Berechnung LED Kühlkörper

[MiaJohnny]

Hallo ,

Ich suche jemanden , der mir helfen kann!

Ich habe folgenden Kühlkörper gekauft in der Größe 1200 mm lang , 400 mm breit!

http://www.cooltec.de/wcms/Clients/100200706041926/Documents/758/400.pdf

Ich möchte gerne wissen, wie hoch der wärmewiederstand ist ? K/W ??..
Wieviele Cree XP-G R5 könnte ich dann mit 1400 ma auf dem kühlkörper betreiben?

Danke im Voraus

MFG MiaJohnny

[Achim H]

Angegeben sind 0,6k/W (gleichbedeutend mit 0,6°C/W) bei 40 Watt Leistung und 100mm Länge.
Dein Kühlkörper ist 12mal länger (1200mm / 100mm = 12).
12x 40 Watt = 480 Watt, die der Kühlkörper wegkühlen könnte.

Eine einzelne Cree XP-G R5 erzeugt laut Produktseite mit 1500mA bestromt eine Leistung von 5,4 Watt. Bei 1400mA (100mA weniger) sind es ungefähr 0,36 Watt weniger, also nur um 5,04 --> aufgerundet 5,1 Watt.

480 Watt / 5,1 Watt = 94 Leds

Wenn man berücksichtigt, dass ein Kühlkörper nicht wärmer als 70°C werden sollte (ansonsten verbrennt man sich die Finger) und ausgehend von einer Umgebungstemperatur von 25°C, würde die Differenz (max. Erwärmung des KK) bei 70°C - 25°C = 45°C liegen.
45°C / 0,6°C/W = 75W
75W x 12 = 900 Watt (absolutes Maximum)

Und das reicht dann für
900 Watt / 5,1 Watt = 176 Leds (maximal)


Darf man fragen, was der Kühlkörper gekostet hat?

[Mr Fix-it]

Einfach klasse wie Du das aus dem Ärmel schüttelst, muss man halt vorher was rein getan haben
Fünf Sterne

[MiaJohnny]

Hallo,

Vielen dank erstmals

Der Kühlkörper bekommt man nur als gewerblicher Verkäufer!
Er hat 80€ gekostet .

MFG MiaJohnny

[MiaJohnny]

Hallo,

Was ist bei einem led kühlkörper besser?

Natur aluminium
Eloxiert Natur
Eloxiert Schwarz

Der Kühlkörper wir danach als Aquarienlampe über dem Süsswasserquarium hängend betrieben!

Mfg miajohnny

[Loong]

Auf jeden Fall eloxiert (wegen der Unempfindlichkeit gegen Umgebungseinflüsse, z. B. Spitzwasser). Schwarz kann, aber muß nicht sein. Wenn der Kühlkörper in der Nähe von Wärmequellen montiert wird, oder der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist, dann wäre schwarz sogar kontraproduktiv, weil der Kühlkörper in diesen Fällen sogar noch Wärmestrahlung aufnimmt.

Ohne solche Umgebungsbedingungen ist schwar besser. Durch die bessere Wärmeabstrahlung besitzt ein schwarzer Kühlkörper einen etwa 20 % geringeren Wärmewiderstand als sein naturfarbener Kollege.

[MiaJohnny]

Ich mach mir nur sogen, das die wärme beim eloxierten nicht richtig von der led zum kühlkörper übertragen wird?
Wie sieht es mit dem wärmeleitkleber auf dem schwarz eloxierten kühlkörper aus? Wollte warscheinlich die klebepads bei leds.de nehmen!

Mfg Mia Johnny

[Loong]

Die Eloxalschicht ist dünn (nur 0,005 bis 0,025 mm) und leitet die Wärme vergleichsweise gut (wie Chromstahl in etwa). Sorgen brauchst Du Dir deswegen nicht zu machen, zum blank geschliffene Aluminiumoberflächen nur unter Luftabschluß blank bleiben. An der Luft bildet Aluminium sofort eine Schicht aus Aluminiumoxid und -hydroxid.

