D.T.P. - interfete termice pentru LEDuri de putere

[Dxxx]

DTP = "direct thermal path" adica fluxul termic trece de la LED pana la radiator fara a traversa izolatoare electrice.

 

 

Ledurile de putere emiter se monteaza uzual prin reflow pe o interfata termica, denumita si steluta, care ofera suport pentru componenta, insule de cositorire pentru firele de alimentare si gauri/decupaje de fixare mecanica.

DTP se refera la un tip particular de astfel de steluta si aici doresc sa discut variante / solutii pentru astfel de interfete, in special cele bricolate.

 

Asteptari

Pe forum tot insist ca "incarcarea" normala a unui led este undeva intre 30 si 50 % din puterea maxima.

Aici voi contrazice eu insumi aceasta declaratie - DTPul este extrema racirii LED, probabil ceva pretentios si costisitor, dar singura varianta de ajunge rezonabil la incarcari mari, spre 100% chiar.

Desigur ca vor exista totdeauna si unii care merg si la mai mult, 150% chiar 200% se poate incerca, dar, desigur, cu riscul de a arde conexiunea din carcasa pana la chip, care devine siguranta fuzibila. In plus asa ceva este evident pentru cei care stiu ce fac si isi asuma riscurile.

Totusi o incarcare mare intre 50 si 100% este cateodata inevitabila datorita cerintelor aplicatiei - in acest caz DTP este solutia corecta.

 

 

1. Solutii "normale"

 

Stelutele normale preiau caldura pe o insula de cupru si apoi caldura traverseaza un strat de izolator pana la o baza de aluminiu.

 

Mai jos aveti un exemplu de astfel de steluta, de proasta calitate: nu numai ca insula de preluare a caldurii e foarte mica, dar izolatorul este din FR4 si destul de gros. Rezistenta termica va fi nepermis de mare.

 

Click aici pentru rezolutie mare: https://www.ultraimg.com/image/PFfC

***

Iata si exemplul unei stelute de buna calitate, cu o suprafata relativ mare de preluare a temperaturii, si cu dielectric ceramic.

Problema generala a unei astfel de realizari este "gatuirea" care se face in zona marcata de sageti, tinand cont ca stratul de cupru are doar 30 microni.

Asa ca din pacate va exista un gradient intre partea centrala care preia initial caldura si periferie. Adica desi ceramica va fi traversata de caldura pe o supafata mare, totusi partea majora va trece prin suprafata centrala, minuscula.

 

 

https://www.ultraimg.com/image/PFft

https://www.ultraimg.com/image/PFf4

 

 

2. Conductivitati termice (W/mK)

 

Cine stie deja ma va scuza, dar aici sunt exemple valorice pentru materialele care ne intereseaza:

429  Ag
401  Cu
205  Al
50  fludor
2-5  ceramica
0,3  FR4
 

Un strat de ceramica de grosimea X va avea o rezitenta termica de ~ 100 de ori mai mare ca acelas strat din cupru.

FR4 fiind de 10 ori mai prost ca ceramica justifica comentariile mele, de mai sus.

 

Pentru DTP aproape exclusiv se foloseste cuprul, care este dublu ca eficienta fata de aluminiu - deci din start se prefera varianta mai buna.

 

 

3. DTP "perfecte" industriale

 

Gasiti date, exemple, poze pe internet.

Eu am facut o schema cu o sectiune printr-o astfel de steluta:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfF

 

Avantajele solutiei ar fi legate de faptul ca si insulele de conectare vor prelua un anumit procent de caldura, chiar daca aceasta va traversa izolatorul ceramic totusi isi va aduce contributia. Nici una din solutiile de mai jos nu au acest avantaj.

 

 

4. DTP "perfecte" bricolate in conditii de dotare premium

 

Daca aveti un CNC capabil de a freza cupru solutia asta este cel mai bine de facut.

Ideea este de a ferza doua santuri in care sa se lipeasca niste mici fasii de PCB foarte subtire pentru a realiza conectarea electrica prin ele.

