Hallo,
ich muss in den nächsten Wochen eine Facharbeit im Physik LK zum Thema LED's schreiben. Da im LK ein Experiment zum Thema gern gesehen ist habe ich mir gedacht die Effizienz verschiedener Leuchtmittel mit der Effizienz verschiedener LED's zu vergleichen.
Die Frage ist nur: Wie?
Geht sowas überhaupt ohne ein Vermögen für teure Geräte auszugeben?
Das ganze muss nicht sehr genau sein, es sollte lediglich den Vergleich ermöglichen.
Hat evtl. jemand eine andere Idee für ein Experiment? Dabei muss nichts Neues herauskommen, man sollte nur etwas zeigen können.
Über Ideen und Anregungen jeder Art würde ich mich sehr freuen,
vielen Dank schonmal!
Spynx
Lichtausbeute/Effizienz messen!?
Moderator: T.Hoffmann
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Sailor
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Das geht ganz gut, wenn Du einen Schuhkarton benutzt, den Du in vier gleich große Kammern unterteilst. Die Wände der Kammern müssen gleich hoch sein wie die Seitenwände. In jede Kammer kommt ein Leuchtmittel mit je etwa 10 Watt
Kammer 1 eine Glühlampe, Kammer 2 eine Halogenlampe, Kammer 3 eine Energiesparlampe und Kammer 3 drei LED´s mit jeweils etwa 3 Watt.
Die Oberseite des Kartons bespannst Du mit Schreibmaschinenpapier oder ähnlichem.
Werden die Leuchtmittel eingeschaltet, ist die Helligkeit der Leuchtmittel an den beleuchteten Quadraten/Rechtecken leicht mit dem bloßen Auge zu erkennen. Da sie alle die gleiche elektrische Energie aufnehmen, ist auch ein direkter optischer Vergleich der Effizienz der Leuchtmittel hergestellt.
Das ist zwar nicht so exakt wie mit teuren Meßgeräten, aber sicher für die Zuschauer einprägsamer und auch für solche ohne Interesse an der Physik leicht nachvollziehbar.
Kammer 1 eine Glühlampe, Kammer 2 eine Halogenlampe, Kammer 3 eine Energiesparlampe und Kammer 3 drei LED´s mit jeweils etwa 3 Watt.
Die Oberseite des Kartons bespannst Du mit Schreibmaschinenpapier oder ähnlichem.
Werden die Leuchtmittel eingeschaltet, ist die Helligkeit der Leuchtmittel an den beleuchteten Quadraten/Rechtecken leicht mit dem bloßen Auge zu erkennen. Da sie alle die gleiche elektrische Energie aufnehmen, ist auch ein direkter optischer Vergleich der Effizienz der Leuchtmittel hergestellt.
Das ist zwar nicht so exakt wie mit teuren Meßgeräten, aber sicher für die Zuschauer einprägsamer und auch für solche ohne Interesse an der Physik leicht nachvollziehbar.
Ich würde es thermodynamisch messen und zwar folgendermassen: Du nimmst einen Kühlkörper mit bekanntem Wärmewiderstand und klebst darauf deine Led.
Jetzt gibt du der Led einen genau definierten Strom und mist ihren Spannungsabfall.
Strom*Spannungsfall=Leistungsaufnahme.
Wenn deine Led beispielsweise 2,3W aufnimmt(etwa die Leistungsaufnahme einer Cree bei 700mA) und dein Kühlkörper einen Wärmewiderstand von 8K/W hat dann müsste der Kühlkörper bei einem Wirkungsgrad von 0% eine Temperaturdifferenz von 18,4°C zu Umgebung erreichen.
Um die Heizleistung zu bestimmen muss man also die Temperaturdifferenz durch den Wärmewiderstand teilen.
Nehmen wir an du misst eine Tem. Diff. von 14°C dann hast du eine Heizleistung der Led von 1,75W.
Wenn du das von der Leistungsaufnahme der Led abziehst erhälst du den Anteil den die Led als Strahlung abstrahlt:2,3W-1,75W=0,55W.
Der Wirkungsgrad wäre dann: 0,55W/2,3W=0,239 also 23,9%.
Jetzt gibt du der Led einen genau definierten Strom und mist ihren Spannungsabfall.