[MiaJohnny]

Beim dem kühlkörper ist die eloxierschicht 8 - 12 my
Wieviel mm ist das ? Kenne den wert my leider überhaupt nicht!

[Mr Fix-it]

Guckst DU mal hier:
http://www.din-formate.de/kalkulator-be ... on-my.html

[Achim H]

my resp µ steht für 1 Millionstel, bezogen auf die Basiseinheit Meter. Also 1 Millionstel Meter = 1 tausendstel Millimeter

Meter = 1 (m)
Dezi- = 10 (dm)
Centi- = 100 (cm)
Milli- = 1.000 (mm)
Mikro- = 1.000.000 (µm)
Nano- = 1.000.000.000 (nm)
Pico- = 1.000.000.000.000 (pm)

[MiaJohnny]

Hallo,

Ich wollte mal nachfragen, was ihr vom Artikel Wärmeleitendes Klebepad so haltet?
Ist normaler Wärmeleitkleber besser ? Das Klebe ad hat ja den vorteil das man die led jederzeit lösen kann und keine schweinerei mit dem Kleber hat !

Bis dann

MiaJohnny

[Achim H]

Für Leds mit geringer Leistung (bis 2 Watt) kann man die Klebepads verwenden. Bei solchen Leds mit deutlich mehr Leistung (die von Dir geplanten Leds haben um 5 Watt Leistung) muss die Betriebswärme deutlich schneller abgeführt werden. Und dafür sollte man einen Wärmeleitkleber verwenden, der dazu auch in der Lage ist. Spielzeug kann man hierbei absolut nicht gebrauchen.

[MiaJohnny]

Ist es beim wärmeleitkleber egal, ob man den kleber auf die aluplatine oder sofort auf den
kühlkörper macht?

[Achim H]

Besser die Led einkleistern.

Beachte die Topfzeit:
wenn beide Komponenten verrührt sind, hast Du nur 3 bis 4 Minuten Zeit. Danach fängt der Kleber an, auszuhärten. Bei der Unmenge Leds würde ich ein paar kleinere Mischungen anrühren und verarbeiten. Die Led muss nach dem Aufsetzen etwas hin- und her geschoben werden, damit überschüssiger Kleber noch seitlich herausquellen kann. Diesen Kleber kann man aufnehmen und sofort wieder verwenden (aber nur solange, wie der Kleber noch frisch ist).

[Loong]

Ich wollte mal nachfragen, was ihr vom Artikel Wärmeleitendes Klebepad so haltet?

Die sind besser als ihr Ruf. Das von Lumitronix vertriebene Wärmeleitpad ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von besser als 0,6 W pro Meter und Kelvin angegeben. Bei einer 20-mm-Starplatine mit einer Fläche von rund 300 mm² und einer Dicke des Pads von 0,125 mm errechnet sich daraus ein Wärmewiderstand von besser 0,42 Kelvin pro Watt. Das heißt, selbst wenn ich eine Cree XM-L auf Star mit 10 Watt draufpacke, besteht zwischen Ober- und Unterseite des Pads nur eine Temperaturdifferenz von 4,2 Kelvin. Das ist verschmerzbar.

[Achim H]

Auf den Produktseiten der Klebepads ist der Wärmewiderstand (mit Verlaub) etwas bekloppt angegeben worden. Das versteht kein Mensch.
Aber wenn das so ist, wie Loong das erklärt hat, dann kann man die Pads doch verwenden (anstelle von Wärmeleitkleber).

[Loong]

Nachtrag: Den errechneten Wärmewiderstand erreichen die Pads nur, wenn man sie für einige Sekunden käftig andrückt - die Firma Bergquist beispielsweise gibt 5 Sekunden mit mindestens 0,7 Kilogramm pro Quadratzentimeter vor - bei der Star-Platine wären das mindestens 2,1 Kilogramm.

[MiaJohnny]

Das heist, das die Klebepads genau so gut die Wärme übertragen, wie der Arctic Silver Wärmeleitkleber ?
Man könnte dan Problemlos eine Cree XP-G R5 mit 1400 ma darauf betreiben.