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfN

 

Desenul meu nu este gresit prin faptul ca zona centrala protruzioneaza putin, ci este intentionat pentru ca stratul de aliaj de la reflow sa fie cat mai subtire (cum am scris mai sus fludorul conduce de ~8 ori mai prost caldura fata de cupru).

Lipirea fasiilor de PCB cu silicon a fost testata practic si rezista la reflow.

 

 

4. DTP "perfecte" bricolate mai usor de realizat

 

Am ajuns in fine la continutul propriu-zis. Aici veti vedea realizari practice.

 

https://www.ultraimg.com/image/PFff

 

Solutiile acestea au in comun ca folosesc cositorire nu reflow si ca se realizeaza conectarea electrica direct pe insulele ledului.

In aceste conditii desi am zis "usor de realizat" defapt este necesar un letcon bun, dar, in special, o mana buna si cu experienta.

 

4.1

Prima varianta foloseste o sarma groasa de cupru ca interfata, de tipul celei folosite la ansele pistoalelor de lipit.

Montajul este folosit de cativa ani intr-o laterna. Ledul este Cree de 5W. Actualmente letconul pe care il am mi-ar fi permis mult mai multa eleganta la cositorirea firelor.

Forma spiralata la capetele distale ale sarmei groase este facuta pentru a mari suprafata de contact cu planul de sustinere din aluminiu, se vede si o cantitate poate in exces de vaselina siliconica. Fixarea pe aluminiu este facuta prin nituirea directa a sarmei.

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfi

 

4.2

Alta varianta am mai postat-o pe aici.

Interfata este realizata dntr-un dreptunghi alungit de tabla de cupru. Ledul (Cree, 5W) este cositorit perpendicular pe latura mica a dreptunghiului.

Poza nu este foarte buna, dar cred ca e suficienta.

Aici nu am cositorit firele direct ci am folosit niste stripe-uri de PCB foarte subtire (0,25mm) care nu arata prea bine dar isi fac functia, iar in mod normal un reflector le-ar masca. Ceea ce nu este cazul, pentru ca ledurile respective le-am tinut de test, in laborator.

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfh

 

 

5. DTP accesibile - var 1

 

Fara sa fie un tutorial, acest punct si urmatorul vor exemplifica "distractia" mea de a realiza niste DTP, relativ recent, in doua variante constructive.

Nu le-am mai considerat "perfecte" pentru ca exista in plus inca o cositorire pe traseul termic, dar si aceea este metal si cel putin de 10 ori mai conductiv fata de ceramica.

Spre deosebire de solutiile de la punctul 4 pozitionarea este cea "clasica" (nu perpendiculara) si de asemenea exista insule de conectare a firelor, deci in aceasta directie sunt total echivalente cu stelutele normale.

 

Prima etapa pe traseul termic este din nou o sarma groasa de tip ansa pistol lipit, dar pe care am turtit-o la capete cu ciocanul.

Gaurirea a fost partea cea mai dificila, nu cred ca o sa mai incerc alta data. Dupa rectificare pentru a obtine un plan de contact piesele arata asa:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfx

 

Dupa nituire aspectul este acesta:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfg

https://www.ultraimg.com/image/PFfV

 

Taierea niturilor ca sa nu protruzioneze deloc a fost si ea dificila, insa incomparabil mai usoara ca gaurirea.

 

Pasul urmator a fost cositorirea celor doua piese nituite. Afrontarea suprafetelor inainte de cositorire a fost foarte buna, nu trecea lumina intre cele doua planuri.

Dupa cositorire am lipit cu silicon cele 2 insule de PCB care vor prelua contactele electrice. A rezultat asta:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFf0

 

Deocamdata nu arata cine stie ce...

Insa grosimea stratului de PCB este de doar 0,5mm (plus stratul de silicon de dedesubt) in timp ce sarma de cupru avea peste 1mm inainte de prelucrare, asa ca mult din ea trebuie eliminat prin pilire si ulterior smirgheluire, o droaie de munca.

