Racire baghete LED LinearZ

[quicknick]

Salutare,

 

Am construit pentru un prieten aceasta lampa, pornind de la o plafoniera IKEA Levang din care practic am pastrat doar corpul si una dintre mastile dispersoare.

In interior se regasesc 4 baghete LinearZ cu LED-uri Nichia Optisolis, 5000K, CRI 98+, 175mA fiecare, montate pe o tabla de aluminiu de 250x330x0,8mm. Cele 4 baghete sunt alimentate in paralel de un MeanWell APC-35-700 (700mA curent constant). Am folosit si 4 rezistente de 1 ohm, pentru echilibrare (nu stiu daca sunt absolut necesare).

Ca alcatuire interna, fiecare bagheta contine in paralel 2 serii de cate 13 LED-uri.

 

Problema e ca se incalzesc cam tare (apreciere subiectiva, "digitala", adica cu degetul). Sunt mai paranoic de fel in ceea ce priveste racirea, si in general supradimensionez radiatoarele in asa fel incat sa fie doar insesizabil mai calde decat mediul ambiant, dar in cazul de fata se simte caldut bine. Am renuntat la una din mastile dispersoare, montand-o doar pe cea de-a doua, care lasa un spatiu de aerisire de aproximativ 23mm pe tot perimetrul lampii.

 

Fiecare bagheta are un punct marcat "Tc", presupun pentru masurarea temperaturii. Am amplasat acolo termocupla tip K cuplata la un multimetru cu functie de masurare a temperaturii, mi-a indicat aproximativ 44 de grade C (mult sub Tc max de 85 de grade inscriptionat pe baghete), dar nici masuratoarea asta n-a fost prea stiintifica, in sensul ca fluxul luminos prea intens m-a impiedicat sa mentin termocupla suficient de mult incat sa se ajunga la echilibru termic. In orice caz, estimez ca Tc nu este mai mare de 50 de grade. Voi reface masuratoarea dupa ce voi concepe un sistem de fixare temeinica a termocuplei pe punctul de masurare. Cu mana nu e ok

 

Care ar fi verdictul? Este tabla din imagine suficienta pentru a disipa ~26W si a asigura o viata lunga baghetelor care au fost destul de scumpe? E nevoie de un sistem mai elaborat de racire?

Mentionez ca PCB-ul este normal, single-sided, textolit, deci rezistenta termica capsula-radiator probabil e enorma.

Editat Octombrie 1, 2019 de quicknick

[Mircea]

1. Tabla ai nu o sa disipe 26W nicidecum, dar probabil suficient pentru un curent redus. 

 

2. Ai folosit pasta termo? Ajuta si ea la transfer, macar umpland golurile de aer. 

 

3. Eu nu as pune toti 700mA prin cele 4 barete. As porni de la jumate macar si as masura fluxul luminos. Nu te gandi ca se va injumatati fluxul, pentru ca nu e asa. Apoi as scadea curentul pana ajung la un randament maxim la curent scazut. 

 

 

[validae]

Aplica se va monta în tavan, sau pe un perete lateral ? Aş da găuri de 3mm pe laterale, astfel încât să existe o convecţie forţată de tirajul creat de găuri...

O altă soluţie ar fi fost decuparea totală a spatelui aplicei şi montarea fie a unui radiator gros cu aripioare pe spate în acea decupătură, fie decuparea doar a unor fante exact cât benzile şi montarea acelor benzi direct pe radiatorul cu aripioare.Depinde ce aveţi la îndemână...

Editat Octombrie 2, 2019 de validae

[Dxxx]

1. Termocuplul de masurare se introduce in TIM (vaselina siliconica...) incat sa faca contact termic bun cu punctul de masurare... Acolo poti sa ai eroare de zeci de grade, ce estimezi tu este supra-optimist - pot fi lejer peste 85 grade. In plus trebuie un termocuplu cu masa foarte mica, cum sunt cele recuperate din letcoane, si trebuie sa astepti timp indelungat pentru echilibru termic.

 

2. Pe rezistentele alea de echilibrare trebuie sa masori tensiunile in regim stationar (peste 10 minute de functionare). Sa vedem cat sunt de imperecheate.

