ein, um eine originalgetreue Beleuchtung zu realisieren (zweites Bild). Um
» die Wärme abführen zu können, klebe ich diese LEDs mit einem möglichst
» dünnen Epoxidharz-Film auf Alu-Hülsen um so die Wärme abführen zu können.
» Das funktioniert eigentlich ganz gut; aber ich bin kein Elektroniker und
» frage mich schon länger "wie es richtig geht", oder besser... (immer wieder
» mal steigt so eine LED aus, was ja durchaus auf ein Problem mit
» mangelhafter Wärmeabfuhr hinweisen könnte...) In den technischen
» Datenblätter wird nichts zum "korrekten verlöten" geschrieben, oder ich
» habe es bisher übersehen :-)
»
» Frage: Kann es sein, dass eigentlich vorgesehen ist, diese LEDs mit der
» metallischen Unterseite, mit einem Print zu verlöten, um so die Wärme
» abzuführen (isoliert zu den Anschlüssen natürlich)? Wenn ja, dann
» könnte/müsste ich die eventuell besser auf Messingstifte/Hülsen auflöten?
» Kennt jemand diese LEDs und kann mir dazu etwas sagen (Arbeitstechnik)?
»
» Vielen Dank schon mal im Voraus und
» Gruss
» Christian
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»

Zu klein deine Wärmeableitung ist.

Zum Kleben gibt es Wärmeleitkleber.

LEDs nicht voll bestromen, dadurch sinkt drastisch die Wärmerzeugung, und es wird drastisch die Lebensdauer erhöht.

LEDs sterben normal ganz langsam wenn sie die Hitze nicht losbekommen, das äußert sich im allmählichen dunkler werden.

Hast du schon mal die Temperatur messen können, du schriebst das ab und an mal eine LED aussteigt, das könnte auch eine andere Ursache sein.

Spannungsspitzen z.B. oder zu große mechanische Belastung, wenn du das ausschließen kannst, dann wirds wohl ein Hitzeproblem sein.

Ch-Forrer(R)

Homepage

17.01.2022,
18:24

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

Hallo Zusammen

Also der "Such-Hinweis" hat mir schon mal etwas weitergeholfen, da habe ich jetzt ein Dokument gefunden von Luxeon-LEDs in rechteckiger Bauform, die aufgelötet werden. Somit scheint meine Vermutung also nicht ganz falsch zu sein, dass die optimalerweise aufgelötet werden... :-)

Angesteuert werden die LEDs von dafür ausgelegten/vorgesehen Bausteinen die jede LED "Stromgesteuert mit korrekten Spannungen" schalten. Da es sich bei diesen Bauteilen um Kaufteile handelt, gehe ich davon ausgehen, dass von dieser Seite her alles soweit korrekt ist (Ansteuerung).

Die folgenden Bilder sollen zeigen, wie ich es derzeit mache mit den LEDs:

Die LEDs klebe ich auf gedrehte Alu-Hülsen/Stifte. Ich nehme Epoxidharz, weil ich diesen Wärmeleitkleber einfach nicht so recht traue was die Festigkeit angeht... (keine Erfahrung). Auch habe ich mir bisher gesagt, dass es bei einer nur wenige hundertstel dicken Klebeschicht einen nicht all zu grossen Unterschied macht... (möglicherweise etwas zu optimistische Annahme...)


Die angelöteten Kabel werden um die Hülse herum isoliert und fixiert,


in das entsprechende Gehäuse eingesetzt...


um dieses dann am Modell einzubauen (in dem Fall ein Blitzer mit einer Navigationsleuchte).


Diese Einheit wurde in diesem Modell eingebaut (Spannweite 2.5m): https://www.ch-forrer.ch/Modellflug/Tipps/Bau12_Tecnam_P2006T/Einstieg_P2006T.htm

So wie ich das jetzt sehe, wäre es wohl am besten ich wechsle auf Messinghülsen. Spontan würde ich jetzt meinen, dass es folgendermassen gehen könnte:

- Verzinnen der LED-Rückseite
- Verzinnen der Messingstift-Oberseite
- Auflegen und leicht fixieren der LED, auf dem Messingstift
- Lötkolben seitlich am Messingstift anlegen, und so das Messing aufheizen, bis auch das Lötzinn der LED schmitzt, und dann umgehend aufhören mit Heizen, um ein überhitzten der LED zu vermeiden.

Wäre das ein Versuch wert?

