Denkblockade bzgl. Berechnung für Kühlkörper

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

Hallo allerseits,

ich habe gerade eine leichte Denkblockade bzgl. der Kühlung einer 
Power-LED. Ich habe eine Cree XM-L T6. Diese hat einen Wärmewiderstand 
(Junction -> Solderpoint) von 2.5°C/W. Befeuert wird sie mit 700mA bei 
2.95V, macht etwa 2W.

Und hier setzt meine Denkblockade ein. Nehmen wir an ich löte die LED 
nicht ein, dann ist mein Teta_JA ja 2.5°C/W. Demnach habe ich eine 
Sperrschittemperatur (bei 20°C Ambient) von 20°C + 2W*2.5°C/W = 25 °C.

Und das kann, denke ich, nicht stimmen und ich habe irgendwo einen ganz 
gewaltigen Denkfehler. Allein schon wenn ich jetzt z.B. annehme, dass 
ich die LED auf eine Star-Platine mit 6 °C/W packe, dann habe ich ja 
nach meiner Überlegung 20°C + 2W*(2.5°C/W+6°C/W) = 37 °C an der 
Sperrschicht, würde mich also, obwohl ich die Kühlfläche vergrößere, 
verschlechtern.

Könnt ihr mir vielleicht bitte wieder auf den rechten Weg helfen?

Viele Grüße,
Daniel

[Purzel H. (hacky)]

Wenn man einen Kuehlkoerper montiert, nimmt der Waermewiderstand 
natuerlich ab. Der erste Wert scheint mir auch etwas zu tief.

[Falk B. (falk)]

@  Daniel H. (Firma: keine) (commander)

>(Junction -> Solderpoint) von 2.5°C/W.

OK.

>Und hier setzt meine Denkblockade ein. Nehmen wir an ich löte die LED
>nicht ein, dann ist mein Teta_JA ja 2.5°C/W.

Falsch! Denn das ist was GANZ anderes.

> Demnach habe ich eine
>Sperrschittemperatur (bei 20°C Ambient) von 20°C + 2W*2.5°C/W = 25 °C.

Schön wärs. Siehe Kühlkörper. Teta_JC nützt dir nur etwas in 
Verbindung mit einem Kühlkörper. Teta_JA ist deutlich größer.

MFG
Falk

[cool man (Gast)]

Daniel H. schrieb:
> Und hier setzt meine Denkblockade ein. Nehmen wir an ich löte die LED
> nicht ein, dann ist mein Teta_JA ja 2.5°C/W. Demnach habe ich eine
> Sperrschittemperatur (bei 20°C Ambient) von 20°C + 2W*2.5°C/W = 25 °C.

Dir fehlt der große Wärmewiderstand vom Solderpoint zur Umgebung. Im 
Datenblatt geht man immer von einem Kühlkörper aus. Auf Seite 4 sind 
Kurven mit unterschiedlichen Kühlflächen abgebildet.

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

Ah, ok, vielen Dank für den Hinweis mit dem Übergang -> Ambient. Wie 
kann ich denn nun diesen Übergangswiderstand abschätzen? Nehmen wir an 
ich packe die LED auf die Star-Platine, diese hat einen Alukern und ist 
mit 6°C/W angegeben. In einem PDF, das ich gefunden habe wurde der 
Widerstand für den Solderpoint mit Star mit 0.08°C/W angegeben, im 
Verhältnis zum Rest also eher gering. Sind nun meine 2.5°C/W + 6°C/W 
meine Gesamtwiderstand gegen die Umgebung oder ist das immer noch nur 
der reine "Materialwiderstand" ohne den Übergang zur Luft? Wie kann ich 
den Widerstand gegen die Umgebung bei reiner Nutzung der Star-Platine 
abschätzen (diese ist ja so gesehen auch schon ein kleines 
Kühlfähnchen)?

[Falk B. (falk)]

@  Daniel H. (Firma: keine) (commander)

>kann ich denn nun diesen Übergangswiderstand abschätzen?

Den Artikel Kühlkörper lesen.

>Verhältnis zum Rest also eher gering. Sind nun meine 2.5°C/W + 6°C/W
>meine Gesamtwiderstand gegen die Umgebung

Ja.

MFG
Falk

[Martin S. (Gast)]

Der Hersteller gibt nur den Wert Junction->Solder Point an. 2.5°/W.

Der Wert Junction->Ambient, also der, den Du brauchen würdest, um ohne 
Kühlkörper zu rechnen, der wird nicht angegeben. Weil niemand die LED 
ohne Leiterplatte betreibt.

Der Wert liegt vielleicht bei 200°C/W