Thermo-Management bei LED-Scheinwerfern

Thermomanagement bei LED-Scheinwerfern

Energiesparende Beleuchtung erfordert neue Lösungen

LED-Scheinwerferbelüftung mit dem ebm-papst Kompaktlüfter 622 M

Die Leistungsdichte moderner LEDs erlaubt es heute, diese Beleuchtungsart in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen einzusetzen. Die eigentliche Lichtquelle ist unempfindlich gegenüber Vibration und Schock, muss allerdings ebenso wie andere elektronische Bauteile innerhalb gewisser Temperaturgrenzen betrieben werden. Hier bieten sich kleine Lüfter an, die speziell auf die Belange des Scheinwerferbetriebes angepasst sind. Um den Scheinwerfer an die Belange des Kfz anzupassen, sind von allen Komponenten einige grundsätzliche Bedingungen zu erfüllen. Dies gilt auch für die eingesetzten Ventilatoren.

Der Gesetzgeber erlaubt LED-Leuchtmittel im Kfz nur als geschlossene Baueinheit. Fällt auch nur eine einzige LED aus, muss deshalb der gesamte Scheinwerfer ersetzt werden. Es ist also wichtig, dass alle Bauteile zuverlässig und langlebig ihren Dienst verrichten. Bei einem physikalischen Wirkungsgrad von ca. 30 % entsteht auch bei den LED viel Abwärme, noch dazu auf kleinster Chipfläche. So summiert sich die abzuführende Wärmemenge auch in einem energiesparenden LED-Scheinwerfergehäuse mit mehreren LED-Chips schnell einige Watt. Wird der Chip zu heiß, sinken die Lebenserwartung und die Lichtausbeute. Kleine leistungsstarke, dabei aber laufruhige Lüfter mit langer Lebensdauer helfen, den kühlenden Luftstrom punktgenau vor Ort zu leiten und die Elektronik zu schützen. Dabei sind im geschlossenen Scheinwerfergehäuse robust ausgelegte Lüfter gefragt, die Vibration, Schock, Hitze und Kälte (-40 bis +120 °C) trotzen. Sie gasen keine chemischen Stoffe aus, die sich auf der Optik niederschlagen und die Lichtausbeute mindern könnten. Spezielle Fette schmieren auch nach 10 Jahren die Kugellager noch zuverlässig unter allen Klimabedingungen.

Moderne LED-Scheinwerferkonzepte benötigen prinzipbedingt ein zuverlässiges Thermomanagement. Robuste kleine Lüfter, die exakt auf die spezifischen Eigenheiten der Kfz und LED-Technik abgestimmt sind und für die zuverlässige Abfuhr der überschüssigen Wärme sorgen, erlauben einen störungsfreien Scheinwerferbetrieb über mehr als ein Jahrzehnt. Optik, Elektronik und Kühlung sind im LED-Scheinwerfer so eng miteinander verbunden, dass eine frühzeitige Abstimmung aller Spezialisten optimale Ergebnisse im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Lichteffizienz garantiert.