Insa la final avem cu totul alt aspect:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfG

 

 

6. DTP accesibile - var 2

 

Caznindu-ma cu varianta precedenta mi-a venit ideea de a reduce masiv efortul: sa folosesc in locul sarmei centrale masive doua sarme mult mai subtiri.

 

Gaurirea cu diametru mai mare si fara sa necesite mare precizie de pozitie a fost incomparabil mai usoara.

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfn

 

Mizeria din poza este decapant.

Sarmele de fixare rasucite sunt oarecum critice si trebuie sa asigure fixare foarte buna pana dupa reflow. Aici e chichita acestei variante.

Cositorirea nu pune dificultati:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfM

 

Au urmat etapele de lipire cu silicon a PCBului (de data aste si mai subtire = 0,25mm) + pilire mult mai lejer de facut.

 

Iata cele doua interfete DTP impreuna cu o interfata industriala standard inainte si dupa reflow - LEDuri Cree XPL de 10W:

 

https://www.ultraimg.com/image/PFfP

https://www.ultraimg.com/image/PFfZ

 

Si in final cele 3 monturi de mai sus au mers la teste.

Din pacate nu am avut cu ce sa determin corespondenta Vf fata de Tj la diversi curenti (vezi topicul respectiv) asa ca interpretarea datelor este discutabila, totusi va prezint in rezumat concluziile.

 

Am masurat la curenti de 50 / 100 / 500 si 1050 mA tensiunea pe cele 3 leduri (Vf).

Pentru LEDul pe montura industriala fata de media celorlalte doua: -1 / -3 / -11 / -32 mV. Asta cam presupune ca jonctiunea acestui led a fost mai calda, de aceea tensiunile au fost mai mici, deci racirea mai slaba.

Pentru cele doua monturi DTP cea nituita fata de cea cu 2 fire: +5 / 0 / -7 / -10. Contrar presupunerii mele montura mult mai simplu de facut pare a fi si mai eficienta in evacuarea caldurii.

 

Rezultatele au fost obtinute din media multor masuratori in conditii perfect echivalente.

Totusi interpretarea  pleca de la premisa unor LEDuri identice din punct de vedere al caracteristicilor, ceea ce sigur nu e real, insa momentan nu am aparatura necesara pentru masuratori obiective.

Editat Martie 9, 2019 de Dxxx

[Dr.L]

Wow, inca un subiect foarte tare in domeniul ledurilor de putere!

Am insa o nedumerire: Starurile din comert (si MCPCB-ul in general) nu sunt cu dielectric de alumina?

Alumina e tot ceramica, insa are conductivitatea mult mai buna, de 30W/mK.

 

Legat de interfetele DIY, poti spune si diametrul (sectiunea) sarmelor folosite?

[Dxxx]

Si eu credeam ca subiectul este interesant si incercam sa dezmortesc putin lucrurile ca in ultimul timp tot ce circula este despre faimoasele "benzi led"...?!?

Ba chiar m-am si caznit putin cu scheme, poze etc.

 

Iti dai seama ca nu am laborator de testare prin casa, insa din ce stiu (evident ca asta e de subiectivitate extrema) nu am vazut alumina decat la magnetofonul Rostov acum multi ani. Ce este pe MCPCBuri nu seamana. Din ce gasisem mai demult pe net cam fiecare producator are reteta lui de dielectric, diverse ceramice, diverse grosimi. Ce era oarecum comun era rezistenta izolatiei la 2kV (scurta durata).

Clar ca exista ceramici speciale pana la 50W/mK, insa problema mare este coeficientul de dilatare si adezivii incat planurile sa ramana lipite pe timpul lipirii si functionarii. O bula de aer strica dramatic totul. Am avut bule de aer vizibile prin modificarea transparentei ceramicii la MCPCB de la TME daca sunt fortate termic si cum aerul e izolator termic foarte bun - incepi sa ai dubii.

Apropos, MCPCBul de la TME vine fara nici o data despre dielectric...(grosime, material, conductivitate)

Stelutele marcate "Opulent" mi se par de foarte buna calitate fata de ce am vazut si atins. Mai ales comparatia cu chinezismul amintit mai sus este clara - la acela dielectricul era FR4 ca l-am scrijelit eu si asa am vazut.

