Kühlkörper für HP-LED ausreichend?

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Moderator: T.Hoffmann

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katze_sonne
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Do, 04.06.09, 13:53

Hallo,

ich habe gerade das Problem, dass ich nicht weiß, ob dieser KK so wie auf dem Foto dargestellt (den "ausgeblendeten" Bereich auf dem Bild abgeschnitten) reicht, um eine Cree Q5 bei 800 mA in einer Taschenlampe zu betreiben (geschlossenes Rohr, aber ich weiß noch nicht, ob eine Wärmeübertragung stattfinden kann, also erstmal so tun, als ob nicht...)Erfahrung, als die LED zu riskieren :wink:

Schonmal vielen Dank im Vorraus,
katze_sonne
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Sailor
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Do, 04.06.09, 14:05

Ich betreibe die Q5 mit diesem KK mit 350 bis 500 mA.

Bei 500 mA wird er mir im Dauerbetrieb schon zu warm. Aufgrund der relativ großen Masse jedoch für Kurzzeitleuchten auch mit höheren Strömen geeignet, ich schätze mal so 4 bis 5 Min. mit 1 A ist kein Problem, dann muss allerdings eine Abkühlphase folgen.
katze_sonne
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Do, 04.06.09, 14:15

Meinst du jetzt damit schon den VOLLSTÄNDIGEN KK ohne Beachtung des Absägens? (Aber zumindest bei Cree Q2 mit 700 mA darauf wird der nun nicht wirklich warm finde ich ... (die 1*3W 700 mA KSQ wird schon wärmer...) - aber ich frage ja wegen des Absägens)
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Sailor
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Do, 04.06.09, 14:34

Ohne thermische Verbindung steht die Luft im Gehäuse. Der Kühlkörper wirkt also überwiegend dadurch, dass er Energie in der Masse speichert. Erst eine gute thermische Verbindung zum Gehäuse lässt zu, dass über Oberflächenstrahlung auch Energie an die Umgebung abgegeben wird. Dann dürfte er wieder etwa so belastbar sein, wie er mit Beinchen war.

Bei mir sind sie die Basis in einem Messingrohr, die Beinchen etwas länger als Du eingezeichnet hast. Problem ist, dass unten zwar Luft rein kann, oben aber nicht raus. Dauerbetrieb über die 5 Minuten hinaus habe ich erst getraut, nachdem ich die Stummelchen mit 5mm x 1 mm Alustegen von etwa 3 cm Länge fest gegen die Außenhülle gedrückt habe. Seither bleibt die Ledtemperatur im Fingertestbereich.
Ragnar Roeck
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Do, 04.06.09, 16:38

Um die Frage ganz einfach zu beantworten: nein, reicht nicht.
katze_sonne
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Do, 04.06.09, 19:37

Ok. Verstanden :D .

Hat jemand ne Idee, wie man den im Metallrohr befestigen kann?
Sailor hat geschrieben:Dauerbetrieb über die 5 Minuten hinaus habe ich erst getraut, nachdem ich die Stummelchen mit 5mm x 1 mm Alustegen von etwa 3 cm Länge fest gegen die Außenhülle gedrückt habe. Seither bleibt die Ledtemperatur im Fingertestbereich.
Hast du davon bitte evt. mal ein Foto? Kann ich mir nämlich gerade irgendwie nicht so wirklich vorstellen, wie du das Meinst :oops: ...

Thx,
katze_sonne
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Beatbuzzer
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Do, 04.06.09, 19:44

katze_sonne hat geschrieben: Hat jemand ne Idee, wie man den im Metallrohr befestigen kann?
Wenn du die Kühlfahnen so weit absägen willst, dann brauchst du doch diesen Kühlkörper eigentlich gar nicht zu nehmen, sonder ein Rundmaterial, welches vom Durchmesser genau in das Rohr passt. Eventuell passend drehen.
Zur Befestigung von aussen durch das Rohr Schrauben in das Rundmaterial eindrehen, oder einfach kleben.
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Sailor
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Do, 04.06.09, 20:51

Hast du davon bitte evt. mal ein Foto?
Kann ich leider nicht, die Lampe ist bei den Kindern in der Wohnung, 800 km weg ...

