• Welcome to Българска Аквариумна Енциклопедия. Please login or sign up.
 
Акваскейпинг конкурс
  • Killiman Ltd
  • Професионална поддръжка на аквариуми

Допустима температура при мощните светодиоди.

Започната от abaro, 16.10.2012 00:12

« назад - напред »

0 Потребители и 1 Гост преглежда(т) тази тема.

abaro

Здравейте,
Не открих подходящата тема в която да се включа с въпроса си и затова започвам нова.
Аз не се смятам за съвсем начинаещ в светодиодното осветление, но въпроса с нормалните работни температури на емитерите и съответно подходящите радиатори не ми е напълно ясен. Най-вече това, в различните точки на измерване, към каква работна температура да се стремим и съответно като имам някакви резултати, как точно да променя конструкцията за да вляза в нормата.
Моето осветително тяло от самото начало е замислено като комбинирано - Т5 + LED. Идеята ми е че светодиодите, така или иначе, са с нисък CRI и луминесцентните лампи много подходящо допълват спектъра. Т5-иците са ясни и нямат отношение към настоящия въпрос, но тъй-като преди няколко дни си монтирах на радиатор няколко диода, направих някои измервания, преди да ги инсталирам в осветителното тяло.
Радиаторът е този - http://vikiwat.com/aluminiev-profil-1m.html - 50см, ширина 29мм, височина с ребрата - 11мм. Дебелината на основната плоча е 3мм. Диодите са монтирани на него по следната схема:

--------------------------------------------------------------------------
|-----RB--------RB---UV---RB---CT---RB---UV---RB--------RB----|
--------------------------------------------------------------------------

RB - Philips Luxeon ES ROYAL BLUE 3 Watt - http://shop.stevesleds.com/Philips-Luxeon-ES-ROYAL-BLUE-3-Watt-LEDs-Philips-royal-blue.htm

UV - 3 Watt True Violet LED - http://shop.stevesleds.com/3-Watt-True-Violet-LED-TrueViolet.htm

CT - Philips Luxeon ES Cyan-Turquoise 3 Watt  - http://shop.stevesleds.com/Philips-Luxeon-ES-Cyan-Turquoise-3-Watt-LEDs-Luxeon-ES-Cyan-Turquoise.htm

Драйверите са 1бр. 700мА за Royal Blue диодите и 1бр. 500мА за трите "цветни" диода. Самите драйвери са от серията LDD на Meanwell от meanwell-bg.com .
Първоначално идеята ми беше да използвам този радиатор само за RB диодите, но после реших че от гледна точка на разпределението на светлината, ще е по-добре всички посочени да са на един радиатор. Избрах си точно диодите на Philips, поради това че беше възможно да си ги доставя на добра цена, монтирани на пластина, но най-вече заради това, че имат сравнително нисък пад върху тях. Което, естествено, би довело до по-ниска отделяна топлинна мощност. Реално измерено, при 700мА ток, пада върху RB диодите е средно около 2,84V.
UV и Cyan диода, съм ги пуснал на 500мА, щото в моя случай смятам че това е напълно достатъчно. Ако се окаже, като ги окача над аквариума, че някоя от групите излъчва прекалено интензивно, ще ги намаля с ШИМ (PWM). Самото ми осветително тяло е направено така, че вентилаторите са монтирани отгоре над лампите/диодите. Вентилаторите смучат въздух от пространството между радиатора и корпуса и го изхвърлят нагоре. Не е най-добрата схема за охлаждане, но целта ми е топлия въздух да се отвежда далече от водата, защото загряването е може би, най-големия проблем на нано аквариума. В крайна сметка имам някакво принудително охлаждане, което във всички случаи е по-ефективно от свободната конвекция.
След като монтирах диодите, ги включвах няколко пъти за по 5-6 часа, като радиатора е свободно "висящ" във въздуха и се охлажда конвективно. Опитах се да измеря контактно , температурата върху основната плоча, точно над емитера на най-натоварените RB диоди - третия и четвъртия по горната схема. Когато са включени само Royal Blue диодите, температурата се стабилизира на около 45 градуса Целзий, а като включа и "цветните" диоди, става около 50 градуса. Самия радиатор в първия случай е топъл, почти горещ, но мога да го държа безкрайно дълго време. Във втория случай става горещ и мисля че в зоната на средните диоди, не бих го издържал продължително време. Моя праг на болка от горещо е доста висок, но предполагам че това не оказва влияние тогава, когато се държи сравнително масивно тяло, каквото е радиатора.
В крайна сметка въпросът ми е: Тези температури нормални ли са за продължителна работа, като се има предвид че в реални условия очаквам да има известно подобрение. Ако смятате че не са нормални, дайте ми някакви референтни стойности, по които да си преработя конструкцията.
Само искам да уточня, че правя следната сметка - за 5 години (което считам за нормална продължителност на живот на такова устройство), при около 8-10 часа на ден, наработката на диодите ще е около 15000 часа. Което, като изключим влошаването на светлинните характеристики на диодите с времето, ми се струва съвсем приемлива подължителност на живот за такъв тип диоди.
Благодаря предварително за конструктивните ви мнения.
http://picasaweb.google.com/adbaro/ACacatuoides
http://picasaweb.google.com/adbaro/AViejita
[smg id=241 type=link align=left width=88][smg id=285 type=full align=left]

