LEDs und Thermomanagement

Die Temperatur hat großen Einfluss auf die Lichtausbeute einer LED. Dabei gilt: Je kälter die Umgebung, desto effizienter arbeitet die LED. Kalte Einsatzorte kommen ihr daher entgegen, weshalb LEDs in der Außenbeleuchtung oder als Lichtquelle für Kühltruhen besonders effizient eingesetzt werden können. Hohe Temperaturen wirken sich dagegen nachteilig auf die Lichtausbeute aus. Auch die Lebensdauer kann sich verkürzen. Seriöse Hersteller geben für ihre LEDs eine Umgebungstemperatur an, bei der Lichtströme und Lebensdauer ihrer LED-Leuchten und Module erreicht werden.

Anders als bei Glüh- oder Halogenlampe ist das abgestrahlte Licht einer LED zwar nicht warm, ebenso wie bei anderen Lampen setzen aber auch Dioden nur einen Teil der Energie in Licht um – innerhalb des Halbleiters entsteht Wärme. Diese Wärme muss unbedingt abgeführt werden, damit LEDs möglichst effizient arbeiten und eine hohe Lebensdauer erreichen. Das gilt vor allem für LEDs, die mit hohem Betriebsstrom arbeiten.

Wärmeableitung über Platine und Gehäuse

LEDs werden in der Regel als Module verwendet, die individuell für Kunden entwickelt wurden oder standardisiert sind. Diese Platinen können dem jeweiligen Anwendungszweck optimal angepasst und als eingegossene Module auch direkt ohne Leuchtenkörper eingesetzt werden. Die beiden rechts abgebildeten LED-Lampen – sogenannte Retrofit-Lampen - ersetzen Glühlampen mit Schraubsockel (oben) und Halogenlampen mit Stecksockel (unten).

Für die Wärmeableitung sorgt das sogenannte Thermomanagement. Dabei wird die Wärme über Platine und Leuchtengehäuse abgeführt (= passive Kühlung). Eine großflächige, feste Verbindung von Leiterplatte und Gehäuse fördert die Wärmeableitung.

Bei manchen Leuchtenmodellen vergrößern Kühlrippen die Oberfläche und senken so die Temperatur, bei anderen Bautypen werden auch Luft- oder Wasser für eine aktive Kühlung genutzt.

Die Wärmeableitung ist ein wichtiges Qualitätskennzeichen der LED-Beleuchtung, denn ohne Kühlung würde sich die Lebensdauer auf wenige hundert Stunden verringern.

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