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Nicht-leitende Wärmeleitpads und -Pasten

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Inzwischen gibt es einige interessante LEDs, welche ein mittleres Lötpad haben, welches nicht elektrisch neutral ist (sondern negativ), also z.B. die Osram Black Flat und die Nichia 114A. Diese LEDs auf Kupfer-Platinen mit direkter elektrischer Verbindung der Platine zu diesem mittleren Lötpad zu löten könnte demzufolge zu Problemen führen.

Da die meisten Lampen den Lampenkörper als Verbindungsstück zwischen Schalter und Treiber verwenden, wäre es sinnvoll anstatt von Arctic Silver 5 ein nicht-leitendes Wärmeleitpad oder eine nennenswert dicke Schicht aus nicht leitender Wärmeleitpaste/-Kleber zu benutzen.

Wer hat Erfahrungen in diesem Gebiet? Wer kennt gute Wärmeleitpads, welche gut genug wären?
 

luceo ergo sum

Flashaholic*
2 Dezember 2013
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HDS hatte seine LEDS verklebt, sind etliche abgefallen.
Sollte man beachten um keine Schwachstelle einzubauen.

Problem ist halt die sehr kleine Fläche, da sollte der Wärmeübergang schon so gut wie möglich sein.
Aber Arctic Silver Wärmeleitkleber z.B. wird doch als "unter normalen Bedingungen nicht elektrisch leitend" beworben, könnte mir gut vorstellen das es bei unserer Anwendung (Gleichstrom und niedrige Spannung) keine Probleme gibt.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.419
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Essen
Du hast mich wohl falsch verstanden. Die LEDs sollen schon auch auf Kupfer-Platine montiert werden. Es geht darum, was zwischen Platine und Lampenkörper kommt.
 

Kenjii

Flashaholic**
21 Mai 2012
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Niederkassel
Hallo,

ich denke, der sinnvollste Einsatz ist in Lampen mit anodisiertem LED-Shelf. Mit Wärmeleitkleber ist es ja schon ein Glücksspiel, ob die Platine nicht doch irgendwo direkt Kontakt zur Pill bekommt. Hab da auch noch nicht die Lösung gefunden.

Grüsse

Kenjii
 

Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
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Heidelberg
Am besten eine passend zurechtgeschnittene Glimmerscheibe, natürlich mit Kühlchreme auf beiden Seiten. Der Wärmewiderstand von Glimmerscheiben ist immer noch geringer, als der von den Silikonpads. Die sind nur viel einfacher zu montieren.
 
  • Danke
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KakophonieInMoll

Flashaholic**
27 Mai 2013
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Ja damals in der guten alten Zeit (also vor dem Krieg ;) ) hat man Glimmer Scheiben verwendet, um Leistungs Transistoren im TO220 oder TO3 Gehäuse Potential Neutral an einen Kühlkörper zu dängeln, und Glimmer Scheiben gibt es noch heute im gut sortierten Elektronik Handel. Verwenden kann man dann jede WLP oder WL Kleber.
Ja und auch ältere LED haben nicht neutrale Kontakte, ich nenne mal die Luxeon K2 mit TFFC. Alles nix neues, gab es alles schon "vor dem Krieg" ;).
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Danke schon mal für die Vorschläge. Eine Glimmerscheibe (ich habe vorher noch nie davon gehört) ist also hart? Kann man die flach schleifen?

Wir können ja mal versuchen zu berechnen, wie so die Unterschiede zwischen verschiedenen Pasten, Scheiben und Pads sind.
Ich würde dabei von einer Übertragungsfläche von 200mm^2 (16mm PCB) ausgehen.

Hat jemand Daten dazu, wie die Wärmeleitfähigkeit einer Glimmerscheibe bei verschiedenen Temperaturen ist? Interessant ist sie natürlich vor allem bei 40°-100°C.
 

luceo ergo sum

Flashaholic*
2 Dezember 2013
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Ich hab Glimmer zur Isolation benutzt in einer Hotwire Maglite, kann mir nicht vorstellen das die Wärmeleitfähigkeit so toll ist.
Dann hätte man das ja in die LED Platinen einbauen können. DTP gibt es wohl nicht ohne Grund

Außerdem hat die Wärmeleitpaste ja hauptsächlich die Aufgabe Unebenheiten zwischen zwei Flächen zu überbrücken.
Mit Der Glimmerscheibe schafft man ja noch einen zusätzlichen Wärmeübergang, was irgendwie kontraproduktiv ist.