 

Ce ramane este ca in lumina testelor aproximative si limitate pe care le-am facut solutia bricolata pare mai buna ca steluta Opulent.

 

Legat de interfetele diy:

- nu am ascuns ca te cam caznesti cu ele...

- evident ca merita in aplicatii speciale, in numar mic. Daca iti trebuie una singura pentru un proiector spre exemplu, mie mi se pare ca se justifica pe deplin efortul, ca intr-o astfel de aplicatie vrei sa "storci" totul din LED si nu vad de ce nu ai vrea racire maxim posibila = randament mai mare = durata de viata mai lunga.

Fiecare trebuie sa aprecieze daca merita.

- diametrul sarmei la varianta nituita era undeva la 1,2mm, dar l-am "format" un pic din ciocan in primul pas (prima fotografie)

- diametrul celor doua sarme din varianta a doua este de 0,7-0,8mm, terminale de componente. Daca la aceasta varianta fixarea (cu sarmele rasucite) este buna atunci clar ca este de ales pentru ca e mult mai facila ca realizare si spre surprinderea mea a avut rezultate mai bune.

- atentie la baza de cupru, sa fie macar de 1mm grosime dar cel mai important sa fie plana.

 

Comentariu despre relevanta masuratorilor:

- despre veridicitatea masurarii nu ma indoiesc, nu cred ca merita detalii concrete setup-ul, dar ideea este ca ledurile au fost in serie (deci sigur acelas curent) si dispuse pe acelas radiator supradimensionat, grupate una langa alta.

- problema este cat de mult au influentat caracteristicile individuale diferite.

Cei 32mV de la steluta standard versus media celorlalte doua mi se par cu relevanta.

Cei 10mV de la DIY vs DIY insa pot proveni de la caracteristici diferite ale ledurilor.

Editat Mai 29, 2015 de Dxxx

[mihaicozac]

Din câte ţin minte, la experimentul meu cu ledul de 3W, la 650mA (cca. 2W) aveam undeva pe la 20C diferenţa de temperatură între puctul de măsură de pe LED, care era foarte aproape de joncţiune, şi zona de pe radiator de sub LED. Asta ar însemna cam 10C/W, în condiţiile în care a fost un montaj absolut de duzină, ledul lipit prin reflow obişnuit, plăcuţa star de cea mai proastă calitate posibilă, iar între star şi radiator era şi bandă dublu adezivă de 0,15mm, de asemenea radiaror de aluminiu, nu de cupru. Ar rezulta o valoare de sub 5C/W pt. plăcuţa star, ceea ce nu e o valoare foarte rea.

Încă un lucru, pe care am omis să-l menţionez atunci în thread-ul respectiv: am fost curios să văd la ce temperatură ajunge ansamblul alimentat fiind la curentul nominal, cu radiatorul ăla amărât de nici 50cmp, după 30 de minute aveam abia puţin peste 80C pe LED, şi nu mai vroia să urce, a fost nevoie de alimentarea rezistenţei de dedesubt, prin variator, ca să-l încing mai tare.

[Dxxx]

Da, am citit tortura asupra ledului, ala da led!

Ce nu am mai pus in textul de sus - cel putin nu explicit, pentru ca tangential m-am referit este si suprafata prin care se face transferul termic.

 

Si asta este ceva important, asa ca hai sa zic acuma:

 

 

Luam ca referinta ledul Cree XPL, generatia noua cu 10W Pmax in capsula 3,5x3,5mm

- suprafata (insula metalizata) pentru transfer termic de pe capsula are 1,3 x 3,5mm ~ 4,5mmp. Pe suprafata asta mica in toate cazurile transferul se face prin fludor pana la primul strat de cupru - deci egalitate indiferent de tipul stelutei. Ramane cat de bine e facut reflow-ul ca grosimea fludorului sa fie minima dar contact pe toata suprafata.