Strom*Spannungsfall=Leistungsaufnahme.
Wenn deine Led beispielsweise 2,3W aufnimmt(etwa die Leistungsaufnahme einer Cree bei 700mA) und dein Kühlkörper einen Wärmewiderstand von 8K/W hat dann müsste der Kühlkörper bei einem Wirkungsgrad von 0% eine Temperaturdifferenz von 18,4°C zu Umgebung erreichen.
Um die Heizleistung zu bestimmen muss man also die Temperaturdifferenz durch den Wärmewiderstand teilen.
Nehmen wir an du misst eine Tem. Diff. von 14°C dann hast du eine Heizleistung der Led von 1,75W.
Wenn du das von der Leistungsaufnahme der Led abziehst erhälst du den Anteil den die Led als Strahlung abstrahlt:2,3W-1,75W=0,55W.
Der Wirkungsgrad wäre dann: 0,55W/2,3W=0,239 also 23,9%.
Ich glaube ich werde es machen wie Sailor beschrieben hat - Danke für die gute Idee!
Nur mal so ob ich nun richtig denke...
Eine normale 60W Glühbirne hat hat bei 230V also gemäß W/U=I einen "Verbruach" von ca. 0,26A.
10W/0,26A=38,46V -> Bei 230V Betriebspassnung muss da dann also ein Wiederstand von 736,54Ohm vor, damit die Lampe mit 10W arbeitet - richtig?
21€ für nen "passenden" widerstand (680 Ohm+68 Ohm=748 Ohm)... Das mit mehreren Leuchtmitteln + LEDs wird verdammt teuer...
John.S' Idee ist vermutlich Objektiver. Wärmewiderstand und Co. höre ich leider zum ersten mal, also verstehe ich nicht ganz wie ich das nun errechnen und messen muss, aber das lässt sich ja sicherlich bei Dr. Google nachlesen. Mal sehen ob ich das verstehe, wenn ja dann gäbe dieser Versuch sicherlich Pluspunkte, wegen weiteren selbsterarbeiteten Methoden etc...
Was verstehst du unter "Spannungsabfall?" Wie komme ich an den Wirkungsgrad der Kühlkörper?
Könnte ich das ganze vergleichend auch auf Glühbirnen (Leuchtstoffröhren etc) anwenden? Stell ich mir sehr amüsant for, riesen Glühbirne, kleiner LED Kühlkörper drangekelbt...?
Vielen Dank schonmal, habt mir schon sehr geholfen!
Spynx
Nur mal so ob ich nun richtig denke...
Eine normale 60W Glühbirne hat hat bei 230V also gemäß W/U=I einen "Verbruach" von ca. 0,26A.
10W/0,26A=38,46V -> Bei 230V Betriebspassnung muss da dann also ein Wiederstand von 736,54Ohm vor, damit die Lampe mit 10W arbeitet - richtig?
21€ für nen "passenden" widerstand (680 Ohm+68 Ohm=748 Ohm)... Das mit mehreren Leuchtmitteln + LEDs wird verdammt teuer...
John.S' Idee ist vermutlich Objektiver. Wärmewiderstand und Co. höre ich leider zum ersten mal, also verstehe ich nicht ganz wie ich das nun errechnen und messen muss, aber das lässt sich ja sicherlich bei Dr. Google nachlesen. Mal sehen ob ich das verstehe, wenn ja dann gäbe dieser Versuch sicherlich Pluspunkte, wegen weiteren selbsterarbeiteten Methoden etc...
Was verstehst du unter "Spannungsabfall?" Wie komme ich an den Wirkungsgrad der Kühlkörper?
Könnte ich das ganze vergleichend auch auf Glühbirnen (Leuchtstoffröhren etc) anwenden? Stell ich mir sehr amüsant for, riesen Glühbirne, kleiner LED Kühlkörper drangekelbt...?
Vielen Dank schonmal, habt mir schon sehr geholfen!
Spynx
Hol dir lieber ne 12-V-10-W-Birne für Autos von der Tankstelle. Dann kannste die ausfahren und die Glühlampe schneidet nicht noch schlechter ab.
Der Sannungsabfall ist die Spannung die eben an der Led abfällt.Misst also einmal die Spannung vor der Led also dioe Speisespannung und nach der Led im Stromkreis:Spannung 1 minus Spannung 2 ergibt den Spannungsabfall an der Led.