dok70

Здрасти abaro! Мина доста време откакто се заиграх с ледовете и съм позабравил нещата, ... но по спомен гонех температури под 50 градуса. Над 50 доста се скъсява живота на диодите, особено моите китайчета, марковите имат по-голям диапазон. С конструкцията ми максималната температура в жегите е 45, та ми отпадна принудителното охлаждане с вентилатори. Виж това:
http://aquariumbg.com/forum/akvariumno-osvetlenie/led-kapak/
До момента капака си работи с таймер по 10 часа и нямам грижи по него. Няма разлепен или дефектирал диод, т.е. при мен се получи.
*DRINK*
ПП Важен елемент е лепилото при монтажа, аз ползвах SUN FIX /не съм сигурен за правописа/. Термоустойчив двукомпонентен "пластелин", много надеждно лепило /въпреки чайна произхода =-O/
Луд умора няма...

300 оки миш-маш

Peza

Здравей и от мен,
По мой спомен бе до макс 55 градуса, така че ако стигат не повече от 50 би трябвало да е ОК и без вентилатор над тях. Но моят спомен ... не е мерило  :-D
Апропо, с това разпределение на "цветните диоди", не мислиш че ще се получи доста неравномерно разпределение на "цветът", т.е фокусиран в средата? Със само един CT и двата UV толкова близо до средата, в краищата ми се струва че ще остане само роял блу. След като използваш захранване с възможност за димиране бих ти препоръчал, по-голям брой на по-ниско напрежение, въпреки че не използваш лещи до колкото разбирам и е само допълнение към Т5.
Например:
|-----RB---UV---RB---CT---RB---UV---RB---CT---RB---UV---RB----|
И според мен по удачното:
|----RB-UV-CT-RB----RB-UV-CT-RB----RB-UV-CT-RB----|
Казвам по-удачно, защото по мои бегли наблюдения така "цветните зайчета" и "цветните улеи" са значително туширани. Но това е при изцяло такова осветление.

П.П. Разпределението, на "цветът" е нещото на което всъщност исках да ти обърна внимание, за температурата си казах, че и аз не си вярвам :).
П.П.2. Всъщност ако вече не подлeжи на промяна разпределението на диодите или поставено на място не се забелязва това, постът ми е напълно безсмислен.
Кеф цена няма! ... луд умора също ...!

Niikii

За температурите

Philips Luxeon ES Cyan-Turquoise 3 Watt LEDs - Temperature - Can function up to 100°C (212°F) if properly heatsinked, hotter than any other LED!

Philips Luxeon ES ROYAL BLUE 3 Watt LEDs - Temperature - Can function up to 100°C (212°F) if properly heatsinked, hotter than any other LED!

