leduri "neserioase"

[Dxxx]

Pentru ca insist pe solutii serioase, raciri supradimensionate si indici de incarcare mici - asta nu inseamna ca nu fac si montaje mai putin serioase.

 

Pentru cineva incantat de jocuri de lumini m-am apucat si am facut o conversie a unei lampe intr-un obiect de divertisment.

Mai mult, am folosit niste diode chinezesti RGB cu controller incorporat.

Sunt incapsulate 0807, deci au baza o idee mai mare decat o rezistenta 0805, capsula transparenta de plastic fiind semnificativ mai mica.

Producatorul specifica o tensiune de pana la 4,5V, insa am constatat ca peste 3V deja in unele faze curentul trece de 20mA.

Pentru ca foloseam o sursa de 4,2V am stabilit experimental ca inserierea cu fiecare led a unei rezistente de 100 Ohmi nu permite curenti peste 12mA.

 

In rest am dispus pentru fiecare led ambele insule de conectare de peste 1cm patrat, pentru racire.

 

Cum arata rezultatul vedeti in 3 videoclipuri, cu nota ca mi-a fost dificil sa filmez ledurile incat sa iasa ceva concordant cat-de-cat cu realitatea.

 

1. bloc optic                https://www.youtube.com/watch?v=x4mFOXkqqP4
2. PCB                          https://www.youtube.com/watch?v=yyFYHdI8PbQ   
3. lampa completa cu 3 blocuri optice       https://www.youtube.com/watch?v=D1Jrl_fuRM4

 

Editat Decembrie 16, 2018 de Dxxx

[Mircea]

Interesant cum cablajul cositorit joaca rol (oarecum) de reflector. Era intentia ta?

[Dxxx]

Evident.

Dar in primul rand este "radiator" si in al doilea reflector.

Oricum am ales sa fac cablajele (trei bucati, evident) integral manual, asa am apreciat ca este mai simplu. Din cauza asta liniile de corodare nu sunt perfect drepte, dar calitatea este suficienta scopului.

 

Ce ramane sub semnul intrebarii este fiabilitatea ledurilor.

Am insa un backup - in sensul ca am folosit 30 de capsule si mai am inca 70. Ce sa fac daca chinezul vinde 100 de bucati pe lot?

Asta inseamna ca in cazul defectarii premature am sansa sa extrag ledurile existente si in zona fiecarui led sa pun doua (deci in paralel) ... cat mai distantate, evident, ceea ce ar insemna o sansa sporita de fiabilitate pentru ceea ce va rezulta.

 

Deocamdata am inteles de la beneficara ca lampa merge aproape permanent, deci vom vedea cum stam cu fiabilitatea.

Oricum stiu din teste ca in momentul ajungerii la echilibru termic partea metalica a PCB nu trece de 40 grade.

[sesebe]

Eu as mai fi lipit și ceva blocuri sau lamele metalice pe ariile de răcire, cit mai aproape de LED-uri dar fără a optura prea mult lumina, pt a îmbunătăți radiația termica. 

Din păcate din ce vad se pare ca lampa este inchisa destul de "ermetic* nepermitind un curent de aer serios pe lingă cablaj ceea ce va duce în timp la atingerea unor temperaturi semnificativ mai mari, în special la LED-uri. 

Ca varianta industriala ieftina pt astfel de radiatoare se pot folosi papuci metalici auto, varianta tata, lipiți direct pe cablaj. 

 

Am aplicat soluția asta (monezi de 5bani) lipite vertical pe un cablaj de la un invertor pt CCFL de la un TV la care tot picau componentele din invertor și tot trebuiau schimbați electroliticii la 2-3 ani ca să meargă bine. După ce am făcut improvizația aia de radiator nu a mai ajuns Tv-ul la mine, și era al unui prieten și ar fi venit tot la mine cu el dacă erau probleme pt ca nu l-am taxat niciodată pt reparație (condesatorii și-i comanda singur de la TME). 

Editat Decembrie 26, 2018 de sesebe

[Dxxx]

Eu am considerat ca nu este necesar.

