Elektronikwissen im Bereich "Beleuchtung"

Elektronikwissen zu: LED-Kühlung

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Leistungsstarke LEDs sind auch Leistungshalbleiter, deren Verlustleistung in Wärme umgesetzt wird, die vom Bauelement abgeführt werden muss. Dies erfolgt passiv über geeignete Kühlflächen oder Kühlkörper und/ oder aktiv durch Belüftungseinrichtungen, z. B. Lüfter.

Für die Berechnung der erforderlichen Kühlung ist der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers zu bestimmen, der unter dem folgend gezeigten Berechnungswert des Wärmewiderstands des Systems liegen muss. Dabei spielen die für den Chip definierte Arbeitstemperatur (die nicht überschritten werden darf), die Umgebungstemperatur, die Leistung, der Übergang zwischen Chip, Wärmeleitfolie und Kühlkörper sowie die abgegebene Strahlungsleistung eine Rolle.

Die vereinfachte Berechnung:



Rth = Wärmewiderstand des Kühlkörpers in K/W
Ta = Umgebungstemperatur, wir setzen hier 30 °C an
P = Leistung des LED-Moduls; der Faktor 0,7 resultiert aus der abgegebenen Strahlungsleistung von 30 %

Da auch der Übergang der Wärmeleitfolie in das Ergebnis eingeht, wird dieser mit 0,8 K/W einbezogen. Auf dieser Basis erfolgt die Berechnung für das Array-Modul, z. B. das 6,5-W-Modul, wie folgt:

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