Ich habe die Flügel so abgeschnitten, dass der Durchmesser des Sterns 2 mm kleiner war als der Innendurchmesser des Rohres. Ein Stück Flachalu wie oben beschrieben geschnitten und jeweils an den Strahlenenden eingeschoben. Man muss schon fest mit dem Hammer und einem Stück Holz draufschlagen. Durch die Wölbung wird es schon sehr eng, das jeweils zweite Alustück in Position zu bringen.

Da die Messinghülse nicht so gut die Wärme leitet, wollte ich mit dem besser leitenden Alu die Wärme möglichst weit verteilt an die Hülse abgeben. Dass dabei nicht die gesamte Fläche des Alus auf das Messing drückt, ist mir bewusst. Die tiefen Riefen, die beim Einschlagen entstanden sind, zeugen jedoch von einem hervorragenden metallischen Kontakt. Die Wärmeleitpaste diente eher als Gleitmittel. Viel Platz für Partikel davon dürfte nicht mehr zwischen den beiden Flächen sein.

Und arbeiten musste ich mit den gerade vorhandenen Materialien und Werkzeugen. Da kamen mir die Sterne gerade recht. Sie sind mit einfachen Mitteln genau auf Maß zu bringen.

Bei Deiner Alu/Alu Verbindung kannst Du den Sterndurchmesser (oder ein Rundalu) geringfügig größer machen als die Hülse (0,2 bis 0,3 mm). Vor dem Zusammenfügen die Hülse erwärmen (höchste Stufe im Backofen oder auf einer Kochplatte) und den Stern kühlen (Eisschrank). Je größer der Temperaturunterschied ist, desto größer kann der Unterschied im Durchmesser sein. Trotzdem muss das Innenteil wohl noch mit einem Hammer und kräftigen Schlägen an seinen Platz im Rohr gebracht werden.

Ein Stück Holz unter dem Rohr und ein Rundholz zwischen Stern und Hammer verhindern Beschädigungen des Rohlings.

Nach dem Abkühlen des Rohres sind die beiden Teile wie aus einem Guss.

Dieses Schrumpfverfahren benutze ich lieber als die oben beschriebene Methode, bei der Lampe ging es halt nicht.
katze_sonne
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Do, 04.06.09, 21:21

Beatbuzzer hat geschrieben:
katze_sonne hat geschrieben: Hat jemand ne Idee, wie man den im Metallrohr befestigen kann?
Wenn du die Kühlfahnen so weit absägen willst, dann brauchst du doch diesen Kühlkörper eigentlich gar nicht zu nehmen, sonder ein Rundmaterial, welches vom Durchmesser genau in das Rohr passt. Eventuell passend drehen.
Zur Befestigung von aussen durch das Rohr Schrauben in das Rundmaterial eindrehen, oder einfach kleben.
Stimmt. Die Schrauben sind schonmal nicht schlecht... Und: Wo aber bekommt man so ein Rundmaterial (bzw. wieviel kostet sowas? Oder meinst du sowas wie der KK beim Betreiber des roten Forums? - Kostet aber mit 5,90€ nicht gerade wenig...)? Und drehen: Braucht man dafür nicht auch irgendwelche teuren Werkzeuge?
Sailor hat geschrieben:Kann ich leider nicht, die Lampe ist bei den Kindern in der Wohnung, 800 km weg ...
Ok. Das geht dann natürlich nicht...
Sailor hat geschrieben: Ich habe die Flügel so abgeschnitten, dass der Durchmesser des Sterns 2 mm kleiner war als der Innendurchmesser des Rohres. Ein Stück Flachalu wie oben beschrieben geschnitten und jeweils an den Strahlenenden eingeschoben. Man muss schon fest mit dem Hammer und einem Stück Holz draufschlagen. Durch die Wölbung wird es schon sehr eng, das jeweils zweite Alustück in Position zu bringen.
Jetzt versteh ichs... Aber das nehme ich mal lieber nur als "Notmethode"...
Sailor hat geschrieben:Und arbeiten musste ich mit den gerade vorhandenen Materialien und Werkzeugen. Da kamen mir die Sterne gerade recht. Sie sind mit einfachen Mitteln genau auf Maß zu bringen.
Jepp. Allerdings kommt es auch leicht mal vor, dass man sich nen Millimeter versägt hat... :mrgreen: (oder ich mache dabei was falsch :? )
Sailor hat geschrieben:Bei Deiner Alu/Alu Verbindung kannst Du den Sterndurchmesser (oder ein Rundalu) geringfügig größer machen als die Hülse (0,2 bis 0,3 mm). Vor dem Zusammenfügen die Hülse erwärmen (höchste Stufe im Backofen oder auf einer Kochplatte) und den Stern kühlen (Eisschrank). Je größer der Temperaturunterschied ist, desto größer kann der Unterschied im Durchmesser sein. Trotzdem muss das Innenteil wohl noch mit einem Hammer und kräftigen Schlägen an seinen Platz im Rohr gebracht werden.