Danke und Gruss
Christian

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
17.01.2022,
18:57
(editiert von cmyk61
am 17.01.2022 um 18:58)


@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

Hallo Christian,

Um die Lötzeit bei Löttemperatur so gering wie möglich zu halten, solltest Du die Bauteile nur vorgewärmt oder im Reflowofen verlöten.
Wenn Du die LED vorverzinnst, belastest Du die LED schonmal wie bei einem Lötvorgang was der LED nicht sonderlich gut tut.
Ich würde die Lötflächen mit Lötpaste beschichten, dann die Messingstifte auf zB 100-120°C vorheizen (müsste man mal nachlesen was der Hersteller dazu sagt). Gleiches mit der LED praktizieren. Dann die LED auf den Messingstift setzen und mit nem Heißluft-Lötgerät kurz löten.
Lötpaste sollte schon bei niedrigeren Temperaturen aufschmelzen als normales Lot.
Alternativ würde ich tatsächlich mal einen Wärmeleitkleber probieren.
Selbst wenn Du nur eine dünne Kleberschicht hast, wird Wärmeleitkleber deutlich besser sein als normaler Kleber.
Es böte sich auch noch an, wärmeleitende Klebepads zu verwenden.
Auch dran denken, dass über die Anschlußfahnen Wärme abgeleitet wird. Hier ist ein dicker Anschlußdraht sicher von Vorteil,.

Bei der Suche mit entsprechenden Begriffen finden sich reichlich Funde zum Thema ;-)

Die Temperatur des Leuchtkörpers darf,
gemessen an den Leitern während des
Lötvorgangs und Metallanbaus 120 °C
nicht übersteigen. Luxeon-Emitter dürfen
nicht mittels allgemeinem IR-Löten,
Dampfphasenlöten oder Wellenlöten
befestigt werden. Bleilöten ist auf
selektives Erwärmen des Leiters, zum
Beispiel durch Bügelreflowlöten,
Glasfaser-Infrarotlöten oder Handlöten,
beschränkt. Die Gehäuserückwand
(Metallstück) darf nicht durch Löten,
sondern muss mit einem
wärmeleitenden Klebstoff befestigt
werden. Zwischen Metallstück und
Platine ist eine elektrische Isolierung
erforderlich. Weitere Informationen zur
Montage entnehmen Sie bitte der
Anwendungsanleitung AB10
„Informationen zur LuxeonEmittermontage“ von Lumileds.

Gruß
Ralf

https://www.schiffsmodell.net/index.php?/forums/topic/12630-led-an-kabel-l%C3%B6ten/
https://www.mikrocontroller.net/topic/201601
https://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?t=1936


» - Verzinnen der LED-Rückseite
» - Verzinnen der Messingstift-Oberseite
» - Auflegen und leicht fixieren der LED, auf dem Messingstift
» - Lötkolben seitlich am Messingstift anlegen, und so das Messing aufheizen,
» bis auch das Lötzinn der LED schmitzt, und dann umgehend aufhören mit
» Heizen, um ein überhitzten der LED zu vermeiden.
»
» Wäre das ein Versuch wert?
»
» Danke und Gruss
» Christian

simi7(R)

D Südbrandenburg,
17.01.2022,
20:15
(editiert von simi7
am 17.01.2022 um 20:15)


@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

Du könntest die gleichen Hülsen wie bisher, jedoch aus Kupfer oder Messing, nehmen. Silber wäre noch besser :-D Messing wäre eher die 3. Wahl.
Vergleiche: https://www.schweizer-fn.de/stoff/wleit_metall/wleit_metall.php
Einen Anschluss der LED kannst du direkt mit der Hülse verlöten. Am besten den, der im inneren die Montagefläche bildet.
Oder du nimmst die nackte LED mit Strom an den Anschlüssen in die Finger und guckst, welcher Lötanschluss heißer wird. Den lötest du an deine Hülse.
Wärmeableitung funktioniert über große Flächen und/oder viel Luftstrom. Deine Hülsen sollten also dementsprechend gestaltet sein.

Steffen

17.01.2022,
21:24

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

» Hallo Zusammen
»
» Also der "Such-Hinweis" hat mir schon mal etwas weitergeholfen, da habe ich
» jetzt ein Dokument gefunden von Luxeon-LEDs in rechteckiger Bauform, die
» aufgelötet werden. Somit scheint meine Vermutung also nicht ganz falsch zu
» sein, dass die optimalerweise aufgelötet werden... :-)
»
Werden sie, z.B. siehe "Starplatine".

» Angesteuert werden die LEDs von dafür ausgelegten/vorgesehen Bausteinen die
» jede LED "Stromgesteuert mit korrekten Spannungen" schalten. Da es sich bei
» diesen Bauteilen um Kaufteile handelt, gehe ich davon ausgehen, dass von
» dieser Seite her alles soweit korrekt ist (Ansteuerung).
»
» Die folgenden Bilder sollen zeigen, wie ich es derzeit mache mit den LEDs:
»
» Die LEDs klebe ich auf gedrehte Alu-Hülsen/Stifte. Ich nehme Epoxidharz,
» weil ich diesen Wärmeleitkleber einfach nicht so recht traue was die
» Festigkeit angeht...

Da gibt's schon welche mit sehr hoher Festigkeit.

»
»
Die Hülsen halte ich für viel zu klein.
Hast du von denen mal die Temperatur gemessen?

Gruß Steffen

bastelix(R)

17.01.2022,
22:17

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

» Ich nehme Epoxidharz,
» weil ich diesen Wärmeleitkleber einfach nicht so recht traue was die
» Festigkeit angeht... (keine Erfahrung).
Wie wäre es mit Epoxid-Wärmeleitkleber?
https://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/E01.09/W%C3%A4rmeleitkleber/PR/WLK5_/index.xhtml#
Ohne Gewerbeschein nicht so einfach zu beschaffen, aber ich bin damit sehr zufrieden.

