Wärme Management COB

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Dumot
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Di, 04.08.15, 07:38

Mein Nichia COB klebt auf einem Kühlelement. Nach ca. 10 Minuten hat sich eine Lötstelle gelöst.
Kann es sein: Dass ich eine kalte Lötstelle gemacht habe, oder dass das Kühlelement zu klein ist?

Gibt es eine Grundlage, nach welcher ich Kühlelemente / Grössen an die Leistungen der COB's anpassen kann?
Lässt sich das berechnen?

Wäre ein mechanischer Kontakt wiederstandsfähiger?

Merci für eure Antworten!
Ooooops
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Di, 04.08.15, 07:50

Hallo,
wenn du das Kühlkörper anfasst und du dir die Finger verbrennst, dann ist der Kühlkörper ganz sicher zu klein. :)
Grundlagen zu Highpower LEDs werden hier ausführlich erklärt.
Ooooops
Borax
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Di, 04.08.15, 07:52

Wenn es nur eine kalte Lötstelle war ist es noch nicht so schlimm. Wenn die Lötstelle wegen einer Überhitzung aufgegangen ist,dann ist die COB Led schon schwer beschädigt. Klar kann man den nötigen Kühlkörper berechnen. Steht x mal im Forum. Um welche COB Led geht es denn?
Dumot
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Di, 04.08.15, 08:14

Das:
Nichia Chip on Board Modul Serie 66, CRI 90 warmweiß
Borax
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Di, 04.08.15, 09:12

Ok, Wichtig wäre noch der Strom bei dem das Modul betrieben wird. Ich gehe jetzt mal von 350mA aus.
Bei 33V (es können auch 34V sein - das macht aber keine großen Unterschied) und 350mA verbraucht das Modul rund 11,5W elektrische Leistung. Etwa 25% davon sind reine Lichtleistung die im Idealfall (LED strahlt ungehindert durch Linsen, Streuscheiben o.ä. in den Raum) nicht zur Aufheizung beitragen. Macht rund 9W die zu Wärme werden. Laut Datenblatt ( http://www.leds.de/out/media/NSBLL066A-R90-E.pdf ) hat die COB-LED einen internen Wärmewiderstand von typ. 1.8K/W (max. 2.1 K/W). Rechnen wir mit 2K/W. Die Chiptemperatur (die auf alle Fälle unter 100°C bleiben sollte - für eine Lebensdauer > 50000h sogar unter 80°C) ist damit bei 9W Wärmeleistung also schon mal 18K wärmer als die Unterseite des Keramik Boards. Der Wärmeübergang vom Keramik Board zum Kühlkörper mit hinreichend gutem Wärmeleitkleber oder Wärmeleitpaste hat nochmal einen Wärmewiderstand von etwa 0.5K/W. Macht also 2.5K/W vom LED Chip (Junction) bis zum Kühlkörper (genaueres dazu hier: viewtopic.php?f=31&t=12079 ). 9W * 2.5K/W gibt dann rund 22°C über der Kühlkörpertemperatur. Bei einer maximalen Junction-Temperatur von 85°C (Standardwert von CREE: 85° Binning) darf der Kühlkörper dann höchstens 63°C (=85K-22K) warm werden. Bei einer Umgebungstemperatur von 35°C (hatten wir diesen Sommer ja schon öfter) muss der Kühlkörper also diese Differenz von 28K weg kühlen können. Mit der Heizleistung von 9W ergibt das eine Kühlleistung von 3.1K/W die der Kühlkörper schaffen muss. Bei einer typischen Ausrichtung des Kühlkörpers mit den Kühlrippen nach oben (siehe download/file.php?id=21489 )muss die Kühlleistung noch mal um ca. 40% besser sein. Macht etwa 2K/W. Geeigneter Kühlkörper wäre daher z.B.: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... nr=V+7331E
Dumot
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Di, 04.08.15, 10:52

Wow danke für die Erklärung. Ehrlich gesagt verstehe ich vorallem Bahnhof :)
In dem Sinne würde auch folgendes Produkt gehen.?
http://www.distrelec.ch/de/kuehlkoerper ... simi=96.69
Borax
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Di, 04.08.15, 20:21

Ja. Mit 2K/W gerade so. Aber nur, wenn auch hinreichend Kühlluft an die Lamellen ran kommt. Also nicht in einem Gehäuse eingebaut, oder direkt an der Decke schrauben o.ä.... Die 2K/W gelten nur unter idealen Bedingungen (Kühlkörper frei in der Luft mit mind. 1m Abstand zu allen Wänden)
Dumot
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Mi, 05.08.15, 11:30

Was wäre denn ein optimaler runder und verbaubarer Kühlkörper?
Borax
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Mi, 05.08.15, 12:08

Schau mal in diesen Grundlagen Artikel: viewtopic.php?f=23&t=19703
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