Ein Stück Holz unter dem Rohr und ein Rundholz zwischen Stern und Hammer verhindern Beschädigungen des Rohlings.

Nach dem Abkühlen des Rohres sind die beiden Teile wie aus einem Guss.

Dieses Schrumpfverfahren benutze ich lieber als die oben beschriebene Methode, bei der Lampe ging es halt nicht.
Cooles Verfahren. Muss ich bei Gelegenheit unbedingt mal ausprobieren... :D *merk*

Allerdings wüsste ich jetzt nicht, wo ich was von nem Alu-Rohr geschrieben habe :?: Nur von Metall... (um genauer zu sein: (gebürsteter) Edelstahl... Habe gerade mal den Wärmeleitwert bei Wikipedia nachgeschaut: klick... Der ist ja UNTERIRDISCH schlecht!!! (soweit ich das verstehe): Alu: 237 W/(m · K), Edelstahl: 15 Wm^-1K^-1 (^steht für "hoch", also Potenzierung) → hieße das dann nicht 1,5 W(m*K)? :x Ich glaube, da bringt der ganze Aufwand nicht viel - es muss also nicht zum Wärmeleiten gut sein.

Ich habe aber schon ne Idee (außer vlt. Rundalu oder wie das heißt), wie ich's sonst verbessern könnte (Aluwinkel unten dranschrauben). Naja. Mal sehen.

Gruß,
katze_sonne
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Sailor
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Do, 04.06.09, 21:28

Allerdings wüsste ich jetzt nicht, wo ich was von nem Alu-Rohr geschrieben habe
Da habe ich wohl Taschenlampe = Alurohr asoziiert :oops:
Synthy82
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Fr, 05.06.09, 07:31

katze_sonne hat geschrieben: [...] Alu: 237 W/(m · K), Edelstahl: 15 Wm^-1K^-1 (^steht für "hoch", also Potenzierung) → hieße das dann nicht 1,5 W(m*K)? :x Ich glaube, da bringt der ganze Aufwand nicht viel - es muss also nicht zum Wärmeleiten gut sein.
[...]
Na ja, 15 sind das schon, die Einheit jeweils sagt dasselbe aus. ^-1 heißt einfach nur, dass es unter den Bruchstrich kommt.
Jan-et
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Fr, 05.06.09, 10:13

Also Alu ist einer der besten Materialien die du haben kannst zum Kühlen. Edelstahl ist für ein Metal nicht gut, aber es reicht. Was richtig schlimm ist sind gescäumte PVC-Platte, da kannst du nen Eiswürel über ne Stunde drauf lagern, auf Alu höchstens 60s.
Zu deiner Berühigung viele Kühlkörper werden so aufgebaut in der Mitte ein sehr gut wärmeleitendes Material, oft Kupfer und Außen dann Aluminium. Wichtig ist nur das Die Kontaktfläche von Kupferblock zu Edelstahlmantel deutlich größer ist als von der Led zum Alublock.
Zu Edelstahl, die Werte können je nach legierung sehr stark schwanken, das heißt die Wärmeleitfähigkeit könnte deutlich besser sein aber auch schlechter.
katze_sonne
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Fr, 05.06.09, 13:50