Zum Kühlkörper: Das ist der Wärmewiderstand,der sagt aus um wieviel Grad sich der Kühlkörper pro Watt Wärmeleistung die man ihm zuführt erwärmen muss um diese 1W Wärmeleistung an die Luft abzugeben.
Wenn dein Kühlkörper einen Wärmewiderstand von 10K/W hat und du eine Raumtemperatur von 20°C hast,dann erwärmt sich der Kühlkörper logischerweise auf 20°C+10°C=30°C wenn du ihm 1W Heizleistung gibst.Bei 2W 2*10°C+20°C=40°C usw...
Der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers steht normalerweise im Datenblatt.
Wenn nicht kannst du ihn herausfinden indem du dem Kühlkörper eine genau definierte Heizleistung gibst,zum Beispiel wieder 1W und guckst wie stark er sich erwärmt.Die Temperaturdifferenz zur Umgebung ist dann der Temperaturwiderstand.Wenn du ihm mehr als 1W Heizleistung gibst musst du die Temperaturdifferenz wieder durch die Leistung teilen damit du die Angabe in K/W hast.
Jetzt zur eigentlichen Methode:
Wenn du also weisst dass dein kühlkörper einen Wärmewiderstand von 10°C/W hat und du stellst eine Erhöhung der Temperatur de Kühlkörpers von 15°C fest,dann muss die Led den Kühlkörper genau 1,5W an Wärme zu führen.
Wenn die Led 1,8W ingsgesamt aufnimmt sind davon also 1,5W Wärme und 0,3W Licht.
Das ist jetzt natürlich nur ein Berechnungsbeispiel was aber zeigt wie du dann vorgehen musst.
Diese Methode funktioniert natürlich nur bei Highpower Leds deren Chip direkt mit der Metallfläche unten gekoppelt ist sodass sie gut 99% der Wärme über diesen Bereich abgeben.
Mit Glühlampen usw. geht das nur mit der mathematischen Methode....
Zum Kühlkörper: Das ist der Wärmewiderstand,der sagt aus um wieviel Grad sich der Kühlkörper pro Watt Wärmeleistung die man ihm zuführt erwärmen muss um diese 1W Wärmeleistung an die Luft abzugeben.
Wenn dein Kühlkörper einen Wärmewiderstand von 10K/W hat und du eine Raumtemperatur von 20°C hast,dann erwärmt sich der Kühlkörper logischerweise auf 20°C+10°C=30°C wenn du ihm 1W Heizleistung gibst.Bei 2W 2*10°C+20°C=40°C usw...
Der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers steht normalerweise im Datenblatt.
Wenn nicht kannst du ihn herausfinden indem du dem Kühlkörper eine genau definierte Heizleistung gibst,zum Beispiel wieder 1W und guckst wie stark er sich erwärmt.Die Temperaturdifferenz zur Umgebung ist dann der Temperaturwiderstand.Wenn du ihm mehr als 1W Heizleistung gibst musst du die Temperaturdifferenz wieder durch die Leistung teilen damit du die Angabe in K/W hast.
Jetzt zur eigentlichen Methode:
Wenn du also weisst dass dein kühlkörper einen Wärmewiderstand von 10°C/W hat und du stellst eine Erhöhung der Temperatur de Kühlkörpers von 15°C fest,dann muss die Led den Kühlkörper genau 1,5W an Wärme zu führen.
Wenn die Led 1,8W ingsgesamt aufnimmt sind davon also 1,5W Wärme und 0,3W Licht.
Das ist jetzt natürlich nur ein Berechnungsbeispiel was aber zeigt wie du dann vorgehen musst.
Diese Methode funktioniert natürlich nur bei Highpower Leds deren Chip direkt mit der Metallfläche unten gekoppelt ist sodass sie gut 99% der Wärme über diesen Bereich abgeben.
Mit Glühlampen usw. geht das nur mit der mathematischen Methode....
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Sailor
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Die "Schuhkartonmethode" hat halt den Vorteil, dass sie auch bei Ausstellungen/Schulfesten gezeigt werden kann und auch Leuten ohne Interesse an der Physik bzw. der Lichttechnik direkt die Effizenz der verschiedenen Leuchtmittel "vor Augen führt".
