könnt ihr bitte zumindest eine dieser Fragen beantworten:
-wie hoch ist der Wärmewiderstand der Nichia PowerBar-Platine?
-wie dick ist die Klebeschicht (Isolation/Prepeg) zwischen Kupfer-Leiterbahnen und Alu bei
der PowerBar-Platine?
Hier ist ein passender Rechner für den Wärmewiderstand zu finden:
Wärmewiderstand von Alu-Leiterplatten berechnen Oder direkt zum Rechner
Die thermische Kontaktfläche der Nichia NS6L183A-H1 ist (8mm-4,5mm+1,1mm)*3,9mm=17,94mm^2
Bei 700 mA * 3,25 V ergeben sich auf dieser Fläche 2,275 Watt. Die LED selbst hat einen Wärmewiderstand Rth=6..9°C/W, das also mal 2,275 ergibt bei 700 mA bereits eine Temperaturdifferenz LED-Chip zu Lötstelle von 13,65 bis 20,475 °C.
Gehen wir mal vom beinahe-worst-Case-Fall 20°C aus und igorieren die Tatsache, dass diese LED ja ca. 20% der reingesteckten Energie in Licht umwandelt. (50-60 lm/W, warmweiß, bei normaler Betriebstemperatur und 700 mA)
Damit 700 mA erlaubt wären, darf die Umgebungstemperatur nicht über 50°C liegen. UND die Lötstelle an der Kathode darf nicht mehr als 100°C erreichen. (von 0..800 mA sind immer genau 100°C erlaubt) ---> für den LED-Chip selbst bedeutet das bei schlechtest möglichem Wärmewiderstand Rth für den LED-Chip zum Gehäuse also immerhin noch 120°C
--- Glück gehabt! --- Aber für die Effizienz und Lebensdauer ist das sicherlich nicht förderlich...Mit der dicksten Klebeschicht (150µm) der bei Leit-On-Leiterplatten verfügbaren Aluplatinen wäre der zusätzliche Wärmewiderstand durch die Platine etwas über 21°C/W für die gegebene LED-Kontaktfläche (pro 1 Watt) oder etwas über 43°C bei 2,275 Watt auf diesen 17,94mm^2. (bei gegebener Leiostung 2,275 Watt)
Unterstellen wir mal, es gäbe keine weiteren Verluste beim Übergang Aluplatine->Kühlkörper (was bei der großen Kontaktfläche und guter=extem dünner Klebung näherungsweise stimmen könnte), dann wäre der LED-Chip 20°C+43°C=63°C heißer als der Kühlkörper. Damit dürfte der Kühlkörper bei Werwendung der Aluplatine mit 150µm Isolations+Klebeschicht höchstens noch 57°C erreichen, wenn der LED-Chip unter 120°C, bzw. die Lötstelle der LED (Kathodenseite) unter 100°C bleiben soll.
Bei nur 75µm Stärke der Klebeschicht wären dann sogar noch 24°C mehr, also 81°C am Kühlkörper zulässig.
(Das übrigens auch mal zum merken für alle, die für das ein oder andere zweifelhafte Produkt meinen "das LED-Leuchtmittel wird außen kaum warm, das muss gaaaanz toll sein...")
Wobei wie gesagt einerseits ignoriert wurde, dass der Wärmeübergang Aluplatine zu Kühlkörper einen weiteren Wärmewiderstand hinzufügt, so wie dass die LED nicht die gesamte Energie in Wärme umwandelt. Das könnte sich "gefühlt" ca. ausgleichen. Dennoch wäre so ein Betrieb am äußersten Limit natürlich alles andere als optimal und auf keinen Fall anzustreben!
Da ich grundsätzlich vom Worst-Case ausgehen solange ich keine anderen Informationen habe, sollte/muss man den Kühlkörper der PowerBar-Leite unter 50°C halten, wenn man sie mit 700 mA betreibt. (Montage mit dünner aber durchgehender Schicht Wärmeleitkleber vorausgesetzt --- bei doppeltseitigem Klebeband o.Ä. nocht deutlich drunter, aber das nimmt man ja eh' nicht für diesen Zweck)
Korrigiert mich, wenn ihr Fehler findet... (Achim?
)Aber:
@Lumitronix: wie dick ist denn nun die Isolations- und Klebeschicht tatsächlich?