- stelutele normale de buna calitate cum este cea din poza mea imprastie apoi caldura pe o suprafata de 50-75mmp, asta fiind suprafata de traversat pentru caldura prin ceramica. Problema este ca imprastierea nu e buna, datorita geometriei si grosimii uzuale de 30 microni a stratului de cupru adica sunt doua sectiuni de cupru de 0,04mmp prin care trebuie sa treaca energia, cele marcate cu sagetile verzi pe poza.

- DTP artizanale nu au aceasta problema pentru ca au grosime excesiva a sarmei/elor de cupru intermediare, care la aproximativ 0,3-0,6mm sigur imprastie energia bine pe toata lungimea. Suprafata respectiva este in jur de 15-20mmp, dar ce trebuie traversat este fludorul de pe partea inferioara.  Adica suprafata este de 4-5 ori mai mica insa metalul conduce mult mai bine, plus ca daca finisarea suprafetelor e buna stratul este  de grosime neglijabila.

- in final orice steluta distribuie caldura pe intreaga talpa. Cele uzuale au 1-2mm grosime de aluminiu si aproximativ 300mmp, ce am facut eu au cupru de 1mm grosime si 100mmp. Desi suprafata mare e de ajutor aici se fac de incepatori greseli majore pentru ca este fixarea cu TIM (sa zicem vaselina siliconica) sau mai modern cu adeziv termoconductor. Eu sunt adeptul fixarii clasice cu suruburi si TIM.

 

 

Pentru aplicatii uzuale 5K/W pentru tot ansamblul de interfata este bine si oricum sub 2,5 K/W nu putem spera.

Pentru DTP limita poate sa fie de 2,3 poate 5 ori mai buna.

Pentru aplicatii speciale sau "de amorul artei" ca vrem noi sa ne caznim o reducere la jumatate poate fi ... magnifica.

 

Sa zicem ca dorim puterea maxima si ecartul termic disponibil pentru interfata este de 30 grade. Cu montura slaba 10K/W puterea maxima e de 3W, dar daca reusim 2K/W ne putem duce la 15W.

Afirmatia de mai sus luati-o ca atare: ar trebui ca ledul sa reziste la cei 15W la un indice de incarcare rezonabil.

In plus exprimarea mea "disponibil pentru interfata" elimina din discutie rezistenta termica jonctiun-capsula / rezistenta termica steluta-radiator / si cea radiator-ambient. Toate aceste rezistente termice, pe masura cresterii puterii vor consuma din ecartul termic disponibil.

[gabyh]

Referitor la cele expuse de @Dxxx mai sus oare

..."SinkPADTM technology has magnitudes higher thermal efficiency than even the very best MCPCB in the market. SinkPADTM MCPCB is available with Aluminum base metal or Copper base metal. Aluminum based SinkPADTM PCB can transfer heat at the rate of 210.0 W/m.K and Copper based SinkPADTM PCB can transfer heat at a rate of 385.0 W/m.k. Conventional MCPCBs have a heat transfer rate of 1-5 W/m.k.  The way in which we can accomplish this dramatic improvement is by creating a Direct Thermal Path from the LED to the base metal"...e chestie de marketing sau?...conform http://www.sinkpad.com/what-is-sinkpad.php

[Dxxx]

Nu, nu e marketing (doar) - ce ai gasit tu este una dintre denumirile comerciale ale interfetelor DTP realizate profesional, ce se explica acolo merge in linia a ce am zis, chiar daca sunt mici diferente numerice.

 

Ca realizare nu mi se par a fi ce as alege, cele mai bune imi par MAXTOCH, insa oricare costa niste banutzi, in general mai mut ca ledul pe care il instalezi pe interfata.

Eu as cheltui in primul rand banii pentru led si mai apoi discutam daca bricolam ceva sau cumparam.

 

Daca aparatul de masurat temperatura jonctiunii pe ideea lui Udar ar exista atunci chiar ar merita un "versus" intre diverse solutii de interfete pentru ca sunt sigur ca ar aparea surprize foarte mari.

 

Desigur ca e comod sa zici: pun interfata facuta pentru ledul asta pe care o iau din aceeasi sursa cu ledul, insa s-ar putea sa descoperi ca exista solutii care iti permit si randament si durata de viata superioara. Poate chiar si ca valoare merita interfata buna ca iti permite sa economisesti ce salveaza ea la dimensionarea radiatorului.