Hab irgendwo im Hinterkopf die Eloxalschicht hätte 5% der Wärmeleitfähikeit vom Grundmaterial, wäre also günstig, aber geht halt nicht immer.
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.351
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im Süden
Eine Glimmerscheibe (ich habe vorher noch nie davon gehört) ist also hart? Kann man die flach schleifen?
Hart, biegsam, spröde.
Flach schleifen wird wohl nicht gehen, aber die Scheiben sind von Haus aus eben und normalerweise 0,05mm dünn.

Wärmeleitfähigkeit bzw. -widerstand von Glimmerscheiben findet man per Websuche, z.B. hier.
Ein Glimmerscheibe für TO-220 hat ca. 1,2K/W (bei 18mm x 12mm Fläche). Kann man leicht umrechnen auf andere Flächen.

Jahrzehntelang waren Glimmerscheiben das Standardmaterial zur isolierten Befestigung von Halbleitern auf Kühlkörpern. So schlecht ist das nicht.
Man kriegt sie auch heute noch in allen möglichen Formen und Größen.
 
  • Danke
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Nexxos1412

Flashaholic*
10 Mai 2014
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Bad Kreuznach
Hallo,
Ich habe auch schon öfter Black Flats verbaut und es ist und bleibt ein Glücksspiel. Allerdings kannst du mal nach Phobya Wärmeleitpads schauen, die haben bis zu 7,5W/mk und es gibt sie in versch. Dicken. Allerdings sind die nicht selbstklebend. Heißt du musst Gewinde schneiden und das Board festschrauben oder üben den Reflektor klemmen. :)


Mit freundlichen Grüßen Nico
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Hallo,
Ich habe auch schon öfter Black Flats verbaut und es ist und bleibt ein Glücksspiel. Allerdings kannst du mal nach Phobya Wärmeleitpads schauen, die haben bis zu 7,5W/mk und es gibt sie in versch. Dicken. Allerdings sind die nicht selbstklebend. Heißt du musst Gewinde schneiden und das Board festschrauben oder üben den Reflektor klemmen. :)

Bei dir hat ein Umbau mit dieser LED also auch mal nicht geklappt? Was ist dann passiert?

Die Phobya Pads sehen nicht schlecht aus, aber 1mm ist zu dick. Dann kann man die Lampe ja nicht komplett zuschrauben.
 

chouster

Flashaholic**
22 Dezember 2010
1.528
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Hi

Ich hab mir diesbezüglich auch schon Gedanken gemacht.

Es kommt natürlich auch sehr darauf an wie man was verwendet und wie dick das alles ist. Um mal konkreter zu werden:

Nimmst du eine Scheibe, müsstest du wohl zwei Schichten WLP dazu rechnen. Entscheidend ist nicht nur wie hoch die Wärmeleitfähigkeit der Scheibe ist, sondern auch die Dicke. Wenn du zur Scheibe tendierst solltest du Aluminiumnitrid in Betracht ziehen. Nicht leitend, Wärmeleitfähigkeit bei ca. 160 - 190 W/(m*K) und erhältlich in Dicken von 0, 38mm und evtl auch geringer. Diesbezüglich könntest du mal hier oder hier anfragen.

Eventuell macht es aber auch Sinn eine isolierende Wärmeleitfolie von Panasonic oder Kerafol (Keratherm red evtl.)
beispielsweise zu nutzen, da dann beide Schichten WLP entfallen und man sich zusätzliche Übergangswiderstände erspart.

Das sollten beides bessere Lösungen sein als eine Glimmerscheibe.

