Не удобные вопросы о LED ?

[recolt]

Сообщение от comrad

Правда жизни...как громко...ну да ладно.Вы,уважаемый,пользуе� �есь формулами перевода электрических величин в теплотехнические,основыва� �сь на данных,предоставленых самими производителями светодиодов.Это не хорошо.Предлагаю посчитать все на основе чистой теплофизики,известной всем из курса средней школы.
Итак,тепловое сопротивление теплопроводящей платы рассчитывается по формуле-толщина платы в микронах,деленная на коэффициент теплопроводности и и площадь контакта в квадратных миллиметрах,т.е. при толщине платы 1,5 мм получается:1500/2.5*4.5=133.3к/w
Далее.Температура теплоотводящей площадки X-PG вычисляется(без учета потерь на радиаторе) как Tвн +Rth*P,т.е 25С +133*1=158С
Да,я допускаю неточности и упрощения,к примеру часть тепла рассеивается по медным проводникам,в толще препрега печатной платы...но все равно температура за 100 градусов.
"Добро установлено на радиатор"...так ...если 28 чипов Cree то световой поток порядка 3000лм...значит размер Вашей супертеплопроводящей платы минимум 100*100мм а то и больше...Есть ли на форуме инженеры,способные прижать данную плату по углам к радиатору с понятным коэффициентом теплопроводности без воздушных пазух и т.п. -уверен нет таких...Так что правда жизни,уважаемый,в том, что вы гоните брак,срок службы которому 5000 часов и менее...

Ну давайте с формулами:
Рассчитаем тепловое сопротивление ПП из фольгированного алюминия(MCPCB). Обычно конструкция MCPCB имеет 4 слоя:паяльная паста, слой медной фольги, теплопроводящий диэлектрический слой и металлическая основа. Средние значения толшины и теплопроводности для этих материалов:
1. Паяльная паста - 75мкм 58Вт/м·К
2. Фольга Cu - 70мкм 398Вт/м·К
3. Диэлектрик - 100мкм 2,2Вт/м·К
Для светодиода XP-G с плошадью контакта 4,5кв.мм. будем иметь три последовательных тепловых сопротивления:
1. Паяльная паста=0,29°C/Вт
2. Фольга=0,039°C/Вт
3. Диэлектрик=10,1°C/Вт
Таким образом суммарное тепловое сопротивление от точки пайки светодиода до алюминиевого основания составит 10,43°C/Вт. Далее тепло будет равномерно растекаться по алюминиевой основе. Тепловое сопротивление между этой основой и радиатором из-за ОГРОМНОЙ плошади контакта пренебрежимо мало, и даже не надо искать специальных инженеров, которые отчего-то исключительно по углам будут прижимать плату к радиатору
Для полного расчёта необходимо добавить сопротивление кристалл-точка пайки, которое по сведениям из даташита производителя состовляет 6°C/Вт. Итого получаем сопртивление всей системы 16,43°C/Вт.
Мой практический опыт, данные которого Я приводил ниже, с небольшой погрешностью полностью подтверждает приведённые расчётные значения.

Уважаемый comrad, пожалуйста не надо делать безапеляционных и оскорбительных заявлений, особенно если плохо "курите" тему. И ешё - в электронике как-то принято доверять данным в даташитах, без этого невозможно проектировать

[pumos2]

