Heat management - LED Linear

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22/07/2013 LED Linear – Outstanding quality measures Wärmemanagement Temperaturabhängiges Verhalten: Heat management Temperature-sensitive behavior of luminous flux Der Lichtstrom und das damit von den LED Modulen erzeugte Licht hängt von der Temperatur, die im LED Modul erzeugt wird, ab. Im kalten Zustand wird durch die niedrigere Temperatur mehr Licht erzeugt als im wärmeren Betriebszustand. Die Lichtmenge stabilisiert sich jedoch nach einer gewissen Zeit.Wann dieser Betriebszustand erreicht wird, hängt vom jeweiligen Aufbau des Modules und des thermischen Managements ab. Ziel des thermischen Managements ist es, die erzeugte Wärme möglichst schnell in die Umgebung abzugeben. Dadurch wird ein konstantes Lichtstromverhalten garantiert. Ein Beispiel für das beschriebene Verhalten ist im folgenden Diagramm zu sehen: 100 95 90 85 Lichtstrom 80 in lm 75 70 65 60 0 100 Anfänglicher Lichtstrom Tatsächlicher Lichtstrom im Betriebszustand 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Zeit in s Kurz nach dem Einschalten reduziert sich durch die Erwärmung der Lichtstrom und nach einiger Zeit stellt sich ein konstanter Wert ein, der sich bei gleichen Umgebungsbedingungen nicht verändert. In diesem sogenannten Betriebszustand werden die lichttechnischen Daten der LED Module ermittelt. Da nicht alle Hersteller ihre Daten im Betriebszustand, sondern direkt nach dem Einschalten bestimmen, sind deren Werte größer als in der tatsächlichen Applikation. Diese Herstellerangaben entsprechen dann nicht dem eigentlichen Betriebszustand in der jeweiligen Anwendung. Nach der Norm EN 62717 (LED Modules for General Lighting-Performance Requirements) müssen nach einer 15 minütigen (900 s) Betriebszeit die entsprechenden Messungen zur Bestimmung der Leistungsdaten durchgeführt werden. The luminous flux and the so generated light from the LED modules depend on the temperature generated in the LED module. Due to the lower temperature the LED emits more light when it is cold than it does in the warmer operating state. The time it takes until this operating state is reached, depends on the particular structure of the module and on the thermal management. The aim of the thermal management is to transfer the heat to the environment as fast as possible. Thus a constant luminous flux behavior is guaranteed. The described behavior is shown in the following diagram: 100 95 90 85 Luminous 80 flux in lm 75 70 65 60 0 100 Initial luminous flux Actual luminous flux in operation 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 time in s Due to the heat right after the power is turned on the luminous flux is reduced. After a while the flux stabilizes at a fix value and in constant environmental conditions does not change anymore. During this so called operating state the photometric data of the LED module is determined. Since not all manufacturers determine the photometric date during the operating state but right after turning on the power, their measured value does not reflect the value during the actual application. These manufacturers’ instructions do then not represent the actual operating state in each application. According to the Norm EN 62717 (LED Modules for General Lighting-Performance Requirements) the data to define the performance parameters has to be determined after an operating time of 15 minutes (900 s). 407
LED Linear – Wärmemanagement 22/07/2013 Herausragende Qualitätsmerkmale Tj Away Leiterplattentechnologie Die Entwicklung unserer linearen Leiterplattentechnologie beruht grundsätzlich auf der Philosophie, die Fläche der Leiterplatte sowie ihre geringe Aufbauhöhe optimal für das Wärmemanagement zu nutzen. Unser Design zeichnet sich aus durch große Kupferflächen unterhalb der LED, die für eine schnelle Abführung der Wärme, vor allen Dingen in die Breite, unterhalb der LED sorgen. Diese schnelle und breite Abführung der Wärme an der Stelle, wo Licht und Hitze entstehen, ist maßgeblich für unsere einzigartige Leiterplattentechnologie. So haben wir bei unserem Höchstleistungsprodukt Vario LED Flex ZEUS bei einer Leistung von 42 W/meter eine Leistungsdichte von gerade einmal 0,42 W/cm2 und dies bei einem einzigartigen thermischen Tj Away Leiterplattendesign auf einem sehr dünnen, flexiblen und wärmeleitfähigen Leiterplattenmaterial mit thermischen Vias. Outstanding quality measures Tj Away flexible circuit board technology The design philosophy of our linear flexible circuit boards is to use their area and minimum depth for an optimized heat management to the maximum extend. Therefore our design is based on large heat conductive copper areas below our LEDs. These areas guarantee that the heat is spread out fast and wide at the location where the light and heat is generated at the same time. This is key for our unique flexible PCB technology. For example, our signature and high power product VarioLED Flex ZEUS provides a power of 12.8 Watt/Ft at a power density of only 0.42 Watt/cm2. All of this based on our unique thermal circuit board design on very thin and heat conductive flex board material with thermal vias – Tj Away. 171 mm (24 x) + 24 V GND 10 mm 14,25 mm 28,5 mm 28,5 mm 28,5 mm 28,5 mm 28,5 mm 14,25 mm 3 mm VarioLED Flex ZEUS (Vorder- und Rückseite) (Front and rear side) 1,2 W 1 cm 7,3 W/17,1 cm 2 = 0,42 W/cm 2 17,1 cm LED Linear Tj Away Leiterplattentechnologie garantiert schnelle Wärmeabführung in die Breite, dass heißt hohe Lichtströme bei geringen thermischen Leistungsdichten. LED Linear Tj Away flexible PCB technology guarantees quick heat spreading maintaining high luminous flux based on low thermal power densities. 4,13 cm Chip Junction, Tj Flex PCB LED Chip Heat Slug Copper with Thermal Via‘s 408 4,13 cm Einzigartige LED Linear flexible Leiterplatten technologie zur Wärmeabfuhr von der LED-Sperrschicht – „Schmerzentlastung“ für LEDs. Unique LED Linear Flex board technology to draw heat away from the junction of the chip – pain relief for LEDs.
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