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Calc » Historie » Version 5

Maximilian Seesslen, 12.06.2025 18:32

1 1 Maximilian Seesslen
h1. Calc
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You said: welchen wärmewiederstand braucht der Kühlkörper einer 12
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welchen wärmewiederstand braucht der Kühlkörper einer 12 Watt LED
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Copilot said: Um den benötigten Wärmewiderstand (Rth, manchmal auch
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Um den benötigten Wärmewiderstand (Rth, manchmal auch Rθ genannt) für den Kühlkörper einer 12 Watt LED zu berechnen, benötigst du folgende Informationen:
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1. Leistung (P):
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Die elektrische Leistung der LED – in deinem Fall 12 Watt.
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2. Maximal zulässige LED-Temperatur (Tj):
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Die maximale Sperrschichttemperatur, die der LED-Hersteller angibt (typisch ca. 120–150°C, genaue Angabe im Datenblatt).
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3. Umgebungstemperatur (Ta):
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Die maximale Temperatur der Umgebung, in der die LED betrieben wird (z. B. 25°C oder 40°C).
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4. LED-Gehäuse-Thermischer Widerstand (Rth_jc):
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Thermischer Widerstand vom LED-Chip zum Gehäuse (vom Hersteller, z.B. 2–5 K/W).
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Berechnung:
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Die Temperaturdifferenz, die der Kühlkörper "überbrücken" muss, ist: ΔT = Tj_max – Ta
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Der gesamte thermische Widerstand zwischen LED-Chip und Umgebung (Rth_total) darf dann maximal sein: Rth_total = ΔT / P
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Der Anteil des Kühlkörpers ist: Rth_KK = Rth_total – (Rth_jc + Rth_cs)
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(Rth_cs ist der Widerstand zwischen Gehäuse und Kühlkörper, z.B. durch Wärmeleitpaste, oft ca. 0,1–0,5 K/W.)
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Beispielrechnung:
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    Tj_max: 120°C (z.B. aus Datenblatt)
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    Ta: 40°C (heiße Umgebung)
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    ΔT = 120°C – 40°C = 80 K
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    P: 12 W
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    Rth_total = 80 K / 12 W ≈ 6,7 K/W
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    Rth_jc: 3 K/W (Datenblatt)
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    Rth_cs: 0,5 K/W
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Dann: Rth_KK = 6,7 K/W – 3 K/W – 0,5 K/W = 3,2 K/W
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Antwort: Der Kühlkörper sollte einen Wärmewiderstand von maximal etwa 3,2 K/W haben.
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Je kleiner der Wert, desto besser kühlt er.
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Achtung:
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    Prüfe die genauen Werte im Datenblatt deiner LED!
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    Wenn du eine längere Lebensdauer oder geringere Temperatur möchtest, wähle einen Kühlkörper mit noch niedrigerem Wärmewiderstand.
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Zusammenfassung:
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*Für eine 12 Watt LED sollte der Kühlkörper einen Wärmewiderstand von ≤ 3,2 K/W (besser kleiner) haben, abhängig von den spezifischen Daten deiner LED und den Umgebungsbedingungen.*
55 2 Maximilian Seesslen
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Bridgelux:
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Tj_max: 150°C
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ΔT = 150°C – 40°C = 110 K
59 3 Maximilian Seesslen
Rth_total=110/12=9,166666667
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Rth_jc: 0.45 K/W
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Rth_KK = 9,166666667 K/W – 3 K/W – 0,45 K/W = 5,716 K/W
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Tj_max: 85°C (used for measuring by bridgelux)
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ΔT = 85°C – 30°C = 55 K
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Rth_total=55/12=4,583333333
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Rth_KK = 4,583333333 K/W – 3 K/W – 0,45 K/W = 1,133333333 K/W
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Tc_max: 105°C
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ΔT = 105°C – 40°C = 65K
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Rth_tot=65/12=5,416666667
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Rth_KK = 5,416666667 – 3 K/W = 2,416666667
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Tc_max: 105°C
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ΔT = 105°C – 30°C = 75K
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Rth_tot=75/12=6,25
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Rth_KK = 6,25 – 3 K/W = 3,25