PowerBar V2 LED Leiste: Külung und Netzteil

[N3MO]

Hallo Forum,

ich würde gerne zwei PowerBar V2 LED Leisten bei 700 mA mit einer Konstantstromquelle und einem Kühlkörper ohne Ventilator betreiben.

Jetzt stellen sich mir ein paar Fagen:

Finde ich solch einen Kühlkörper, der passiv beide Leisten Kühlt (Die Lampe soll mit ausreichend Abstand zur Decke hängen, die Rippen nach oben zeigen, die LED-Leisten nach unten)? Bzw. was für eine Größe / Welchen Kühlkörper würdet ihr empfehlen? Wichtig ist mir, dass die Kühlung passiv erfolgen soll.

Als Netzteil habe ich mir folgendes vorgestellt:
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Stromqu ... uelle.html
Laut Datenblatt reicht es für zwei Leisten. Ist das auch in der Praxis so? Und die Leisten sollte ich dann in Reihe schalten?

[Achim H]

Finde ich solch einen Kühlkörper, der passiv ca. 40 Watt (?) abführen kann, bei einer Fläche von 6 * 30 cm?

Ich denke nicht.

Bzw. was für eine Größe / Welchen Kühlkörper würdet ihr empfehlen? Wichtiger als die Fläche ist eigentlich das die Kühlung passiv erfolgen soll.

Unter der Annahme von
- max. Kühlkörpertemperatur: 70°C,
- max. Raumtemperatur: 40°C (gemessen max. 1m vom Ort des Einbau entfernt. Beispiel: Im Hochsommer unter der Decke),
= Temperaturdifferenz: 70°C - 40°C = 30°C --> gleichbedeutend: 30K
wäre ein Wärmewiderstand von ca.
30K / 40W = 0,75K/W
erforderlich.

Bei Fischer Elektronik wäre der SK163 mit 300mm Länge halbwegs passend. Dieser ist allerdings 80mm breit und 160mm hoch.

Laut Datenblatt reicht es für zwei Leisten. Ist das auch in der Praxis so?

Meanwell (einer der weltgrößten Hersteller von Schaltnetzgeräten) hat das nur zum Spaß eingebracht oder um sich wichtig zu machen.
Selbstverständlich ist das auch in der Praxis so.

Und die Leisten sollte ich dann in Reihe schalten?

Nur in einer Reihenschaltung fließt durch alle Bauteile der gleiche Strom.
In einer Reihenschaltung summieren sich die Vorwärtsspannungen der beiden Led-Leisten.

[Borax]

Hallo N3MO,
welcome on board!

Kühlkörper: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... nr=V+7495E (je Powerbar einen!)

Die LCM-60 schafft das locker

[N3MO]

Vielen Dank für eure Antworten, insbesondere die konkreten Vorschläge für Kühler. Der Fischer scheint mir der leistungsfähigere Kühlkörper zu sein, deshalb favorisiere ich ihn momentan.

Am liebsten würde ich die Leisten mit Wärmeleitpaste und schrauben auf dem KK befestigen. Dazu würde ich Löcher in den KK bohren und kleine Schrauben in die mittigen Löcher an den Sollbruchstellen der LED-Leisten platzieren. Sind diese Sollbruchstellen dazu stabil genug? Bzw. gibt es generell andere Gründe die dagegen sprechen es wie beschrieben zu machen anstatt zu kleben? Vieleicht ungewollte elektrische Kontakte oder bedeutend schlechtere Wärmeleitfähigkeiten?

[Borax]

Der Fischer scheint mir der leistungsfähigere Kühlkörper zu sein

Darum sagte ich ja auch pro Powerbar einen...

Vieleicht ungewollte elektrische Kontakte oder bedeutend schlechtere Wärmeleitfähigkeiten?

Prinzipiell spricht nichts dagegen. Die ungewollten elektrischen Kontakte musst Du vermeiden. Die Wärmeleitfähigkeit ist bei Wärmeleitpaste und schrauben sogar tendenziell besser.

[R.Kränzler]

Wir hatten schon Kunden, die es geschafft haben durch das Anschrauben eine Verbindung herzustellen von der zweiten LED zur zweitletzten LED, so dass nur noch die erste und die letzte leuchteten. Also Vorsicht: Ich empfehle an den Bruchstellen, wenn getrennt wird die Kupferkannten zu entgraten und zum Anschrauben Kunststoffunterlegscheiben zu verwenden.

