Wärme an der LED abführen

Wie sich die Temperatur am Lötpunkt einer LED exakt ermitteln lässt

Seite: 3/3

Anbieter zum Thema

Die Klebeverbindung bei einer LED

Generell sollte kein Material verwendet werden, das nicht vom LED-Hersteller oder dem Lieferanten der Komponenten freigegeben wurde. Das gilt auch für die Klebeverbindungen. Eine Klebeverbindung lässt sich mit Klebeband wie etwa Kapton [6] realisieren. Außerdem können Entwickler zu einem Zweikomponenten-Wärmeleitkleber wie Arctic Silver [7] greifen. Nach Erfahrungswerten von Cree eignet sich Arctic Silver dazu, Thermoelemente zu fixieren und mit diesen präzise Temperaturmessungen durchzuführen. Daher ist der Einsatz eines Zweikomponenten-Wärmeleitklebers aus Sicht von Cree die bevorzugte Befestigungsmethode.

Arctic Silver benötigt bei Raumtemperatur etwa zehn Minuten zum Aushärten. Daher ist es empfehlenswert, vor dem Mischen der Komponenten des Wärmeleitklebers das Thermoelement an der gewünschten Tsp-Mess-Stelle zu platzieren und mit Tape zu fixieren. Anschließend werden die Kontaktstellen mit einem kleinen Tropfen Arctic Silver bedeckt. Dabei ist darauf zu achten, dass genügend Wärmeleitkleber vorhanden ist, um die Kontaktstellen komplett abzudecken und das Thermoelement sicher an der Tsp-Mess-Stelle zu befestigen.

Temperatur mit kalibriertem Thermometer messen

Wurde das Thermoelement fixiert und vor Lichteinfall geschützt, kann die Temperaturmessung beginnen. Dazu wird ein kalibriertes Thermometer eingesetzt. Es eignet sich ein System mit integriertem Daten-Logger wie das Fluke 54 II [8]. Mit solch einem Messgerät lässt sich die Temperaturentwicklung über einen längeren Zeitraum hinweg erfassen und die Stabilisierung der Temperaturwerte überwachen. Anschließend wird das Thermometer für den Messvorgang vorbereitet. Praktikabel ist es, die Temperatur einmal pro Minute zu erfassen.

Anschließend wird an die LED solange eine Spannung angelegt, bis sich die gemessenen Temperaturwerte auf einem bestimmten Wert einpendeln, was zwei Stunden oder länger dauern kann. Die Temperatur gilt dann als stabil, wenn sich der Wert fünf Minuten lang maximal um 1% verändert. Für valide Messergebnisse sollte die getestete LED zudem konstanten Umgebungstemperaturen ausgesetzt sein.

Quellen

[1] Thermal Management of Cree XLamp LEDs: http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/XLamp%20Application%20Notes/XLampThermalManagement.pdf

[2] ANSI and IEC Color Codes for Thermocouples, Wire and Connectors: http://www.omega.com/temperature/pdf/tc_colorcodes.pdf

[3] Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies (ASSIST). 2014. ASSIST recommends Recommendations for measuring high power LED primary lens surface temperature with thermocouples. vol. 13, Iss. 1. Troy, N.Y.: Lighting research Center. Internet: http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/assist/recommends/lensTemp.asp

[4] DupontTM Teflon®

[5] Produktdokumentationen der LEDs von Cree: http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products

[6] Kapton: http://www.dupont.com/products-and-services/membranes-films/polyimide-films/brands/kapton-polyimide-film.html

[7] Arctic SilverTM Thermal Adhesive: http://www.arcticsilver.com/arctic_silver_thermal_adhesive.htm

[8] Fluke 54 II: http://en-us.fluke.com/products/thermometers/fluke-54-ii-thermometer.html

* Kai Klimkiewicz ist Field Application Engineer bei Cree Europe.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

(ID:43982311)