 

1. Putere

A

Curentul printr-un grup de 10leduri in paralel (adica toate cele 10 aflate pe un PCB) variaza pana la 120mA.

Atentie mare ca nu este o zona de curent constant... driverul este practic inclus in fiecare led, dar nu prea tine curentul constant (in mod evident sunt curenti diferiti in functie de culoarea emisa).

Din cauza asta am aplicat gaselnita cu o rezistenta de 100 Ohmi serie.

 

Deci daca luam un singur led la conditia de curent maxim de 12mA inseamna ca pe rezistenta cad 1,2V si raman 3V pe led si partea de control. Deci 3V x 12mA = 36mW

La curenti mai mici (in special pe culorile rosu si verde) probabil ca va creste tensiunea pe led, dar si curentul va fi mai mic, adica nu se vor depasi cei 36mW.

 

Deci 36mW

 

B

Pentru fiecare led sunt cate 2 insule de 1cm patrat corespunzand fiecarui terminal.

La 2cm patrati ma astept pe la 200K/W in cel mai rau caz.

 

C

Sa luam si pentru led 200K/W rezistenta termica jonctiune-terminale, alta estimare de "cel mai rau caz".

 

Pai si atunci avem ultra-pesimist 400K/W jonctiune-ambiant.

 

Deci: 400k/W x 36mW = 14,4 grade Celsius. Numai atat este maxim posibil sa fie mai calda jonctiunea ca mediul.

Daca acceptam maxim 35 grade ambiental si 85 grade maxim pe jonctiune, inseamna ca racirea este de 3,5 ori mai buna decat necesar.

 

2. Ventilatie

In clipul video am insistat pe PCB, dar recunosc ca nu am insistat deloc pe forma dispersorului de sticla.

Vazut din lateral el are forma literei U cu susul in jos. Si pe laterale nu sunt pereti.

- deci in partea de jos exista o deschidere mare.

- deci pe toata inaltimea si pe ambele parti, este deschidere mare.

 

Mai mult, dispersoarele de sticla sunt fixate in spate pe o tija metalica de sustinere, dar nu sunt aplicate, ci peretele posterior de sticla are o degajare/taietura, in asa fel incat mai exista ventilatie tot pe toata inaltimea, prin luftul intre cota degajarii si cota latimii barei de metal.

 

Mai tineti cont ca puterea maxima pentru un dispersor si un PCB este de 10 x 36 mW, deci 0,36W pe care sigur i-ar fi putut prelua chiar bara de sustinere in cazul ca incinta ar fi fost ermetic inchisa.

 

Insa oricum ventilatia este mult peste necesar, 0,36W nici nu creeaza o convectie care sa fie stanjenita in vreun fel.

[Mircea]

Am inviat un topic dupa o saptamana si uite rezultatul!

 

Este evident ca se foloseste cablajul ca radiator. Tot ce este SMT se raceste astfel in mod curent (mai rar cu radiatoare lipite). 

 

Eu folosesc (in urma unui concept termic nereusit - se mai intampla) placute de alama de 0.5mm grosime sudate langa semiconductor. Am destule resturi de material de la modelele reduse.

 

Recent am inceput sa smirgheluiesc cu rugozitate de 1200 inainte sa stanez. Stanarea iese foarte lucioasa daca dozezi potrivit timpul de stanare. Si mai recent am gasit smirghel de 3000. Banuiesc ca o sa iasa si mai lucioasa stanarea cablajului.

 

D-aia am notat ideea de reflector. O sa o incerc la urmatorul proiect. 

Editat Decembrie 26, 2018 de Thunderer

[Dxxx]

Multumesc de inviere, iti dai sema ca eu nu doream sa monologhez aici. Nu, daca nu exista interes.

Dialog este altceva.

 

Tot calculul de mai sus poate este prea elaborat pentru un montaj asa modest, dar am intrat in asta pentru a arata cum se calculeaza / cum se apreciaza necesarul de racire intr-un caz concret.

Asta pentru ca poate sa-i foloseasca cuiva.