Außer der Energiesparlampe sollte alles mit 12 Volt laufen.
Die Leuchtmittel sollten so installiert sein, dass der leuchtende Bereich etwa gleich weit von der Deckfläche entfernt ist, daher muss die Energiesparlampe liegend eingebaut sein.
Mit Luftschlitzen in den Seitenwänden ist für die Abfuhr der Wärme zu sorgen, dies gilt insbesondere für die Kammern mit der Glühlampe und der Halo.
Außer der Energiesparlampe sollte alles mit 12 Volt laufen.
Die Leuchtmittel sollten so installiert sein, dass der leuchtende Bereich etwa gleich weit von der Deckfläche entfernt ist, daher muss die Energiesparlampe liegend eingebaut sein.
Mit Luftschlitzen in den Seitenwänden ist für die Abfuhr der Wärme zu sorgen, dies gilt insbesondere für die Kammern mit der Glühlampe und der Halo.
Danke Danke für die zahlreichen Antworten!
Habe mir nun die LUXEON LXHL-LW3C, weiß, 65lm, 3-Watt ausgesucht.
Wie ist das hier mit dem Wärmewiderstand? Wenn ich die LED mit Wärmeleitkleber nun auf einen von den Stern Kühlkörpern klebe (Stern-Kühlkörper 51x51mm), wie errechne ich dann den Wärmewiderstand?
Stern Kühlkörper: Maße: 51mm x 51mm x 10mm. 2,5K/W
Laut Forumsuche und John.S hat die Star-Platine 1k/W
... Gesamt = 3,5 K/W Wärmewiderstand!?
Je geringer der Wärmewiderstand, desto besser die Kühlleistung - hoffe Wikipedia richtig verstanden zu haben
Also würde das bedeuten dass sich die Kühlleistung verschlechtert obwohl sich die Oberfläche vergrößert?
Mag evtl. blöd klingen die Frage, aber wer nicht fragt kriegt ja bekanntlich keine Antwort, und eigentlich gibts ja auch keine blöden Fragen... Mein Physiklehrer wusste das übrigens auch nicht Also Danke schonmal für Antworten!
Spynx
Habe mir nun die LUXEON LXHL-LW3C, weiß, 65lm, 3-Watt ausgesucht.
Wie ist das hier mit dem Wärmewiderstand? Wenn ich die LED mit Wärmeleitkleber nun auf einen von den Stern Kühlkörpern klebe (Stern-Kühlkörper 51x51mm), wie errechne ich dann den Wärmewiderstand?
Stern Kühlkörper: Maße: 51mm x 51mm x 10mm. 2,5K/W
Laut Forumsuche und John.S hat die Star-Platine 1k/W
... Gesamt = 3,5 K/W Wärmewiderstand!?
Je geringer der Wärmewiderstand, desto besser die Kühlleistung - hoffe Wikipedia richtig verstanden zu haben
Also würde das bedeuten dass sich die Kühlleistung verschlechtert obwohl sich die Oberfläche vergrößert?
Mag evtl. blöd klingen die Frage, aber wer nicht fragt kriegt ja bekanntlich keine Antwort, und eigentlich gibts ja auch keine blöden Fragen... Mein Physiklehrer wusste das übrigens auch nicht
Also Danke schonmal für Antworten!Spynx
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Sailor
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Schau Dir mal diesen Link an.
(1 k/W bei der Star glaube ich nicht, das ist wohl der Übergangswiderstand)
(1 k/W bei der Star glaube ich nicht, das ist wohl der Übergangswiderstand)
Man muss hier unterschieden einmal zwischen den Wärmewiderstand von der Led, bzw vom Star zum Kühlkörper und vom Kühlkörper selber zur Luft.
Um das letztere geht es denn das können wir exakt messen und daraus dann auf die Heizleistung schliessen.
Das erstere wäre nämlich der Übergeangswiderstand wie Sailor sagte und der interesiert hier nicht so wirklich.
Ich würde aber trotzdem keine Starversion nehmen weil sie höchstwahrshceinlich die Wärmeabgabeeigenschaften verändert.Sprich sie gibt auch Wärme an die Umgebung ab und funkgiert so als kleiner Kühlkörper während beim Aufbau Emitter+Kühlkörpr der Kühlkörper fast die ganze Wärme abführt.