 

 

Daca v-am deschis apetitul poate gasiti interesanta si incercarea urmatoare:

http://budgetlightforum.com/node/30618

Ce mi se pare mie problematic la ea este:

- nituirea asigura contact termic fara aer absolut intre nit si steluta?

- prin ciocanire nu s-a stricat planeitatea stelutei?

- nitul a putut fi retezat pe ambele fete in planul stelutei exact?

 

Cred ca numai o dotare foarte buna dpdv mecanic a amatorului permite  asa ceva, fara ciocanire cu o presa si nit/gaura la diferenta de cota zero...

Atunci nu suntem departe de a ne gandi la un CNC, deci solutia descrisa de mine a doua in ierarhie, care nu are nici una dintre aceste probleme.

 

Daca nu, solutia propusa de mine cu inca o costorire in plus este mai ferita de probleme si mai usor de realizat.

Editat Mai 31, 2015 de Dxxx

[Dr.L]

Si un asemenea DTP la treaba cu un cooler pe masura:

Ledul e un XPL de 10W (3A), lipit de Dxxx pe interfata.

L-am tinut la 1,5A pe canicula, cu ledul in sus si cu ventilatorul oprit (convectie slaba) si nu frigea la mana.

Datorita constructiei, poate fi folosit fara nicio problema la putere maxima!

 

Niste aspecte pe care le-am remarcat lucrand cu acest DTP:

-Trebuie folosit un letcon puternic pt lipirea firelor, deoarece interfata absoarbe caldura la greu.

Eu m-am chinuit cu letconul termostatat de 40W, la 350 grade si interfata pusa pe masa, nu pe radiator!

-Pentru racire imediata, se poate pune interfata pe radiator, sa stea singura. Se raceste imediat! Dar nu cred ca e indicat pentru led acest soc de temperatura.

-La confectionarea DTP-ului, trebuie tinut cont si de optica ce se va folosi. De ex, pe modelul asta de DTP nu se potrivesc bine lupele conventionale, ledul stand cu cativa mm mai inafara decat normal, din cauza traseelor pentru fire.

Dupa cum se vede si in poze, am lipit firele cat mai departe de led si am dus si cositorul in margini, ca sa intre lupa cat mai bine.

Daca ledul nu intra bine in lupa, se pierde ceva lumina (deloc nesemnificativ!).

Ledul in cauza e ceva mai gros in diametru fata de lupa, dar, cum lupa are un canal unde culiseaza ledul (pana sa inceapa partea plina), am marit diametrul canalului cu un burgiu corespunzator.

Se vede in poza ca am atins cu varful burgiului partea plina a lupei. Din pacate in mod inutil, ledul neffind atat de inalt.

Astfel, pe spotul de lumina se vede un mic punct puutin mai intunecat.

Urmeaza sa testez si cu o lupa fara suportul de plastic alb (din pacate iese doar prin distrugerea suportului).

 

 

Si recent m-am mai gandit la o treaba: oare cat de bun ar fi un DTP facut din MCPCB cu strat de cupru de 70um?

In special in cazul in care acest DTP ar avea dimensiuni mai generoase decat un star obisnuit?

Ca din punct de vedere constructiv, pare a fi mult mai usor de produs: trebuie doar taiar la dimensiunea dorita si apoi facute (zgariate) cele 3 insule (+, - si padul principal pt transferul termic).

[Dxxx]

1. in mod normal in astfel de cazuri - componente care au prevazuta o racire foarte buna trebuie facute lipituri cu preincalzire cu o plita pe la 150 grade, atunci lipiturile ar fi mers... Si eu m-am caznit realmente cu un COB care era deja montat pe radiator - caldura pur si simplu fugea in radiator...

 

2. eu am MCPCB de 70 microni (stratul cupru) de la TME. Este unul din putinele produse la care nu au si un .pdf explicativ (era bine sa stim ce grosime este dielectricul si ce material).