Сообщение от recolt

Ну давайте с формулами:
Рассчитаем тепловое сопротивление ПП из фольгированного алюминия(MCPCB). Обычно конструкция MCPCB имеет 4 слоя:паяльная паста, слой медной фольги, теплопроводящий диэлектрический слой и металлическая основа. Средние значения толшины и теплопроводности для этих материалов:
1. Паяльная паста - 75мкм 58Вт/м·К
2. Фольга Cu - 70мкм 398Вт/м·К
3. Диэлектрик - 100мкм 2,2Вт/м·К
Для светодиода XP-G с плошадью контакта 4,5кв.мм. будем иметь три последовательных тепловых сопротивления:
1. Паяльная паста=0,29°C/Вт
2. Фольга=0,039°C/Вт
3. Диэлектрик=10,1°C/Вт
Таким образом суммарное тепловое сопротивление от точки пайки светодиода до алюминиевого основания составит 10,43°C/Вт. Далее тепло будет равномерно растекаться по алюминиевой основе. Тепловое сопротивление между этой основой и радиатором из-за ОГРОМНОЙ плошади контакта пренебрежимо мало, и даже не надо искать специальных инженеров, которые отчего-то исключительно по углам будут прижимать плату к радиатору
Для полного расчёта необходимо добавить сопротивление кристалл-точка пайки, которое по сведениям из даташита производителя состовляет 6°C/Вт. Итого получаем сопртивление всей системы 16,43°C/Вт.
Мой практический опыт, данные которого Я приводил ниже, с небольшой погрешностью полностью подтверждает приведённые расчётные значения.

Уважаемый comrad, пожалуйста не надо делать безапеляционных и оскорбительных заявлений, особенно если плохо "курите" тему. И ешё - в электронике как-то принято доверять данным в даташитах, без этого невозможно проектировать

Совершенно с вами не соглашусь.
Вы все правильно считаете по тепловым сопративлениям.
Но совсем не учитываете что размер кристалла в светодиоде 1,5-2 мм
при токе 530 мА какое количество тепла выделяется.
И все ставят аллюминий, а не медь.
А теплопроводность у него ниже чем у Си.
Поэтому температура в кристалле 74 и радиатор 54 не поверю,
да еще плотность расположения диодов сильно влияет,
еще не пишете площадь радиатора?

[vm_1281]

Сообщение от pumos2

Совершенно с вами не соглашусь.
Вы все правильно считаете по тепловым сопративлениям.
Но совсем не учитываете что размер кристалла в светодиоде 1,5-2 мм
при токе 530 мА какое количество тепла выделяется.
И все ставят аллюминий, а не медь.
А теплопроводность у него ниже чем у Си.
Поэтому температура в кристалле 74 и радиатор 54 не поверю,
да еще плотность расположения диодов сильно влияет,
еще не пишете площадь радиатора?

Почему? Если радиатор через 2 часа работы имеет температуру 54°С, то 74°С на кристалле вполне правдоподобно.

[recolt]

Сообщение от pumos2

Но совсем не учитываете что размер кристалла в светодиоде 1,5-2 мм
при токе 530 мА какое количество тепла выделяется.

А зачем мне его учитывать? Размер кристалла "учёл" производитель СД, когда рассчитывал (измерял) значение теплового сопротивления кристалл-подложка во всём диапазоне разрешённых режимов. Почитайте внимательно даташит. А тепла в этом режиме (0,53А) выделяется не так уж и много:
Р=I*U*(1-КПД)=3,1в*0,53а*(1-0,35)=1,07Вт
Про КПД светодиодов можно почитать [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Можете не соглашаться, говорить что все врут (в том числе и производители СД) - дело Ваше. Факты от этого никуда не денутся.

П.С. Площадь радиатора это "радиолюбительский" термин, она значения не имеет - имеет значение тепловое сопротивление радиатора в заданном диапазоне температуры среды и возможных положениях пространственной ориентации. Как получить нужное значение теплового сопротивления, зависит от умственных и финансовых возможностей практикующего философа.

[SPECIALiSt]

Мы все спорим, спорим...

А за это время СД-технологии двигаются семимильными шагами.

Получил образцы светодиодных ламп и светильников OSRAM. Особенно порадовал LEDVANCE Downlight


Весь мой скепсис потихоньку растворяется.
Пока вопрос только в дороговизне, но уже понятно что "энергосберегайки" - переходное решение и через годик-два они уйдут с рынка. И даже неинтегрированые КЛЛ под угрозой

[twkisa]

Сообщение от SPECIALiSt

И даже неинтегрированые КЛЛ под угрозой

Вот только не надо угроз !
РОССИЯ - очень инертная страна, поэтому КЛЛ еще долго будут.