Die Starplatine würde also das Ergebniss verfälschen.
Um das letztere geht es denn das können wir exakt messen und daraus dann auf die Heizleistung schliessen.
Das erstere wäre nämlich der Übergeangswiderstand wie Sailor sagte und der interesiert hier nicht so wirklich.
Ich würde aber trotzdem keine Starversion nehmen weil sie höchstwahrshceinlich die Wärmeabgabeeigenschaften verändert.Sprich sie gibt auch Wärme an die Umgebung ab und funkgiert so als kleiner Kühlkörper während beim Aufbau Emitter+Kühlkörpr der Kühlkörper fast die ganze Wärme abführt.
Die Starplatine würde also das Ergebniss verfälschen.
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Sailor
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Da war ich gestern Abend etwas kurz. 
Grundsätzlich müssen 3 Widerstände bei der Betrachtung der Wärmeableitung unterschieden werden.
1 der Übergangswiderstand
Dieser entsteht immer, wenn durch das Zusammenbringen mehrerer Wärmeleiter (Kühlkörper) eine Verbindung hergestellt wird. Durch Einbringen eines Leitmittels (Wärmeleitpaste, -kleber) wird versucht, diesen Widerstand möglichst klein zu halten.
2. der Materialwiderstand
Dieser entsteht durch die Fähigkeit des Materials, Wärme zu Transportieren. Diese als Leifähigkeit des Materials bezeichnete Eigenschaft bestimmt, wie schnell wie viel Wärme von der Wärmequelle zu den Abgabeflächen an das umgebende Medium möglich ist. Hier ist Aluminium das häufig eingesetzte Material, bei kritischen Anwendungen wird Kupfer benutzt, weil dessen Wärmeleitfähigkeit bedeutend besser ist. Dafür ist es aber auch teurer und anfälliger für Korossion.
3. der Abstrahlwiderstand
Dieser wird bestimmt durch die Größe der Oberfläche und die Aufnahmefähigkeit des aufnehmenden Mediums. Für Kühlkörperanwendungen ist dies Luft. Je größer diese Fläche ist, desto kleiner wird der Widerstand. Beeinflusst wird dieser Widerstand durch Konvektion und Infrarotabstrahlung. Um die Infrarotabstrahlung zu verbessern, sind viele Kühlkörper farbig beschichtet. Dabei spielt die Farbe selbst keine Rolle, da für Infrarotstrahlung alle Farben schwarz sind.
Die Berechnung dieser Widerstände erfolgt genau den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie die Berechnung ohmscher Widerstände. Sie können also genau so in Reihe geschaltet sein (z.B. mehrere Übergangswiderstände) wie parallel (z.B. mehrere Kühlkörper nebeneinander).
Grundsätzlich müssen 3 Widerstände bei der Betrachtung der Wärmeableitung unterschieden werden.
1 der Übergangswiderstand
Dieser entsteht immer, wenn durch das Zusammenbringen mehrerer Wärmeleiter (Kühlkörper) eine Verbindung hergestellt wird. Durch Einbringen eines Leitmittels (Wärmeleitpaste, -kleber) wird versucht, diesen Widerstand möglichst klein zu halten.
2. der Materialwiderstand
Dieser entsteht durch die Fähigkeit des Materials, Wärme zu Transportieren. Diese als Leifähigkeit des Materials bezeichnete Eigenschaft bestimmt, wie schnell wie viel Wärme von der Wärmequelle zu den Abgabeflächen an das umgebende Medium möglich ist. Hier ist Aluminium das häufig eingesetzte Material, bei kritischen Anwendungen wird Kupfer benutzt, weil dessen Wärmeleitfähigkeit bedeutend besser ist. Dafür ist es aber auch teurer und anfälliger für Korossion.
3. der Abstrahlwiderstand
Dieser wird bestimmt durch die Größe der Oberfläche und die Aufnahmefähigkeit des aufnehmenden Mediums. Für Kühlkörperanwendungen ist dies Luft. Je größer diese Fläche ist, desto kleiner wird der Widerstand. Beeinflusst wird dieser Widerstand durch Konvektion und Infrarotabstrahlung. Um die Infrarotabstrahlung zu verbessern, sind viele Kühlkörper farbig beschichtet. Dabei spielt die Farbe selbst keine Rolle, da für Infrarotstrahlung alle Farben schwarz sind.