[N3MO]

Aha. Vielen Dank eure Tips. Dann werde ich vorsichtig sein sollte ich schrauben.

Ich habe noch eine Frage zur Berechnung der Kühlleistung. Wenn das LED-Leuchtmittel eine Leistung von 100 Watt und eine Effizienz von 50% hat, dann sollten doch nur ungefähr 50 Watt Wärme anfallen? Der Rest ist Licht?

Rechne ich dann in obiger Rechnung aus Achims Post mit 50 Watt (plus Sicherheitsreserve) oder mit 100 Watt?

Viele Grüße,

Nemo

[Borax]

...eine Effizienz von 50%

schaffen bisher noch keine LEDs (nicht mal Labormuster - die kommen aber immerhin schon auf ca. 40%). Bei 'normalen' LEDs kannst Du mit rund 30% rechnen. Wir rechnen aber normalerweise mit der Sicherheitsreserve: Elektrische Leistung=Verlustleistung.

mit 50 Watt (plus Sicherheitsreserve) oder mit 100 Watt?

Wo findest Du da 50 oder 100W?

Bei den Hersteller-Angaben der Kühlkörper gibt es mehrere Faktoren die (fast immer) zu einer wesentlich höheren erforderlichen Kühlleistung führen:
1. Einbaulage Die angegebenen Werte für die Kühlleistung in K/W beziehen sich immer auf die ideale Montage und freie Luftkonvektion (rings um den Kühler mind. 1m Abstand zu allen Wänden). Bei nicht idealer Montage hat Achim mal eine Graphik gefunden:

2. Die Angabe bezieht sich auf die Kühlleistung bei einem eher hohen Temperaturunterschied zur Umgebungstemperatur (i.A. > 50°C). Das passt für Leistungstransistoren auch halbwegs gut, bei LEDs will man aber meist eine geringere Temperatur am Kühlkörper haben (Delta T von 30-40°C). Da ist die Kühlleistung aber wesentlich niedriger. Einen Anhaltspunkt dafür findet man im Datenblatt von speziellen LED-Kühlkörpern von MechaTronix: https://www.elpro.org/shop/_pdf_products_new/10261.pdf auf der letzten Seite:
Bei einem Temperaturunterschied Kühlkörper - Umgebung von 53°C hat der Kühlkörper ModuLED Nano 7080 einen Wärmewiderstand von 1.8K/W. Bei einem Temperaturunterschied Kühlkörper - Umgebung von 13°C sind es nur noch 2.7K/W

[N3MO]

Wir rechnen aber normalerweise mit der Sicherheitsreserve: Elektrische Leistung=Verlustleistung.

Aha, so ist das.

Wo findest Du da 50 oder 100W?

Das sollte nur ein Zahlenbeispiel mit einfachen Zahlen sein.

Danke für die Infos, jetzt weiß ich noch mehr als ich mich gefragt habe

[oscar]

Hi,

1. Einbaulage Die angegebenen Werte für die Kühlleistung in K/W beziehen sich immer auf die ideale Montage und freie Luftkonvektion (rings um den Kühler mind. 1m Abstand zu allen Wänden). Bei nicht idealer Montage hat Achim mal eine Graphik gefunden:

Bridgelux gibt in http://www.bridgelux.com/sites/default/ ... odules.pdf , Seite 20, für die jeweilige Orientierung andere Effektivwerte an (von oben nach unten): 100%, 60%, 85%, 40%.

Grüße, Markus

[Achim H]

Das obige Bild hatte ich aus einer der ersten Überarbeitungen der Application Note AN10: Thermal Management of LED Arrays (siehe Seite 14), ebenfalls von Bridgelux, entnommen. Die dort gemachten Wertigkeiten stimmen nicht mit den Werten aus der AppNote AN30 überein. Warum das so ist, weiß ich nicht.

Ich habe Bridgelux gerade 'ne Mail geschickt. Bin gespannt, was die dazu sagen.

[N3MO]

Interessant. Rein intuitiv hätte ich auch gesagt das Orientierung 3 besser kühlt als 2, ausserdem wäre das für mein Vorhaben sehr gut