Cuiva care binevoieste sa citeasca / si care mai si retine ceva.

 

Din pacate mi-e teama ca  cei care citesc stiu deja , iar cei care nu stiu - nici nu citesc.

 

 

Poti sa folosesti smirghel mai rugos, ca sa mearga mai repede, sa zicem 600-1000 si apoi sa finisezi cu ceva detergent/abraziv de vase - de tip CIF, evident ca aceasta ultima parte pe umed.

Dupa experienta / si pretentiile mele finisarea de acest tip este suficienta, mai ales daca folosesti ceva decapant in exces cand stanezi - atunci suprafata este fluida si se intinde apropiat de perfectiune, oarecum independent de calitatea finisarii substratului.

 

 

UITASEM

Ideea suplimentarii cum a spus Sesebe si cum spui si tu, cu aripioare cositorite este evident foarte buna si poate fi folosita daca suprafata de cupru de pe cablaj este insuficienta si ventilatia precara, insa in acest caz particular puterea este atat de mica incat PCBul se descurca singur cu mari rezerve.

 

Editat Decembrie 26, 2018 de Dxxx

[Dxxx]

Update

 

Lampa "s-a stricat" - lumineaza rosu.

Pana sa imi vina pacientul, am inceput sa ma gandesc ce s-a intamplat.

Singura ipoteza plauzibila parea ca un varf de tensiune a ars toate controllerele din leduri si ca o fi vreo particularitate a lor ca sa se defecteze ramanand rosul activ...

Cam diluata ipoteza, insa altfel nu imi puteam explica cum sa se defecteze toate in acelas moment, dar inca sa lumineze rosu...

 

Aici va dau 5 minute de gandire, pana a citi mai jos urmarea.

Aveti o alta explicatie mai buna?

 

***

 

In primul rand pun o poza cu dispersoarele, sa se vada cat de mari sunt deschiderile, incat sa nu stinghereasca convectia.

 

https://www.ultraimg.com/image/Pi80

 

Bun, explicatia era mult mai simpla: vina era a sursei SMPS care a cedat...

Si a cedat partial, incat dadea pe iesire o tensiune de 2V - probabil ca asta inactiva controllerul si evident ca la tensiunea asta nu puteau lumina nici cipurile albastre nici cele verzi. Inca cele rosii isi vedeau de treaba.

Desi calendaristic intervalul de cand am terminat lampa nu a fost lung, totusi ea a functionat neintrerupt... si a ajuns pe la 2.000 ore!

Ledurile sunt fara nici o problema, nici macar o jonctiune pe una dintre culori nu este stricata, deasemenea toate controllerele functioneaza.

 

Pentru reparare am hotarat sa trec pe un trafo clasic, fara nici o stabilizare de tensiune, pentru ca montajul functioneaza multumitor si la tensiuni mai mici decat cei 4,2V initiali, practic tolereaza cu 1V mai putin.

Problema a fost sa inghesui un trafo clasic in cutia deja existenta. A mai trebuit sa elimin si din spirele secundarului.

In final am tensiune variabila intre 3,5 si 3.9V depinzand de combinarea fazei in care se gaseste fiecare din leduri.

Urmeaza sa vedem daca si cand se va mai defecta, ca de functionat tot fara pauza o sa o faca...

 

https://www.ultraimg.com/image/Pi8Y

[Vizitator]

ACP 7E cu PTC incorporat .

Se poate si mai mic in versiunea miniatura cu condensator serie .Am folosit in alta plicatie un transformator de iesire din radio de buzunar ,evident rebobinat corespunzator .

Editat Martie 6, 2019 de Vizitator

[Dxxx]

Probabil ca acela este codul... este un transformator de incarcator vechi Nokia, are atasata puntea + PTC originale... plus un condensator de filtraj 1000 microfarazi pe 6V.

 

Nu am agreat in nici un caz varianta cu condensator serie, pentru securitate cautand separatie galvanica.