Oricum este dielectric ceramic si pare suficient de subtire.

 

Cu MCPG nu poti face DTP - pentru ca are stratul dielectric (daca izoleaza curent nici nu conduce prea bine caldura) - adica avem intreruperea circuitului termic prin metale de catre ceramica.

DTP inseamna exact lipsa unui astfel de strat, conductia termica este doar prin metal, desigur pornind de la baza LEDului de putere.

 

Deci cu MCPGul poti face interfete personalizate in locul stelutei - am si pus cateva fotografii mai demult.

Desgur ca le poti face si mult mai mari.

 

Uite pozele:

http://s25.postimg.org/5lxju335b/reflow.jpg

http://s25.postimg.org/5y832186n/image.jpg

http://s25.postimg.org/xcrt3y5yn/image.jpg

 

Deci sunt interfete termice din MCPCB, nu sunt DTP

[Alexutz]

Pentru radiatoare tip steluta (STAR) se poate improviza o plita electrica, as inclina spre rezistente de putere fixate pe un pad din aluminiu si un ventilator care sa combata inertia termica. O schema simpla cu triac, cateva comparatoare si un NTC. Problema e de threshold si temporizare, adica acele 180 grade atatea secunde (sunt variatii in DS functie de led).

Cat despre starurile no name, subscriu la observatiile de mai sus-sunt facute pentru leduri pana in 3W, probabil in directia DIY. Cu exceptia unor lanterne chinezarii ieftine, n-am intalnit STAR-uri nicaieri. In nici un caz pentru emittere  de 10W. Lanternele de firma au ledul pe propriul radiator (grosime, forma samd) special si nu improvizat (lanternele de putere mica au design-ul plecand de la steluta-radiatoarele frezate in care sa incapa ceea ce mi se pare o aberatie. La tme am vazut star-uri la 1 leu si la 3lei, e o diferenta destul de mare.

Editat Octombrie 1, 2015 de Alexutz

[aygun]

Stiti ca va spuneam de Beco-LED-urile de la HELPOL  - alea de 3W.Ei bine , nu au nisiun SCC ci o punte redresoare SMD , un condensator de 4,7uF /400V , un capacitor pe borna de lus si o rezistenta de 1W. Toate inghesuite in carapacea aia. Toate LED-urile inseriate.

Se intimpla sa palpaieunul si la un moment dat sa nu se mai aprinda. Ce sa fac ?

Deschid BEC-ul si vad un LED care cedase. Un LED din Serie. Inlocuit LED-ul si totul si-a reluat functionarea.

 

ACUM revenind la DTP , nu credeti ca un cooler de laptop ar fi mai potrivit mai ales ca are acele heat-pipe-uri ?

 

@Dxxx - sa iti mai arat odata Heatpipe-ul ala pentru led de 14W ? )

 

Topicul este super. Bine documentat insa gasim si solutii comerciale.

 

@Alexutz - celemai cool dintre toate au fost tigaile folosite de tine. Fara misto. Au fost superbe , sincer.

[Dxxx]

1. Stelutze se gasesc din multe surse.

Ca sa fie bune trebuie sa aiba dielectric ceramic.

Evident ca ele sunt facute "specializat" deci sunt dedicate pentru o familie de leduri.

Totusi, spre exemplu, cele pentru Cree/XT se potrivesc si la niste Nichia si Osram, se pare ce 3,5x3,5mm este oarecum "standardizata"

 

 

2. Interfete DTP se gasesc si ele de la firme ca SinkPad si Maxtoch, amintite mai sus sau Noctigon etc.

In general sunt foarte scumpe, costa mai mult ca LEDul, dar cam toate sunt de cupru.

Evident ca trebuie cumparate de la furnizori externi, din cate stiu eu.

 

Daca nu, le faci singur...

 

 

3. Nu uitati ca racirea se face dupa o logica "in serie".

Adica steluta = interfata termica doar este piesa dintre capsula si radiator.

Deci radiatoare cu heat-pipe-uri sunt mai eficient puse in valoare de DTP decat alte stelute - adica sunt verigi diferite.