[SPECIALiSt]

Сообщение от twkisa

Вот только не надо угроз !
РОССИЯ - очень инертная страна, поэтому КЛЛ еще долго будут.

Насчет инертности согласен. Может и не годик-два. Но тем не менее.

[recolt]

Сообщение от SPECIALiSt

Особенно порадовал LEDVANCE Downlight

А чем он так хорош? Эффективность 50 lm/W нельзя назвать грандиозным достижением.
А "лампочки" со временем и правда умрут как вид потребительского товара. Но произойдёт это нескоро...

[SPECIALiSt]

Сообщение от recolt

А чем он так хорош? Эффективность 50 lm/W нельзя назвать грандиозным достижением.
А "лампочки" со временем и правда умрут как вид потребительского товара. Но произойдёт это нескоро...

1. 1600Lm при 32W это конечно не грандиозно, как вы выразились. Но, это светоотдача светильника, а не диода. И для серийного продукта совсем неплохо.

2. Порадовало, в первую очередь, качественное исполнение. И для СД-светильника с ресурсом 50000 (падение 30%) в таком качестве вполне приемлимая цена.

3. Если рассматривать LINEARlight-DRAGON Slim, то он по цене приблизился к аналогичному люм.светильнику (ессно Osram). И для многих задач гораздо предпочтительнее и выгоднее...

[recolt]

Сообщение от SPECIALiSt

1. 1600Lm при 32W это конечно не грандиозно, как вы выразились. Но, это светоотдача светильника, а не диода. И для серийного продукта совсем неплохо.

Да нет, Вы меня не правильно поняли - Я не глумлюсь. Мне действительно инетерсно знать какие ешё, кроме эффективности, свойства важны с точки зрения пользователя (потребителя, проектировшика).
Получил вполне себе исчерпывающий ответ.

P/S. Разницу между светоотдачами светильника и светодиода Я понимаю

[@lligator]

Сообщение от SPECIALiSt

1. 1600Lm при 32W это конечно не грандиозно, как вы выразились. Но, это светоотдача светильника, а не диода. И для серийного продукта совсем неплохо.

2. Порадовало, в первую очередь, качественное исполнение. И для СД-светильника с ресурсом 50000 (падение 30%) в таком качестве вполне приемлимая цена.

3. Если рассматривать LINEARlight-DRAGON Slim, то он по цене приблизился к аналогичному люм.светильнику (ессно Osram). И для многих задач гораздо предпочтительнее и выгоднее...

Вчера дtржал в руках серийное изделие - 900 лм, 12 Вт, 3200К, диммируется потенциометром...

цена здесь будет в районе 3500 рублей.... производитель - CREE

Сам готовлю в производство 38 Вт, 3000 лм, 4000К.... цену хочу сделать 6200 рублей. розницу...

так что - нет ничего невозможного

[pumos2]

Сообщение от recolt

А зачем мне его учитывать? Размер кристалла "учёл" производитель СД, когда рассчитывал (измерял) значение теплового сопротивления кристалл-подложка во всём диапазоне разрешённых режимов. Почитайте внимательно даташит. А тепла в этом режиме (0,53А) выделяется не так уж и много:
Р=I*U*(1-КПД)=3,1в*0,53а*(1-0,35)=1,07Вт
Про КПД светодиодов можно почитать [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Можете не соглашаться, говорить что все врут (в том числе и производители СД) - дело Ваше. Факты от этого никуда не денутся.

П.С. Площадь радиатора это "радиолюбительский" термин, она значения не имеет - имеет значение тепловое сопротивление радиатора в заданном диапазоне температуры среды и возможных положениях пространственной ориентации. Как получить нужное значение теплового сопротивления, зависит от умственных и финансовых возможностей практикующего философа.

А не пробовали 1 вт поставить на пластинку 10*10*1 или 5*5*1
может будет работать?
Тогда по вашему и радиатор не нужен.
А понятие теплоемкость и теплопроводность вам не известны
или вам законы теплотехники не указ?

[recolt]

Сообщение от pumos2

А не пробовали 1 вт поставить на пластинку 10*10*1 или 5*5*1
может будет работать?