Ce nu se vede explicit este ca dreptunghiul alb din dreapta pozei este un comutator basculant miniatura 230V/3A - care evident ca intrerupe primarul. In acest mod in permanenta se porneste cu sarcina cuplata si tensiunea pe condensator nu trece de 3,9V.

Asta ca mentiune, pentru ca transformatorul original dadea in gol/filtrat peste 11V, dupa modificarea bobinajului secundar tot dadea 8-9V.

Puteam sa nu fiu zgarcit si sa folosesc un condensator cu o tensiune mai mare, insa prin stocul existent nu am gasit ceva la aceeasi capacitate si de tensiune mai mare, care sa corespunda la gabarit.

 

Editat Martie 6, 2019 de Dxxx

[sesebe]

Daca asta este cutia finala sint sigur ca s-ar fi gasit si condesator de tensiune mai mare care sa incapa inauntru......dar nu totdeauna este in stocul personal.

[Vizitator]

Condensator serie cu un transformator de iesire de la radio de buzunar ,bobinat corespunzator. . . . .

Scadea volumul la jumatate sau mai putin ,cu izolarea de rigoare .

Am omis cuvantul transformator din propozitia cu codensatorul .

Scuze .

[Dxxx]

Da, pare mult loc... insa in aceasta cutie vin 6 fire de la blocurile led, si constructiv trebuie ca sa "gazduiesc" acolo 6 bucle destul de voluminoase. In gabaritul respectiv aveam numai doua optiuni cea aleasa 1.000/6 sau 330 microfarazi (la o tensiune mai mare, cred ca 16V) - mie mi-a placut varianta cu capacitatea mai mare. Ca sa am ambele valori mai mari aveam numai optiuni cu carcasa mult mai/prea lunga.

 

Razvan - deci pui condensatorul ca sa limitezi curentul, pe primarul trafului cade o tensiune mica deci primarul transformatorului este dimensionat la aceasta tensiune mica.

Toate bune.

 

INSA

 

Primarul ala este o inductanta.

Inseriata cu un condensator, avem un circuit LC serie.

Pai daca cumva frecventa de rezonanta este apropiata de 50Hz ai o mare problema referindu-ma la impedanta circuitului LC.

Probabil ca exact din aceasta cauza montajul propus de tine nu prea este folosit, defapt nu am mai auzit asa ceva.

[UDAR]

56 minutes ago, Dxxx said:

INSA

 

Primarul ala este o inductanta.

Inseriata cu un condensator, avem un circuit LC serie.

Pai daca cumva frecventa de rezonanta este apropiata de 50Hz ai o mare problema referindu-ma la impedanta circuitului LC.

Probabil ca exact din aceasta cauza montajul propus de tine nu prea este folosit, defapt nu am mai auzit asa ceva.

Nu prea are cum să apară rezonanța la 50Hz , ar trebui ca inductanța aia să fie de sute-mii de H. În plus inductanța primarului este puternic amortizată de sarcină - asta la funcționare normală. 

Totuși soluția nu este recomandabilă pentru că tensiunea în secundar este puternic dependentă de sarcină - avem oarecum un generator de curent constant în alternativ . 

Deci, deși soluția îmbină izolarea galvanică cu gabaritul redus este utilă cu adevărat doar într-un număr extrem de redus de situații. 

De altfel au apărut între timp sursele în comutație care - realizate corect - oferă și gabarit redus, și izolare. Randamentul superior și stabilizarea sunt bonus. 

[Dxxx]

Da, la ce spuneam despre acea solutie nu am calculat si nici estimat nimic despre condensator si inductanta, insa sunt convins ca asa este, frecventa este mica.

 

Oricum insa sper ca solutia realizata de mine, clasica = la frecventa retelei, sa aduca fiabilitatea pe care am scontat-o...

Dupa mai multe ore de functionare reala/normala sursa incasetata nu depasea 40 grade, foarte multumitor - aveam o oarecare ingrijorare nestiind cum este dimensionat transformatorul si cum suporta sarcina, chiar daca eram sub specificatiile de pe caroserie. Ingrijorare legat de faptul ca m-as fi muncit de pomana, daca se incalzea neacceptabil.