Kühlmaßnahmen für Hochleistungs-LEDs Effiziente Wärmeableitung hat oberste Priorität

LEDs, die als Leuchtmittel für die Innenraumbeleuchtung zum Einsatz kommen, müssen sehr effizient entwärmt werden, damit die theoretischen Lebensdauervorteile auch wirklich zum Tragen kommen. Sunon hat dafür verschiedene Techniken sich teilweise patentieren lassen, die Wärme abführen und die Staubentwicklung im Inneren des Leuchtmittels reduzieren.

Die Firma Sunon hat in seiner Entwicklungsabteilung ein eigenes Team, das effiziente Entwärmungslösungen für Hochleistungs-LEDs erarbeitet. Drei konkrete Maßnahmen werden im Folgenden kurz vorgestellt.

LED-Leuchten haben meistens mit massiven Wärmeproblemen zu kämpfen, da sie auf einer vergleichsweise kleinen Fläche extrem hohe Temperaturen entwickeln. Wenn diese dann auch noch die optische Ähnlichkeit einer üblichen Glühlampe aufweisen und zum Teil an Stellen eingebaut werden, wo die Umgebung nur wenig Luftzirkulation zulässt, wird es kritisch. Sogenannte LED Light Bulbs gibt es mittlerweile in zahlreichen Ausführungen, die von Herstellern meist aus Taiwan produziert werden. In diese Lampen, die zum Teil in herkömmliche Schraubfassungen montiert werden, müssen bisweilen sogar kleine Lüfter eingebaut werden, um die beachtlichen Wärmemengen noch ausreichend abführen zu können.

Die Firma Sunon hat darüber hinaus noch weitere Lösungen gefunden. Eine hat sie sich gleich patentieren lassen und nennt sie „Blocking-Ring-Design“. Es geht darum, dass zum Einen stets neue, kühle Umgebungsluft ins Innere der Light Bulb nachgeführt werden muss und zum Anderen sichergestellt wird, dass die erhitzte Luft effizient nach draußen abgeführt wird. Das Team hat zu diesem Zweck einen Sperrring entwickelt, der am Lufteinlass des integrierten Kühlmoduls montiert ist und dafür sorgt, dass der einströmende Luftstrom ganz gezielt ins Innere geleitet wird. Zeitgleich werden die heiße Luft schneller abgeleitet und Rückströmungen zu der LED verhindert. Die verwendete Lösung ist wirksam, wie zahlreiche Testreihen unter Beweis stellen: Im Vergleich zu herkömmlichen Lüfterdesigns sank die Temperatur im Inneren zusätzlich um rund 10 K. Der in der Light Bulb verwendete Lüfter erzeugt durch die gezielt dirigierten Luftströme zudem auch reduzierte Geräusche.

 

Das Ablagern von Staub verhindern

 

Wer schon mal einen Desktop-PC geöffnet hat, weiß, wie viel Staub sich im Inneren eines PCs durch die angesaugte Luft ansammelt. Gleiches passiert auch bei einer LED Light Bulb, für die der Lüfterhersteller ein Zwei-Wege-Betrieb-Design entwickelt hat. Der integrierte Lüfter dreht sich beim Starten zuerst einmal im Uhrzeigersinn, um den angesammelten Staub von der LED zu blasen. Nach einigen Rotationen im Uhrzeigersinn wechselt der Lüfter automatisch die Richtung und dreht dann entgegen gesetzt, um die LED zu kühlen und gleichzeitig auch den aufgewirbelten Staub mit nach draußen zu ziehen. Denn der angesammelte Staub schränkt nicht nur die Leistungsfähigkeit der LED mit der Zeit ein, sondern wirkt sich auch auf die Lebensdauer der LED negativ aus!

Nachdem die LED-Leuchten nicht nur lange funktionieren sollen, sondern auch möglichst leise ihrer Beleuchtungsarbeit nachgehen sollen, haben die Lüfterhersteller massiv an der Geräuschentwicklung ihrer Lüfterserien gearbeitet. Heraus kamen spezielle Baureihen wie die MagLev-Motorserie und die Super-Silence-Serie, bei deren Herstellung spezielle Techniken wie das Head-Measurement-System zum Einsatz kommen. Diese sorgen für ein hohes Maß an Laufruhe. Die in den Light Bulbs verwendeten Sunon-Lüfter senken nicht nur die Innentemperatur der Leuchtquelle um zusätzlich 10 K sondern auch weit geringere Lüftergeräusche. Bestehende Wettbewerbsprodukte generieren noch einen Geräuschpegel von 34,5 dB(A), während bei den neuen Lüftermodellen nur noch 17,5 dB(A) gemessen werden können.