• [*]de la jonctiune la pad-ul termic al soclului nu este nimic de facut - asta depinde numai de producatorul ledului. In DS gasiti rezistenta termica jonctiune-capsula. [*]interfata: aici DTP de orice fel este varful solutiilor. [*]TIM (~vaselina siliconica~) asta asigura contactul termic intre interfata si radiator, problema este bine studiata la CPU, desigur ca exista solutii mai bune, cu argint coloidal sau chiar metale lichide. [*]Radiator cu sau fara heatpipes, aici problema a fost indelung studiata, este bine sa ai experienta. Dar si bun-simt spre exemplu dispunerea aripioarelor orizontala poate reduce la jumatate eficienta.
  

 

4.Se poate insa fara interfata: folosind COBuri avem o "unitate" pregatita de a fi dispusa direct pe radiator.

Defapt structura COBului include practic interfata.

[Dxxx]

Au trecut 3-4 ani, intre timp ledurile emitter nu mai sunt atat de atractive, fiind sufocate de COBuri bune.

Insa informatia este inca valabila.

 

Am repostat pozele aferente si acum topicul poate fi inteles... la rugamintea unui coleg care are nevoie de asa ceva.

(sunt pozele originale, din momentul respectiv, insa le-am gazduit pe alt site, pentru ca cele vechi nu mai erau disponibile)

Editat Martie 9, 2019 de Dxxx

[gabyh]

Avand in vedere ca vreau sa pun niste Creee XR-E.... la treaba.... dupa mai multi ani de cand le am, incerc sa gasesc cea mai buna posibilitate de a le raci...dar...am inca cateva indoieli intre a folosi una sau alta varianta...

Deci ideea ar fi care dintre  variantele de mai jos ar fi cea mai buna varianta?

1. SINKpad cupru

2. D.T.P. Dyi... Do yourself in ca si cea din foto

3. IMS ...Insulate metal Substrat

4. varianta cu pcb cu VIAS

5. https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/aug/led-heat-dissipation-and-lowering-thermal-resistance-of-led-lighting-substrates

Si apoi  e si problema care tine de conductivitate termica cand  doresc sa folosesc  cele de mai sus...avand in vedere ca la toate  trebuie folosit  aliaj de lipire ...nu  influenteaza acesta caracteristicile  ce tin de  transferul caldurii spre padul/radiatorul de sub  led?

As vrea sa folosesc aceasta pasta  https://www.felder.de/products/copper-pipes-sanitary-installations/soft-solders-drinking-water-heating/fittingsloetpaste-cu-rofix-3-spezial-229760551.html  in lipsa altui tip  pe care momentan nu il mai am

Lipirea se va face cu o statie de aer cald BEB 803

 

[Dxxx]

Pai ca orice in tehnica va fi vorba (probabil) de un compromis.

Daca il ai, daca il cumperi, cat costa etc...

 

Nu prea cred ca pasta de instalati este ideala, nu stiu nici ce decapant este folosit in ea, pentru ca de obicei in electronica se folosesc decapanti mult mai blanzi decat la instalatii.

Pentru  niste emittere iti trebuie oricum o cantitate infima...

Deci fie folosesti pasta de lipit speciala fie cred ca este mai bine sa mergi pe solutia de a precositori padurile cu fludor normal... problema este cantitatea... adica sa fie cantitatea minim necesara, ca doresti stratul de fludor cat mai subtire (ziceam mai sus ca cuprul conduce termic de 8 ori mai bine ca cositorul), dar sa nu fie insuficienta. Apoi adaugi decapant (asta este mai bine mai mult, decat prea putin) si apoi pui emitterul si faci reflow.

 

In rest evident ca DTP adevarat ar fi cel mai bine, insa merg si alte solutii, fie bricolate, fie cu viasuri termice.

Nu mi-as face probleme de fludor, daca il pui in strat cat mai subtire, oricum este metal si conduce mult mai bine ca cine-stie-ce pasta TIM, care este uzuala in alte fixari care conduc termic.

Editat Ianuarie 2, 2020 de Dxxx