Warum sind Kühlkörper für LED-Leuchten notwendig?
Halbleiterbauelemente, sogenannte Leuchtdioden (LEDs), wandeln elektrische Energie in Lichtenergie um und wandeln gleichzeitig einen Teil der elektrischen Energie in Wärmeenergie um. Die Sperrschichttemperatur ist der Punkt, an dem Wärmeenergie von den LED-Lichtperlen auf die Leiterplatte übertragen wird. Sie steht in engem Zusammenhang mit der Lichtabfallrate oder der LED-Lebensdauer. Eine schlecht ableitende Wärmequelle hat eine hohe Sperrschichttemperatur und eine begrenzte Lebensdauer. Die einzige Möglichkeit, die Temperatur der LED-Leuchten erfolgreich zu senken, besteht daher darin, Wärmeenergie so schnell wie möglich abzuleiten. Indem verhindert wird, dass die Stromversorgung in einer Umgebung mit konstant hohen Temperaturen betrieben wird, kann die vorzeitige Alterung der LED-Lichtquelle durch längere Einwirkung hoher Temperaturen verhindert werden.
Wie können LED-Leuchten ihre Temperatur senken?
Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung sind die drei Wege, auf denen sich Wärme unter normalen Umständen ausbreiten kann. Wärmeleitung ist der Prozess, bei dem Wärme von einem Gegenstand mit höherer Temperatur zu einem anderen transportiert wird, der in direktem Kontakt mit diesem steht. Während Strahlung Wärme ohne die Notwendigkeit eines Mediums direkt in den umgebenden Raum abgibt, überträgt Konvektion Wärme durch Flüssigkeitsbewegung.
In realen Anwendungen ist die Verwendung eines Kühlkörpers die primäre Methode zur Wärmeableitung für Hochleistungs-LED-Leuchten. Durch genauen Kontakt mit der Chipoberfläche überträgt der Kühlkörper die Wärme vom Chip auf den Kühlkörper. Normalerweise ist der Kühlkörper ein mehrrippiger Wärmeleiter. Seine vollständig ausgedehnte Oberfläche strahlt viel mehr Wärme ab und mehr Wärmeenergie kann durch die strömende Luft abgeführt werden.
