Hallo
Werden Leds nicht ausnahmslos mit niedrigsten Strömen versorgt, kann auf eine Heatsink nicht verzichtet werden.
Leds geben im Gegensatz zu Glühlampen, den größten Teil der erzeugten Hitze auf deren Rückseite ab, also den Befestigungspunkt der Led, die per Reflow-Lötverfahren oder üblicherweise beim "Heim-Modding" per AA-Epoxy befestigt wird.
Der Befestigungspunkt sollte aus einem gut wärmeleitfähigem Material sein, Alu oder besser Kupfer (beides üblich), und wird als Heatsink bezeichnet, von dem die Wärme an das Lampengehäuse weitergeleitet wird.
Dort, an dessen Außenseite wird die Wärme an das umgebende Medium übertragen: Luft, Wasser, oder die Hand des Benutzers, dessen eigener Blutkreislauf (ca.38 Grad) die Lampe kühlt.
Die Led selbst ist der "Hauptheizer" in einer Led-Lampe, neben den Zellen der Stromversorgung, einer elektronischen Regelung oder einfachen Widerständen.
Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Leds sind primär von einer effektiven Wärmeableitung abhängig.
Die Effektivität der Wärmeableitung in einer Lampe und somit die Qualität der Lampe an sich, kann durch scheinbar kleinste Fehler im Aufbau oder beim Zusammenbau fatal beeinflußt werden.
So soll das AA-Epoxy (Wärmeleitkleber) so dünn wie möglich aufgetragen werden, um nur an (mikrospopisch) kleinen Unebenheiten der beiden Flächen einen Materialausgleich zu schaffen und eine Verbindung herzustellen.
Auch sollte das Material und die Masse der Heatsink in einem ausgewogenen Verhältnis zur Led (den Leds bei multiplen Konfigurationen) und deren Ansteuerung bezüglich der Stromstärke stehen.
Die Heatsink muß in der Lage sein, bei maximaler Led-Ansteuerung, die entstehende Hitze weiterzuleiten, ohne einen Hitzestau zu bilden.
Oftmals wird behauptet, daß eine "heiße" Lampe ein Indiz für eine funktionierende Wärmeableitung sei.
Das muß nicht zwingend der Fall sein.
Ist z.B. die Heatsink unterdimensioniert, aber der Wärmetransport funktioniert bis zum Lampengehäuse, wird das Gehäuse warm/heiß, aber trotzdem wird die Led mit zu großer Hitze belastet, da die Heatsink selbst zu heiß wird und die "Menge Hitze" nicht "auffangen" und schnell genug weiterleiten kann - Folge: schwindender Wirkungsgrad mit reduzierter Lebensdauer.
Der Wärmeaustauch muß in gleicher Weise funktionieren wie die Wärmeentwicklung selbst, dann kann man von einem thermisch gesunden Set-up sprechen.
Als grobe Regel kann gelten, je mehr Masse vorhanden, desto "gesunder" der Wärmehaushalt.
Deshalb sei dem Liebhaber kleinster Lampen mit großer Helligkeit gesagt, daß aufgrund der Baugröße diese Parameter nicht zusammenpassen und selten vom Lampenhersteller befriedigend gelöst werden, insbesondere dann, wenn Warnungen über begrenzte Laufzeiten in hellsten Modis ausgesprochen werden.
Die Heatsink sollte auch auf keinen Fall, Hitze direkt an einen Treiber (falls vorhanden) oder die Energiequelle selbst (Akkus/Batterie) leiten, was leider auch vorkommt.
Indirekt geschieht dies sowieso über das Lampengehäuse, was sich schwer vermeiden läßt, aber auch kein großes Problem darstellen sollte.
Ich hoffe, dieser Post hat geholfen, ein paar Mißverständnisse aufzuklären bzw. den Sinn einer Heatsink zu veranschaulichen.
Grüße
_____
Tom
Werden Leds nicht ausnahmslos mit niedrigsten Strömen versorgt, kann auf eine Heatsink nicht verzichtet werden.
Leds geben im Gegensatz zu Glühlampen, den größten Teil der erzeugten Hitze auf deren Rückseite ab, also den Befestigungspunkt der Led, die per Reflow-Lötverfahren oder üblicherweise beim "Heim-Modding" per AA-Epoxy befestigt wird.
Der Befestigungspunkt sollte aus einem gut wärmeleitfähigem Material sein, Alu oder besser Kupfer (beides üblich), und wird als Heatsink bezeichnet, von dem die Wärme an das Lampengehäuse weitergeleitet wird.
Dort, an dessen Außenseite wird die Wärme an das umgebende Medium übertragen: Luft, Wasser, oder die Hand des Benutzers, dessen eigener Blutkreislauf (ca.38 Grad) die Lampe kühlt.
Die Led selbst ist der "Hauptheizer" in einer Led-Lampe, neben den Zellen der Stromversorgung, einer elektronischen Regelung oder einfachen Widerständen.
Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Leds sind primär von einer effektiven Wärmeableitung abhängig.
Die Effektivität der Wärmeableitung in einer Lampe und somit die Qualität der Lampe an sich, kann durch scheinbar kleinste Fehler im Aufbau oder beim Zusammenbau fatal beeinflußt werden.
So soll das AA-Epoxy (Wärmeleitkleber) so dünn wie möglich aufgetragen werden, um nur an (mikrospopisch) kleinen Unebenheiten der beiden Flächen einen Materialausgleich zu schaffen und eine Verbindung herzustellen.
Auch sollte das Material und die Masse der Heatsink in einem ausgewogenen Verhältnis zur Led (den Leds bei multiplen Konfigurationen) und deren Ansteuerung bezüglich der Stromstärke stehen.
Die Heatsink muß in der Lage sein, bei maximaler Led-Ansteuerung, die entstehende Hitze weiterzuleiten, ohne einen Hitzestau zu bilden.
Oftmals wird behauptet, daß eine "heiße" Lampe ein Indiz für eine funktionierende Wärmeableitung sei.
Das muß nicht zwingend der Fall sein.
Ist z.B. die Heatsink unterdimensioniert, aber der Wärmetransport funktioniert bis zum Lampengehäuse, wird das Gehäuse warm/heiß, aber trotzdem wird die Led mit zu großer Hitze belastet, da die Heatsink selbst zu heiß wird und die "Menge Hitze" nicht "auffangen" und schnell genug weiterleiten kann - Folge: schwindender Wirkungsgrad mit reduzierter Lebensdauer.
Der Wärmeaustauch muß in gleicher Weise funktionieren wie die Wärmeentwicklung selbst, dann kann man von einem thermisch gesunden Set-up sprechen.
Als grobe Regel kann gelten, je mehr Masse vorhanden, desto "gesunder" der Wärmehaushalt.
Deshalb sei dem Liebhaber kleinster Lampen mit großer Helligkeit gesagt, daß aufgrund der Baugröße diese Parameter nicht zusammenpassen und selten vom Lampenhersteller befriedigend gelöst werden, insbesondere dann, wenn Warnungen über begrenzte Laufzeiten in hellsten Modis ausgesprochen werden.
Die Heatsink sollte auch auf keinen Fall, Hitze direkt an einen Treiber (falls vorhanden) oder die Energiequelle selbst (Akkus/Batterie) leiten, was leider auch vorkommt.
Indirekt geschieht dies sowieso über das Lampengehäuse, was sich schwer vermeiden läßt, aber auch kein großes Problem darstellen sollte.
Ich hoffe, dieser Post hat geholfen, ein paar Mißverständnisse aufzuklären bzw. den Sinn einer Heatsink zu veranschaulichen.
Grüße
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Tom