LED mit separatem, elektrisch getrenntem Kühl-Pad

[Christian W. (orikson)]

Hallo zusammen,

vor einiger Zeit (paar Jahre) habe ich mich recht intensiv mit etwas 
leistungsstärkeren (mid - high power, also alles oberhalb von ~0,5 W) 
LEDs befasst. Bei den LEDs war es üblich, dass es zusätzlich zu den 
Versorgungspads, ein Kühlpad gab, das elektrisch isoliert war. Man 
konnte also beliebig viele Kühl-Pads der LEDs einfach auf einer großen 
Kühlfläche verbinden und brauchte sich keine allzu großen Sorgen um das 
Potential machen, wenn dieses dann auf einen Kühlkörper geschraubt 
wurde.

Nun habe ich mich wieder etwas bei den Mid-Power LEDs umgesehen und 
festgestellt, dass dieses Thermal-Pad so gut wie ausgestorben ist. Statt 
dessen wird oft auf das Hot-Target verwiesen, d.h. die optischen und 
elektischen Werte gelten für 65°C oder sogar 85°C Betriebstemperatur. 
Oder sind die LEDs in den letzten Jahren so viel effizienter geworden? 
Dachte aber, dass man auch damals am schon am theoretischem Maximum 
gekrazt hat.

[J. S. (pbr85)]

Es gibt durchaus HP-LEDs mit elektrisch neutralem Thermalpad, z.B. Cree 
XP-G3, Nichia nvsw319at etc. Aber grundsätzlich gebe ich dir recht und 
mich nervt das auch. Hätte einige Ideen für Leuchtmodule aus einer 20mm 
Kupfer-Sinkpadplatine wo 4 LED sitzen. Geht aber nicht weil die dafür 
interessanten LEDs keine elektrisch neutralen Thermalpads haben. Frage 
mich daher auch, was dieser Unsinn eigentlich soll.

Was den Wirkungsgrad angeht: Nein, deine Annahme stimmt überhaupt nicht. 
Die Wirkungsgrade waren deutlich schlechter als heute. Je nachdem wie 
weit man zurück gehen will, lagen diese bei 20-40% für den eigentlichen 
blauen Pumpchip bei 25°C und mit Leuchtschicht nochmal ne Ecke 
schlechter. Heute liegen die besten blauen Chips aber etwas über 80% 
Wirkungsgrad und vertragen die Hitze etwas besser, sodass man das 
Binning auch bei realistischeren 85°C machen kann. Aber viel Luft ist da 
eben nicht mehr für Optimierungen, da man sich der physikalischen Grenze 
nähert.

Bestimmte LED-Farben aber, die kommerziell nicht so interessant sind und 
wo deswegen kaum Forschungsarbeit investiert wurde, sind heute praktisch 
immer noch so schlecht wie vor 10-15 Jahren. Betrifft ungefähr den 
Bereich 500-600nm. Die LEDs haben zwar auf den ersten Blick keine so 
schlechten Lichtausbeuten, wenn man diese aber zurück auf die 
Strahlungsleistung rechnet, kommt man auf den Bereich 15-30%.

Tiefrote sind dagegen nun für Assimilationslicht interessant und da sind 
der derzeitige Stand etwa 60-65%, wenn ich mich nicht irre. Kombiniert 
mit der höheren Wellenlänge hat man da noch zusätzlich einen Vorteil bei 
der Photonenzahl im Vgl. zum blauen Licht.