Ok. Danke.
Jan-et hat geschrieben:Die Kontaktfläche von Kupferblock zu Edelstahlmantel deutlich größer ist als von der Led zum Alublock.
Das ist ja gerade das Problem mit nem KK in nem Rohr...
Jan-et hat geschrieben:Was richtig schlimm ist sind gescäumte PVC-Platte, da kannst du nen Eiswürel über ne Stunde drauf lagern, auf Alu höchstens 60s.
Ist ja ein cooles (wortwörtlich :D ) Experiment.. Zwar total sinnlos, aber trotzdem lustig^^
Jan-et hat geschrieben:Zu Edelstahl, die Werte können je nach legierung sehr stark schwanken, das heißt die Wärmeleitfähigkeit könnte deutlich besser sein aber auch schlechter.
Weiß ich, aber ich weiß ja dummerweise nicht die Legierung (das Rohr ist halt für ganz andere Anwendung gedacht gewesen...)
Synthy82 hat geschrieben:Na ja, 15 sind das schon, die Einheit jeweils sagt dasselbe aus. ^-1 heißt einfach nur, dass es unter den Bruchstrich kommt.
irgendwie hatte ich das aus Mathe anders in Erinnerung? [EDIT]Stimmt, hattest Recht, habe das mal in den GTR eingegeben. Ist das gleiche wie 1/15... Womit ich das verwechsel hatte, war, dass man ja eine Zahl *10^-1 oder so nehmen kann... (Bei Taschenrechnern auch gerne mal mit nem E^-1 bzw. anderen Zahlen angezeigt...) :D [/EDIT]
Sailor hat geschrieben:Da habe ich wohl Taschenlampe = Alurohr asoziiert :oops:
Jaja... Sowas kenne ich... Für manche Personen sind Sachen selbstverständlich, bei denen andere sich wundern, was das soll (Beispiel: Toastrinden abschneiden... habe ich erst letztens festgestellt, dass es Leute gibt, die sowas machen :shock: )
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Fr, 05.06.09, 19:30

katze_sonne hat geschrieben: Wo aber bekommt man so ein Rundmaterial (bzw. wieviel kostet sowas?

Und drehen: Braucht man dafür nicht auch irgendwelche teuren Werkzeuge?
Bei eBay gibt es kürzere Enden (keine 3m oder 6m, wie im Metallhandel :) ) , die auch bezahlbar sind.
Hier mal durchblättern, da findest du bestimmt was.

Fürs drehen ist eine Drehbank sehr hilfreich. Wer selber eine hat, kann glücklich sein (1000€ für ne anständige Hobbymimidrehbank). Sonst kennst du vielleicht jemanden der eine hat, oder du fragst mal bei einem metallverarbeitenden Betrieb nach. Oder du hast das Glück, und arbeitest in einem Betrieb, der Drehbänke hat :wink: .
katze_sonne
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Fr, 05.06.09, 20:51

Meint ihr, dass das hier auf 4 cm Länge reicht? http://cgi.ebay.de/Aluminium-Rundmateri ... 1|294%3A30
Und vor allem: Wird an das mit Sailors beschriebener "Heiß-Kalt-Technik" in ein Rohr mit ca. 28 mm Innendurchmesser (an einigen Stellen auch bis zu 28,21 mm) bekommen?
Sonst kennst du vielleicht jemanden der eine hat, oder du fragst mal bei einem metallverarbeitenden Betrieb nach. Oder du hast das Glück, und arbeitest in einem Betrieb, der Drehbänke hat :wink: .
Weder noch... Und nen Metallverarbeitenden Betrieb? Nicht das ich wüsste.

Aber gibt's vlt. solche Alu Rundstangen beim Schrottplatz?