Die beste Lösung wäre wohl ein passend zugeschneidertes Board aus metallisiertem Aluminiumnitrid von ceramtec zum Beispiel, oder bei den zuvor verlinkten Chinesen, die machen sowas auch. Wenn du den Weg gehst, mag ich auch eins haben! :thumbsup:

Gruß, chouster
 
  • Danke
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Nexxos1412

Flashaholic*
10 Mai 2014
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Bad Kreuznach
Hallo,
Die Pads gibts auch in 0,5mm habe ich selbst Zuhause.
Die Umbauten haben alle geklappt :) nur von 3 Umbauten waren 2 Stück direct drive und bei einem habe ichs hinbekommen das Board mit AS5 WLK isoliert einzubauen.


Mit freundlichen Grüßen Nico
 

Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
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Heidelberg
Die garantiert aber nicht, dass die 2 Flächen zueinander isoliert sind. Wie übrigens jede andere WLP alleine, ohne Trennmedium, auch.
 

Stone

Flashaholic*
5 Oktober 2010
469
329
63
Ich isoliere immer mit Arctic Silver Wärmeleitkleber. Einfach einen kleinen Klecks auf die MPCB und drücke es dann auf einen Teflon Platte, nach dem aushärten lässt es dich einefach ablösen und die Schicht wird hauchdünn <1/10mm. Danach einfach wie gewohnt aufkleben und wärent dem Trocknen messe ich nochmal nach das es wirklich keine verbindung mit der MPCB gibt.
Beim übergang MPCB -> Kühlkörper finde ich eine gute Verbindung wichtig, aber nicht so wichtig wie von LED Kühlpad->MPCB. Beim LED Kühlpad sind es einfach nur wenige mm² da ist eine schlechte Wärmeleitfähig viel schlimmer als dann bei den 200 mm² von der MPCB.

Gruß Matthias
 
  • Danke
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goromyr

Flashaholic*
21 Januar 2015
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Braunschweig
Ich zitiere mal aus dem Biete Thread und schreibe hier weiter.

Könnte es dann nicht effektiver sein, ein "einfaches" PCB ohne DTP zu verwenden ?

Das denke ich eben nicht. Ich habe kein einfaches Kupfer MCPCB. Die Wärme muss von der LED weg und das geht mit DTP am schnellsten. Die Fläche bei 16mm Durchmesser ist viel größer (als das kleine Terminal-Pad) und da stört das bisschen Kaptonband nicht, denke ich.

Genau das war ja meine Frage. Ist es effektiver ein PCB ohne DTP dafür ohne externe Sperrschicht oder doch lieber mit DTP und dafür dann eben eine Sperrschicht unter dem PCB.
Das Argument mit der besseren Verteilung auf die Fläche dürfte dann aber doch überwiegen. Allerdings werde ich es erst mal mit dem von Matthias vorgeschlagenen Verfahren statt Kaptonband probieren.

Gruß
Niklas
 
  • Danke
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Mit DTP ist definitiv besser. Das wurde schon mehrfach im BLF gezeigt.

Ansonsten kann man auch einen Lampenkörper so konstruieren, dass dieser nicht stromleitend ist.
 

RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
6.414
6.129
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In der oberen Hälfte des Landes
Ich habe neulich mal probiert ein LED Board zu isolieren. Ich habe erst eine etwas dickere Schicht Wärmeleitkleber in der Lampe aufgetragen, den trocknen lassen und anschließend glatt geschliffen. Anschließend habe ich dann das LED Board mit Wärmeleitpaste rauf gesetzt. So funktioniert das wunderbar :)
 

goromyr

Flashaholic*
21 Januar 2015
351
291
63
Braunschweig
Der Satz war für mich gerade schwer zu verstehen. Ich denke aber dass du mit Matthias @Stone und nicht mich meintest.

Gruß Matthias

Entschuldige, das hatte ich nicht auf dem Schirm :pinch: Ja, ich meinte das von Stone beschriebene Verfahren.

Ich isoliere immer mit Arctic Silver Wärmeleitkleber. Einfach einen kleinen Klecks auf die MPCB und drücke es dann auf einen Teflon Platte, nach dem aushärten lässt es dich einefach ablösen und die Schicht wird hauchdünn <1/10mm.
Gruß Matthias