Die Berechnung dieser Widerstände erfolgt genau den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie die Berechnung ohmscher Widerstände. Sie können also genau so in Reihe geschaltet sein (z.B. mehrere Übergangswiderstände) wie parallel (z.B. mehrere Kühlkörper nebeneinander).
Wow, ihr habt ja anscheinend euer Physikstudium hinter euch 
Ich hatte die 3W Luxeon ausgewählt weil ich sie dann hinterher im 10W vergleich verwenden könnte (s.o.)... Aber was muss das muss! Cree? K2? Seoul?
Wie pappe ich die dann am besten auf den Kühlkörper? Mit Wärmeleitkleber und Klebeband über Anode und Kathode um Kurzschlüsse zu verhindern?
Cree scheint mir persönlich am idealsten zu sein.
Die Schwarzen Kühlkörper hier im Sortiment (Kühlkörper 23x23mm) scheinen eloxiert zu sein, also wären die doch vermutlich isoliert und zusammen mit Wärmeleitkleber und einer Cree ideal!?
Das ganze soll natürlich relativ exakt werden und sich dann mit den Literaturwerten annähernd decken... Also welche LED würdest du/ihr empfehlen um einen möglichst genauen Wert zu erhalten?John.S hat geschrieben: [...] Ich würde aber trotzdem keine Starversion nehmen weil sie höchstwahrshceinlich die Wärmeabgabeeigenschaften verändert.Sprich sie gibt auch Wärme an die Umgebung ab und funkgiert so als kleiner Kühlkörper während beim Aufbau Emitter+Kühlkörpr der Kühlkörper fast die ganze Wärme abführt.
Die Starplatine würde also das Ergebniss verfälschen.
Ich hatte die 3W Luxeon ausgewählt weil ich sie dann hinterher im 10W vergleich verwenden könnte (s.o.)... Aber was muss das muss! Cree? K2? Seoul?
Wie pappe ich die dann am besten auf den Kühlkörper? Mit Wärmeleitkleber und Klebeband über Anode und Kathode um Kurzschlüsse zu verhindern?
Cree scheint mir persönlich am idealsten zu sein.
Die Schwarzen Kühlkörper hier im Sortiment (Kühlkörper 23x23mm) scheinen eloxiert zu sein, also wären die doch vermutlich isoliert und zusammen mit Wärmeleitkleber und einer Cree ideal!?
Also ich habe meinen Schein in Physik 1 bischer gemacht und grade dabei für Thermodynamik zu lernen....
Grundsätzlich kannst du auch die Luxeon 3 einsetzen aber halt am besten ohne Starplatine.
Kleben tust die Leds mit Wärmeleitkleber oder Wärmeleiklebepads.
Das Klebeband ist bei der Cree nicht nötig wenn du einen eloxierten Kühlkörper verwendest.
Btw: In meinem Thermodynamikscript gibt es auch ein Unterkapitel welches die Wärmeübertragung durch Strahlung behandelt.Leider komme ich damit lange nicht zurecht...
Aber damit könnte man diese Methode fast perfekt genau machen,den das Gehäuse der Led heizt sich ja auch auf und strahlt so infrarotstrahlung ab welche das Ergebnis verfälscht.
Aber ich schätze mal Pi mal daumen dass es kaum mehr als 1% sein kann,bei der niedrigen Gehäusetemperatur müsste die kleine Fläche des Gehäuses kaum nennenswerte Mengen Infrarot abstrahlen...
Edit:Hab jetzt bischen gerechnet mit dem
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
Dabei habe ich angenommen die Oberfläche der Led ist ein schwarzer Körper und strahlt so die maximal mögliche Leistung ab die ein Körper gegebener Temperatur abstrahlen kann.
Habe die Fläche der Led ausgerechnet und um 40% aufgerundet da die Erhebung der Linse die Fläche erhöht.Zusammen mit der Annahme des schwarzen Strahlers müsste das eine sehr gute Näherung sein,zumindest kann das Ergebnis nicht zu klein sein.