(Bevor ich deinen neuen Beitrag gelesen hatte, hatte ich den Link oben schon gehabt - deinen muss ich mir erst noch angucken...) [EDIT: Genau den Link hatte ich inzwischen auch schon :roll: )
Zuletzt geändert von katze_sonne am Sa, 06.06.09, 12:11, insgesamt 1-mal geändert.
Jan-et
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Fr, 05.06.09, 20:58

Also 4cm reichen locker. Wenn du das Rohr mit nem bunsenbrenner erhitzt und das ding aus dem Gefrierfachj hollst eventuell, bei dem Preis kann man aj nicht falsch machen. Abwr ich habe sowas auch noch nie gemacht. Ist dein Edelstahlrohr lackiert?

Aber warum nimmst du nicht 28mm und dann wärmeleitkleber: http://cgi.ebay.de/Aluminium-(-drehen-% ... dZViewItem must nur zusägen.
Hier gibt es auch andere größen wie 29 oder auch Kupfer.
Zuletzt geändert von Jan-et am Fr, 05.06.09, 21:03, insgesamt 1-mal geändert.
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Fr, 05.06.09, 21:01

katze_sonne hat geschrieben:Wird an das mit Sailors beschriebener "Heiß-Kalt-Technik" in ein Rohr mit ca. 28 cm Innendurchmesser (an einigen Stellen auch bis zu 28,21 cm) bekommen?


Aber gibt's vlt. solche Alu Rundstangen beim Schrottplatz?
Du meinst wohl 28mm. Ein 30er Rund in ein 28er Rohr durch heiß kalt wird nichts. So hohe Wärmeausdehnungen hat Aluminium nicht :)
Ein paar zehntel sind machbar, aber mehr nicht. Auserdem gleichen sich die Temperaturen bei ersten Kontakt sofort aus, und dann würdest du nur die ersten mm reinbekommen, bevor es bombenfest sitzt.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass solche Reststücke mit noch sauber abgedrehten Flächen, wie du sie hier hast, auf dem Schrottplatz zu finden sind. Mit Rillen, Kratzern und Macken würde ich mich nicht zufrieden geben.
Jan-et
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Fr, 05.06.09, 22:54

Also du kannst mal versuchen bei dem Shop den ich dir im letzten Beitrag unter "Hier" verlinkt habe kürzere Stücke zu bekommen, so wie ich das verstanden hab segen die auch zu.
katze_sonne
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Sa, 06.06.09, 12:10

Jan-et hat geschrieben:Ist dein Edelstahlrohr lackiert?
Nicht das ichs wüsste. Nur Gebürstet (wie mans z.B. von Treppengeländern oder Briefkästen kennt)
Jan-et hat geschrieben:Hier gibt es auch andere größen wie 29 oder auch Kupfer.
Kenn ich. Aber guck dir mal die Versandkosten an + andere Zusatzkosten...
Jan-et hat geschrieben:Aber warum nimmst du nicht 28mm und dann wärmeleitkleber: http://cgi.ebay.de/Aluminium-(-drehen-% ... dZViewItem musst nur zusägen.
Wärmeleitkleber alleine kostet ja schon >10 € - und das Geld habe ich zur Zeit leider nicht.
Beatbuzzer hat geschrieben:Du meinst wohl 28mm. Ein 30er Rund in ein 28er Rohr durch heiß kalt wird nichts. So hohe Wärmeausdehnungen hat Aluminium nicht :)
1. Mist. (mal wieder diese Einheiten...) 2. Nochmal Mist (
Sailor hat geschrieben:Bei Deiner Alu/Alu Verbindung kannst Du den Sterndurchmesser (oder ein Rundalu) geringfügig größer machen als die Hülse (0,2 bis 0,3 mm)
Hier hatte ich 2 - 3 mm gelesen... Mal wieder dieses Komma :roll: :oops: )
Jan-et hat geschrieben:Also du kannst mal versuchen bei dem Shop den ich dir im letzten Beitrag unter "Hier" verlinkt habe kürzere Stücke zu bekommen, so wie ich das verstanden hab segen die auch zu.
Ja, weiß ich (gibt glaub ich keinen Shop, den ich noch nicht abgegrasst habe nach sowas :mrgreen: )
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