Kendiman(R)

18.01.2022,
10:18

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

» Hallo Zusammen
»
» Ich verwende schon seit Jahren 1W LEDs, die ich unter dem Begriff "Luxeon
» Emitter" kenne (erstes Bild). Ich setze die in ferngesteuerten Flugmodellen
» ein, um eine originalgetreue Beleuchtung zu realisieren (zweites Bild). Um
» die Wärme abführen zu können, klebe ich diese LEDs mit einem möglichst
» dünnen Epoxidharz-Film auf Alu-Hülsen um so die Wärme abführen zu können.
» Das funktioniert eigentlich ganz gut; aber ich bin kein Elektroniker und
» frage mich schon länger "wie es richtig geht", oder besser... (immer wieder
» mal steigt so eine LED aus, was ja durchaus auf ein Problem mit
» mangelhafter Wärmeabfuhr hinweisen könnte...) In den technischen
» Datenblätter wird nichts zum "korrekten verlöten" geschrieben, oder ich
» habe es bisher übersehen :-)
»
» Frage: Kann es sein, dass eigentlich vorgesehen ist, diese LEDs mit der
» metallischen Unterseite, mit einem Print zu verlöten, um so die Wärme
» abzuführen (isoliert zu den Anschlüssen natürlich)? Wenn ja, dann
» könnte/müsste ich die eventuell besser auf Messingstifte/Hülsen auflöten?
» Kennt jemand diese LEDs und kann mir dazu etwas sagen (Arbeitstechnik)?
»
» Vielen Dank schon mal im Voraus und
» Gruss
» Christian
»
»
»
»

um die LED auf eine Kühlkörper aufzulöten, ohne damit der LED zu schaden,
gibt es Lötzinn mit niedrigem Schmelzpunkt ( < 200 Grad)

Wolff

18.01.2022,
13:12

@ Ch-Forrer

ich habe da einen Verdacht.

Wie steuerst du die LEDs an?
Einfach Spannung und einen Widerstand oder verwendest du eine Stromregelung?

Steffen

18.01.2022,
15:19

@ Wolff

ich habe da einen Verdacht.

» Wie steuerst du die LEDs an?
» Einfach Spannung und einen Widerstand oder verwendest du eine
» Stromregelung?

Wird wohl ne KSQ im Schrumpfschlauch sein.

Gruß Steffen

Ch-Forrer(R)

Homepage

18.01.2022,
16:38

@ Wolff

ich habe da einen Verdacht.

» Wie steuerst du die LEDs an?
» Einfach Spannung und einen Widerstand oder verwendest du eine
» Stromregelung?

Ich setze zwei Schaltungen ein, die ältere ist speziell ausgelegt für diese 1W LEDS (Stromregelung), das heisst sie können direkt angeschlossen werden. Bei neueren die ich nutzte geht das nicht, aber dafür bekomme ich jeweils diese kleinen "Vorschaltplatinen", die auf dem einen Bild zu sehen sind (eingeschrumpft).
Da ich dies "käufliche Bausteine" sind, und ich das nicht selbst gemacht habe, denke ich von der Seite sollte alles passen (bin selbst ein "lausiger Elektroniker :-) )

Gruss
Christian

Ch-Forrer(R)

Homepage

18.01.2022,
16:41

@ Ch-Forrer

1W "Luxeon"-Emitter, Wärmeableitung, richtig verlöten

Hallo Zusammen

Danke für all die verschiedenen Tipps und Hinweise (bin selbst nur Laie auf dem Gebiet). Das werde ich alles mal genauer durchsehen und vor allem auch mal die Temperaturen messen, um mal einen wirklichen Eindruck zu bekommen, wie die Verhältnisse bei meinen jetzigen Ausführungen sind. Das mit den Wärmeleitkleber werde ich mir auch anschauen bei meinen nächsten Modell.

Gruss
Christian

Wolff

19.01.2022,
14:02

@ Ch-Forrer

ich habe da einen Verdacht.

» » Wie steuerst du die LEDs an?
» » Einfach Spannung und einen Widerstand oder verwendest du eine
» » Stromregelung?
»
» Ich setze zwei Schaltungen ein, die ältere ist speziell ausgelegt für diese
» 1W LEDS (Stromregelung), das heisst sie können direkt angeschlossen werden.
» Bei neueren die ich nutzte geht das nicht, aber dafür bekomme ich jeweils
» diese kleinen "Vorschaltplatinen", die auf dem einen Bild zu sehen sind
» (eingeschrumpft).
» Da ich dies "käufliche Bausteine" sind, und ich das nicht selbst gemacht
» habe, denke ich von der Seite sollte alles passen (bin selbst ein "lausiger
» Elektroniker :-) )
»
» Gruss
» Christian

Kannst du nicht einen Luftkanal in den Flügel einbauen, so dass die LEDs beim Fliegen durch den Luftstrom gekühlt werden?