2 Stück 6xNichia Smart Array auf 1 Kühlkörper

Unterbodenbeleuchtung, Pimp my room, usw.

Moderator: T.Hoffmann

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st1xoo
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Fr, 04.01.13, 12:15

Hallo,

kann man zwei Stück der LED SmartArray, 6x Nichia LED, 10W in ww und w auf z.B.einen
dieser Kühlkörper (V SK 570-25 SA LED Kühlkörperdisc Ø 70 x 25 mm) verbauen?

Falls nicht, gibt es Kühlkörper, die dafür in Frage kommen? Max. Ø ca. 80mm, max Höhe ca 40-50mm?

Das ganze in einem Gehäuse, in dem alles gerade so reinpasst (eine umgebaute "Philips Ecomoods 34616/17/16", davon habe ich noch drei Stück). Das oben offene Gehäuse könnte mit ca. 2-3mm Luft an der Decke montiert werden, so daß die Wärme abziehen kann. Netzeil wird extern angebracht.
Ist das praktikabel oder wird das zu warm?
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Vielen Dank für einen Tipp!
O.Mueller
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Fr, 04.01.13, 12:25

Hallo, ich kann keinen Wärmewiderstand beim Kühlkörper erkennen, und mit wie viel mA willst du die Arrays betreiben ?
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Fr, 04.01.13, 12:44

Meine Pi mal Daumen Einschätzung: bei der Enge bis 5 Watt gesamt noch gar kein Problem, bis 10 Watt so wie von Dir beschrieben sicher auch noch nicht, es wird aber schon recht warm werden, dennoch innerhalb des erlaubten bleiben.

Aber bei 20 Watt wird es IMHO grenzwertig: die Kühlung muss durchdacht sein und die tatsächliche worst-case LED-Temperatur sollte geprüft werden. Da leider von unten keine Luft nachströmen kann wäre bei 20 Watt ein Lüfter u.U. bereits erforderlich. Andererseits: LEDs renommierter Hersteller (Cree, Nichia, Osram) sind schon recht hart im nehmen, eine ältere Cree LED (AFAIR XC-E) wurde 50.000 Stunden bei 150°C Chiptemperatur und mit ihrem zulässigen Maximalstrom betrieben und hat danach noch 66% Resthelligkeit gehabt... Wobei Cree eher höhere Temperaturen erlaubt als Nichia und sich auch genauer über die zu erwartende Lebensdauer auslässt.
st1xoo
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Fr, 04.01.13, 13:47

ich würde die Leuchte tatsächlich maximaler Leistung betreiben wollen, also 700mA je Array.
Ausgehend von diesem Thread würde ich eine Schaltung bauen wollen, die mit drei Netzteilen die Arrays dann mit unterschiedlichem Strom versorgt.

Daher eben am liebsten zwei Arrays pro Kühlkörper, einfach weil genug Platz ist und um die max. Lichtausbeute zu bekommen.
Ein Lüfter kommt wegen Platzmangel hier eher nicht in Frage.
Hm, notfalls dann eben nur ein Array.

Was meint ihr?
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contour7
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Fr, 04.01.13, 16:43

Das ist doch offenbar eine GX53 Fassung !? Es gibt so schöne und preiswerte GX53-Leuchtmittel mit LED. Wäre es nicht einfacher so etwas einzusetzen?
st1xoo
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Fr, 04.01.13, 17:00

ja, es wäre einfacher. Aber nicht so hell und auch langfristig nicht so sicher mit gleichbleibender Qualität.
Bei Amazon gibts eine "GX53 60 fach SMD LED Leuchtmittel warmweiß 490lm 6,5W (230V)" für EUR 15,65
Ein Nichia Smart Array (s.o.) liefert zwischen 870 und 1740 lm für um die 30 EUR inkl. Kühlkörper und Netzteil.

Wenn ich abwägen muß, was bei täglichem Bedarf von ca. 5-8 Std. in sagen wir mal 5 Jahren noch so strahlt wie ich es will ... na, dann ...

Aber danke für den Hinweis. Ehrlich gesagt, eigentlich keine schlechte Idee, bin ich garnicht drauf gekommen. Der Raum ist mir aber zu wichtig, um qualitativ Abstriche zu machen. Wär´s ein Treppenhaus, ok ..
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Fr, 04.01.13, 17:03

... und schließlich mußt Du noch das Netzteil und KSQ irgendwo unterbringen. Bei einem GX53 Leuchtmittel ist es im Leuchtmittel.
st1xoo
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Fr, 04.01.13, 17:05

mnja schon... aber ich will für mehrere dieser Lampen ein gemeinsames Netzeil extern verwenden. Zu den Lampen läuft dann nur die Gleichstromlitze.
Drooter
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Fr, 04.01.13, 17:33

Du willst wirklich 3500lm in dieser Lampe unterbringen? Das ist schon richtig viel...
Der Wärmewiderstand dieses Kühlkörpers ist bei optimaler Zirkulation laut Datenblatt von Fischer 1,75 K/W.
Wie sich das nun in dieser Lampe verändert, kann ich nicht abschätzen.
st1xoo
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Fr, 04.01.13, 17:35

naja, nur wenn´s praktikabel erscheint.
Zirkulation wird wohl eher nicht gegeben sein.
FrankTheTank
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Fr, 04.01.13, 17:45