3 Watt True Violet LED - Max operational temperature - 124°F or 51°C for periods over one hour !

И аз бях се засилил да си правя осветление с мощни светодиоди, но се отказах именно поради факта че отделят много топлина. В момента на аквариума съм с 180 бр. светодиода. На новия ще съм с около 750 и нагоре. Вярно играчката е много но при номинален ток от 20 мА. не излъчват никаква топлина (поне осезаема). Знам че високата температура и големия ток при светодиода скъсяват значително работните часове.

Колега успех с начинанието, ще се радвам много ако скоро покажеш снимки.


Ilianidis

Аз да добавя,че корави излизат диодите.Личен пример от днес.Тялото ми е 300 вата,вчера един таймер беше залепнал и се заиграх с тялото,при което съм изключил без да искам охлаждането.Днес без наблюдение цял ден едва не останах без соленоводения си аквариум.Включили са се всички диоди,а те са в затворено тяло от текстолит.Представям си как се е загряло затвореното пространство ,щото тялото се е деформирало,напрегнало е окачваемите шпилки-отлепило се е бизон-течния метал и едва не е паднало цялото в аквариума.Задържало се е на резбата на шпилките.Температурата сигурно е била над 120гр.За късмет няма изгорели нито един диод,нито отпоили се части.Сега ще си проличи продължителността на живота им.Не е повреден силикона в лещата на диодите,явно е високо темроустойчив.Инак  60гр не са проблем за диодите,мисля може и без охлаждане до тази температура.

abaro

Абе не ми отговаряте точно на въпроса който ме вълнува, но ви благодаря за включването.
Мисълта ми е, че ако приемем, че нормалната работна температура на прехода е примерно 75 градуса, след него имаме термично съпротивление на прехода към подложката, след това термично съпротивление на прехода подложка към радиатор и в крайна сметка, термично съпротивление на прехода радиатор - околна среда. Ако приемем че с моето измерване елиминирам последния преход, значи знам приблизително температурата на радиатора. Казвам приблизително, защото с обикновени измерителни средства е напълно неизвестно каква е абсолютната грешка при измерването. Та, като знам температурата на радиатора, аз се опитвам да предположа, дали температурата на прехода е по-ниска от допустимата. Аз съм взел някакви мерки за намаляване на термичното съпротивление - шлайфал съм повърхността на радиатора, използвал съм прилична силиконова паста и съм я нанесъл като се полага. Но все пак, не съм наясно прехода достатъчно охладен ли е или прегрява.
Това ми е основния въпрос. И се надявах някой, който е наясно с основните понятия по въпроса и е правил някакви измервания, да ми помогне да се ориентирам.
Колкото до разположението на диодите - при мен този радиатор ще е разположен почти по оста на аквариума. За Royal Blue диодите смятам че са точно на мястото си, а UV и Cyan би трябвало да не се забелязват като спотове в аквариума. Те просто имат предназначението да подсилват някои цветове - UV за флуорисценция и стимулиране на фотосинтезата на Хлорофил А, а циан-диода, за подсилване на червените цветове. В този смисъл, диодите са добре разположени спрямо животните в аквариума.
Поздрави!

http://picasaweb.google.com/adbaro/ACacatuoides
http://picasaweb.google.com/adbaro/AViejita
[smg id=241 type=link align=left width=88][smg id=285 type=full align=left]

Ilianidis

Защо ти трябва да знаеш температурата на преходите,просто мериш температурата на  диода на границата с неговата алуминиева звезда, т.е. замерваш звездата.Предполага се,че щом там не е висока,няма място за притеснения.Самия диод винаги в сърцевината му пече яко.Какво да кажем за много мощните диоди по 100вата на чип,колкото и да се охлаждат, там топлината е много концентрирана.

miTko

Илияне, като споменаваш лещите, какви начини за закрепване на лещите има? Твоите как са закрепени, че издържат такива температури?
Разни мои АКВАРИУМИ 

abaro

Той говори за първичните лещи, които са залепени върху емитера.
http://picasaweb.google.com/adbaro/ACacatuoides
http://picasaweb.google.com/adbaro/AViejita
[smg id=241 type=link align=left width=88][smg id=285 type=full align=left]