Если обдувать эту пластину потоком холодного воздуха (только скорость потока при заданной температуре воздуха нужно посчитать), то конечно будет работать!

П.С. pumos2, Я думал Вы только пишите сбивчево и невнимательно, оказывается читаете так же. Разве Я где нибудь говорил, что радиатор не нужен? Я говорил, что не важна его площадь, а важно - тепловое сопротивление! Смысл понятия "тепловое сопротивление радиатора" понимаете? Разницу с площадью улавливаете?

[pumos2]

Сообщение от recolt

Если обдувать эту пластину потоком холодного воздуха (только скорость потока при заданной температуре воздуха нужно посчитать), то конечно будет работать!

П.С. pumos2, Я думал Вы только пишите сбивчево и невнимательно, оказывается читаете так же. Разве Я где нибудь говорил, что радиатор не нужен? Я говорил, что не важна его площадь, а важно - тепловое сопротивление! Смысл понятия "тепловое сопротивление радиатора" понимаете? Разницу с площадью улавливаете?

Вы бы написали еще охлаждать жидким азотом ,
исходите из реалий, окружающей среды,
обдува обычно тоже нет.
Вы сами не понимаете что пишите, вам написали что площадь СИЛЬНО ВЛИЯЕТ, а вы опять площадь не влияет.
И я писал вам что теплоемкость и теплопроводность играют большую роль, а тепловое сопротивление - передача тепла на местах соприкосновения: кристал-корпус-плата-радиатор.
А вот сколько тепла вберет радиатор и с какой скоростью передаст окружающей среде тоже не мало важно.(Обьяснил по простому что бы не придирались к фразам).
А из ваших слов это мало важно .
Да и "тепловое сопротивление радиатора" очень сильно зависит от площади.
Теплотехнику изучали??????

[recolt]

Сообщение от pumos2

исходите из реалий, окружающей среды

А если эта реалия представляет из себя воду в фонтане или бассейне?

Сообщение от pumos2

А вот сколько тепла вберет радиатор

Это теплоёмкость - в установившемся режиме значения не имеет. От неё зависит только время выхода на рабочий режим.

Сообщение от pumos2

А вот .....с какой скоростью передаст окружающей среде тоже не мало важно.

А вот это и есть "тепловое сопротивление радиатора". Имеет размерность К/Вт и оно не просто "не мало важно" - оно имеет определяющее значение!
От него зависит на сколько градусов относительно окружаюшей среды нагреется система при известной подводимой тепловой мошности. Конечно, тепловое сопротивление радиатора зависит в том числе и от площади поверхности, но в неменьшей мере оно зависит от конфигурации. Например, увеличение кол-ва рёбер в гребёнчатом профиле за счёт уменьшения их шага сильно увеличивает площадь, но при естественной конвекции порой не даёт никакого эффекта по тепловому сопротивлению - уж очень воздух вязкая субстанция .

Сообщение от pumos2

Теплотехнику изучали??????.

Вообше-то Я не занимаюсь проектированием реактивных двигателей . Наше предприятие проектирует и производит импульсные источники питания, и мы научились хорошо отводить тепло . В особо сложных случаях некоторые расчёты нам помогают делать специалисты КБХА (есть в Воронеже контора, которая ракетные двигатели делает ). В обычных случаях нам хватает моделирования в SolidWorks - расхождение с практикой 1-2°C.

П.С. Утомили Вы что-то меня, pumos2.... Мне что, комплект конструкторской документации, спецификации и описание технологических процессов Вам дать? Так не будет этого. Я и так оказывается слишком много здесь сказал, если Вы не знали (или не верили) что 28 х 1Вт можно легко отвести не применяя экстравагантных материалов и технологий, удержав при этом температуру кристаллов на уровне 75°C что соответствует спаду светового потока не более 10% и практически не влияет на ресурс.
Максимум что покажу - картинку с термограммой отмоделированного радиатора. Вот завтра буду на работе и выложу здесь.

А может и не выложу - уж больно далеко от темы ветки мы отклонились.