Wird wohl nicht gehen! 1,75 K/W vom Kühlkörper und bei der LEDleiste geh ich mal von 5K/W aus mit allem drum und dran sind 7K/W. 7*14W *2Abwärme=196K

das heist bei 25°C Umgebungstemperatur und optimaler Kühlung beträgt die Sperrschichttemperatur 221°C. Aber nur kurz dann wirds dunkel und kalt :D

Edit: Auch ein Array wird dann mit 123°C ganz schön knapp mit voller Leistung
Zuletzt geändert von FrankTheTank am Fr, 04.01.13, 17:50, insgesamt 1-mal geändert.
st1xoo
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Fr, 04.01.13, 17:48

Frank, meinst du das bei einem Array oder bei zwei?
FrankTheTank
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Fr, 04.01.13, 18:01

Die 221°C bei 2 Arrays bei 21W Leistung also insgesamt 42W und damit ca 28W abwärme.

Die 123°C nei einem bei 21W Leistung.
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Sa, 05.01.13, 00:32

Wäre hier nicht die Cree CXA2011 oder ein ähnliches fertiges Array eigentlich geeigneter?
Es gibt außerdem u.A. von Osram recht Hitzebeständige LEDs.
Andere/größere Leuchten wären aber vermutlich simpler, billiger, sinnvoller und langlebiger wenn es wirklich so brutal hell werden soll. (das wird ja ein vielfaches der alten CFL-Funzeln)
IMHO dürfte es wegen Wärmestau bereits bei 20W und nicht erst bei 40W unzulässig heiß werden.
st1xoo
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Sa, 05.01.13, 00:49

naja, so brutal hell muß es garnicht werden. Ich dachte einfach mal, da passen 2 von den Array drauf, also wieso nicht. Das Wärmeproblem war mir bekannt, aber ich kann es nicht wirklich beurteilen - deswegen einfach mal gefragt.
Also gut, so wie ich mir das gewünscht habe, geht es nicht :D

Dann wäre jetzt meine Frage nach der grösstmöglichen Helligkeit auf diesem Kühlkörper (max 75mm Durchmesser, max Höhe ca. 50mm) oder einem abmessungs-ähnlichem in einem Gehäuse, das nur nach oben einen 2-3mm hohen offenen Spalt hat, also ohne unerhitzte Zuluft.

Ähm, die Cree CXA2011 hat 44,9 W ... bisher sprachen wir von 10-20W ... :?: :?: :?:
Borax
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Sa, 05.01.13, 14:05

die Cree CXA2011 hat 44,9 W ... bisher sprachen wir von 10-20W
Hängt immer davon ab, wie stark man den Strom wählt. Man kann die Cree CXA2011 auch mit 100mA betreiben, dann hat sie weniger als 4W ;)
jolep
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So, 06.01.13, 17:59

Mal kurz gerechnet :
die LED hat 10K/W. Mit 700mA durch das Modul wird jede einzelne LED mit 350mA bei 10V betrieben = 3,5 W. Damit ist die Sperrschicht 35°C über Lötpunkt (alles typische Werte).
Die Smart-Array Platine hat ca. 0,5K/W (siehe Achim H's Angabe hier. Bei 21W sind das weitere 10.5 K.
Jetzt kommt der schlecht betriebene Kühlkörper (schlecht deshalb, weil er keine kühle Zuluft bekommt). Den würde ich locker mal mit deutlich schlechter als die 1,75K/W ansetzen, eher 3K/W. Bei 21W weitere 63K extra.

In Summe sind wir jetzt bei 35 + 10.5 + 63 K = 108.5 K über Umgebugstemperatur. Wirst du vermutlich nicht glücklich damit.

Jetzt kenne ich die Lebensdauer bei Nichia über die Temperatur nicht (dazu steht nichts im Dabla)
Wenn du 100° Sperrschicht akzeptierst bei 20° Umgebungstemperatur dann darfst du 80K Erwärmung haben. Das wären dann ca. 2,5W pro LED, also 15W für das ganze Modul.

Die Schätzung von CRI93+ würde ich damit bestätigen. Du kannst mit diesem Modul ca. 1300 lm aus der Lampe holen.
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P.Sparenborg
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Mo, 07.01.13, 08:22

Das Modul ohne aktive Kühlung bei 700mA zu betreiben ist nicht sinnvoll! Die Effizienz und Lebensdauer nimmt drasitsch ab! Aus eben diesem Grund wird ein Betriebsstrom von 350mA explizit empfohlen!
Wenn du mehr Licht haben willst: Nimm 2!
jolep
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Mo, 07.01.13, 15:47

P.Sparenborg hat geschrieben:Wenn du mehr Licht haben willst: Nimm 2!
Aber dann kühl auch für 2 !!
In diesem Volumen ist bei passiver Kühlung ohne kühle Zuluft nicht mehr machbar, egal wieviele Module man einsetzt. Außer man nimmt extrem effiziente Module, da dann ja immer mehr Energie an Strahlung abgeht und weniger Wärme pro Lumen produziert wird.
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Mo, 21.01.13, 23:01

Und mehr Effizienz erreicht man durch Unterbestromung der LEDs auf 10 bis 20%, also mehr Module, aber NICHT den vollen Strom für jedes, sondern den Strom auf alle verteilen.
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