So dann einfach ausgerechnet wieviel Leistung so eine Fläche bei 25°C abstrahlen müsste und bei 60°C.Die Differenz müsste etwa die Leistung sein die das Led gehäuse abstrahlt ohne es von der Umgebung "zurück zu bekommen".
Macht etwa: 0,251mW Strahlungsleistung die die Led als Wärme abstrahlt.
Kann man bei der Berechnung des Wirkungsgrades also getrost ignorieren.
Grundsätzlich kannst du auch die Luxeon 3 einsetzen aber halt am besten ohne Starplatine.
Kleben tust die Leds mit Wärmeleitkleber oder Wärmeleiklebepads.
Das Klebeband ist bei der Cree nicht nötig wenn du einen eloxierten Kühlkörper verwendest.
Btw: In meinem Thermodynamikscript gibt es auch ein Unterkapitel welches die Wärmeübertragung durch Strahlung behandelt.Leider komme ich damit lange nicht zurecht...
Aber damit könnte man diese Methode fast perfekt genau machen,den das Gehäuse der Led heizt sich ja auch auf und strahlt so infrarotstrahlung ab welche das Ergebnis verfälscht.
Aber ich schätze mal Pi mal daumen dass es kaum mehr als 1% sein kann,bei der niedrigen Gehäusetemperatur müsste die kleine Fläche des Gehäuses kaum nennenswerte Mengen Infrarot abstrahlen...
Edit:Hab jetzt bischen gerechnet mit dem
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
Dabei habe ich angenommen die Oberfläche der Led ist ein schwarzer Körper und strahlt so die maximal mögliche Leistung ab die ein Körper gegebener Temperatur abstrahlen kann.
Habe die Fläche der Led ausgerechnet und um 40% aufgerundet da die Erhebung der Linse die Fläche erhöht.Zusammen mit der Annahme des schwarzen Strahlers müsste das eine sehr gute Näherung sein,zumindest kann das Ergebnis nicht zu klein sein.
So dann einfach ausgerechnet wieviel Leistung so eine Fläche bei 25°C abstrahlen müsste und bei 60°C.Die Differenz müsste etwa die Leistung sein die das Led gehäuse abstrahlt ohne es von der Umgebung "zurück zu bekommen".
Macht etwa: 0,251mW Strahlungsleistung die die Led als Wärme abstrahlt.
Kann man bei der Berechnung des Wirkungsgrades also getrost ignorieren.
Danke Danke John.S! Auch wenn der Wert vernachlässigt werden könnte, werde ich das mit einbauen - Wirkt gut und vorallem sehr bemüht
Die LEDs und Kühlkörper müssten diese Woche ankommen. Sobald ich die dann hab und es sich anbietet darf ich den Physik Vorbereitungsraum in unserer Schule mein eigen nennen und erstmal ein paar Messreihen machen...
Meine Ergebnisse werde ich dann hier posten, wenn du Zeit und Lust hast könntest du dir das ja dann mal ansehen, damit ich da keinen Humbug in meine Arbeit einbaue
Also Danke nochmal! Find ich echt klasse wie ihr euch hier für Fremde engagiert
Spynx
Die LEDs und Kühlkörper müssten diese Woche ankommen. Sobald ich die dann hab und es sich anbietet darf ich den Physik Vorbereitungsraum in unserer Schule mein eigen nennen und erstmal ein paar Messreihen machen...
Meine Ergebnisse werde ich dann hier posten, wenn du Zeit und Lust hast könntest du dir das ja dann mal ansehen, damit ich da keinen Humbug in meine Arbeit einbaue
Also Danke nochmal! Find ich echt klasse wie ihr euch hier für Fremde engagiert
Spynx
Kann ich gerne machen,musst hier reinschreiben.
Ich würde einfach bei dem Ergebnis +-1% dazuschreiben als Messungenauigkeit.
Das mit der Wärmestrahlung geht glaube ich nämlich zu weit,vorallem wenn es kaum einen Einfluss hat.
Ich würde einfach bei dem Ergebnis +-1% dazuschreiben als Messungenauigkeit.
Das mit der Wärmestrahlung geht glaube ich nämlich zu weit,vorallem wenn es kaum einen Einfluss hat.