Lg MiaJohnny

[Achim H]

Nein, das heißt es nicht. Der Wärmeleitkleber leitet die Wärme etwas besser, geeignet wären aber auch die Klebepads.
Laut Loong kann eine Led-Leistung von 10 Watt noch problemlos mit Klebepads gehändelt werden. Somit sind die 5 Watt bei einer Cree XP-G R5 auch kein Problem.

[MiaJohnny]

Bei mir werden die leds 10 stunden im dauernetrieb betrieben ! Jeden Tag 10 Stunden / 10 jahre lang !
Dan ist bestimmt der Wärmeleitkleber die bessere Wahl?

[Loong]

Zuerst mal muß ich zu meiner Schande gestehen, daß ich mich oben verrechnet habe. Ich kann nicht mal mehr nachvollziehen, wo ich den Fehler gemacht habe.

Die zugeschnittene Größengleichung für die Umrechnung Wärmeleitfähigkeit nach Wärmewiderstand lautet:

Code: Alles auswählen

Wärmewiderstand[K/W] = Schichtdicke[Millimeter] geteilt durch Wärmeleitfähigkeit[W/(m•K)] geteilt durch Auflagefläche[Quadratmillimeter] mal 1000

Dann kommen oben 0,694 K/W resp. 6,94 Kelvin Temperaturabfall raus.

Aber rechnen wir doch mal konkret mit der XP-G auf 20-mm-Starplatine bei 1400 mA Bestromung. Der Wärmeleitkleber von Arctic Silver ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von 4 Watt pro Meter und Kelvin (im ausgehärteten Zustand, 7,5 K/m/W flüssig) angegeben. Bei gleicher Schichtdicke und Auflagefläche besitzt er also einen Wärmewiderstand von 0,1 K/W. Die XP-G nimmt mit 1400 mA eine Leistung von 4,55 Watt auf (siehe Datenblatt). Davon geht rund ein Drittel als Licht wieder raus, verbleiben 3 Watt abzuführender Wärmeleistung.

Am Wärmeleitpad fällt bei dieser Leistung ein Temperaturunterschied von 2,1 Kelvin ab, beim Kleber (gleiche Schichtdicke) sind's noch 0,3 Kelvin.

Ich bin sicher, diese mickrigen 1,8 Kelvin zugunsten des Klebers merkst Du weder an der Lichtausbeute, noch an der Lebensdauer der LED. Die Pads sind einfach praktischer als Kleber.

[MiaJohnny]

Wie sieht es mit der Klebedauer der Pads aus, da sie über einem Aquarium später hängen , da könnte ein bischen Wasserdunst an die Pads kommen! Hab bedenken , das sie sich nach einiger zeit von selbst lösen!

[Loong]

Langzeiterfahrung mit den Klebepads habe ich selber noch nicht. Nachdem die Pads aber auch im professionellen Umfeld eingesetzt werden, und nicht nur von Hobbybastlern (nicht abwertend gemeint, bin selber einer), hätte ich keine Bedenken, sie auch über einem Aquarium einzusetzen. Vorausgesetzt, die Klebeflächen sind sauber, staub- und fettfrei und sie wurden mit dem vorgesehenen Anpressdruck montiert, stehen sie meiner Meinung nach einer Klebung mit Wärmeleitklebern mechanisch nicht nach.

[R.Kränzler]

Danke an Loong und Achim H für diese Ausführungen. Eines möchte ich aber noch anmerken. Man kann mit dem Kleber, wenn man weiß damit umzugehen (oder zu handeln oder mit ä?), durchaus eine dünnere Schicht hinbekommen, als mit dem Pad und dann sieht die Bilanz besser aus. Wenn aber das Klebepad ausreicht, würde ich hier auch den bequemeren Weg gehen, zumal die LED leichter wieder ablösbar ist.
Wegen der Haltbarkeit habe ich keine Bedenken wenn die Klebeflächen gereinigt sind. Aber selbst wenn die sich nach einiger Zeit ablösen würden, wären auch schnell wieder neue dran, eventuell mit besser vorbereiteter Klebefläche.