 

3. Sursa nu o pui la interior...

Trebuie pusa in afara aplicei, ca altfel ea se incalzeste de la leduri si ledurile de la ea.

 

4. Daca ai 23mm, acolo se poate introduce un radiator adevarat, sunt destule cu grosimi 15-20mm.

 

5. Baghetele or fi scumpe, au CRI bun... insa asa ceva se face numai pe MC-PCB.

O alternativa mai putin buna este cu dublu-placat si viasuri termice (numeroase) dar in poza nu vad asa ceva.

O alternativa si mai proasta este ca macar sa folosesti dublu-placat de 0,25mm grosime, asa ar exista mai multa conductie prin dielectric.

 

6. Evident  ca sub baghete trebuie pusa vaselina siliconica suficienta si apoi trebuie stranse suruburile incat sa ai transfer bun.

[Vizitator]

nu stiu daca acea carcasa e din tabla, daca este atunci chiar si vopsita asa cum e va face treaba mai buna cu baghetele fixate pe ea decat pe tabla de al.

[quicknick]

Multumesc pentru raspunsuri!

 

Am in lucru inca o bucata, voi incerca sa implementez o parte din sfaturile primite.

Ca radiator folosesc de data asta un profil de aluminiu din industria mobilei, estimez o suprafata radianta de 2,5-3x mai mare decat a tablei simple.

Am folosit pasta termoconductoare de la bun inceput, problema e ca bagheta tinde sa nu stea plana pe radiator (face "burti" in portiunile dintre suruburile de prindere, desi in "versiunea 2" am montat numarul maxim de suruburi, 10 per bagheta).

 

In niciun caz nu sunt peste 85 de grade in punctul de masurare (care este practic unul din padurile de cupru pe care sunt lipite ledurile) - pot tine degetul oricat de mult, deja la peste 55-60 de grade nu cred ca mai era posibil.

 

Sursa in afara carcasei, doar in ultima instanta. Din motive de mobilitate si estetice. Cel mai probabil, daca si "V2" functioneaza prea fierbinte, voi incerca sa scad curentul prin leduri. M-am gandit deja la alimentarea ambelor lampi dintr-o singura sursa de 1050mA, in locul celor de 700mA individuale.

 

Carcasa este din tabla, dar prezinta destul de multe denivelari, gauri, dupa cum se poate observa si in poza. Probabil, cu ceva prelucrare, ar fi ok pentru o incarcare de ~25% din curentul nominal. 

 

 

Editat Octombrie 3, 2019 de quicknick

[sesebe]

Daca faci mai multe si deci se merita o mica investitie, vezi ca exista un fel de adeziv bicomponent (din magazine online din-afara) cu proprietati de transfer termic excelente. Se poate inlocui pasta de transfer termic cu acel adeziv in conditii perfecte.

[Dxxx]

Cred ca Sesebe are dreptate, atat timp cat nu ai congruenta intre suprafete se poate foarte bine ca in unele locuri distanta sa fie si de 1/2mm, asa ca mai bine merge cu un adeziv, DAR mare atentie sa presezi cat mai bine pana adezivul sa intareste, pe toata lungimea, uniform (adica zero pungi de aer).

Pentru ca si asa ai rezistenta termica mare prin dielectricul PCB poti foarte bine sa nu cauti adeziv special (multe imi rdica semne de intrebare, pentru ca nu raman elastice) si sa folosesti simplul silicon transparent normal. Varianta neutra ar fi preferabila.

Daca reusesti ca presarea sa o faci bine, stratul de adeziv ar trebui sa fie peste tot bine sub 100 microni, desi sper sa fie sub 10 microni - deci nu va adauga mare lucru la rezistenta termica, mai ales ca suprafata de contact este relativ mare.

 

Totusi am nelamurire aspra deciziei cu baghetele.

Exista COBuri cu CRI similar si oricum folosesti sursa dedicata... deci de ce nu ai gasit o varianta cu COBuri prinse exact pe aceleasi profile de aluminiu extrudat?... ai fi putut sa pui mai multe capsule incat sa lumineze oarecum uniform...

Poate gaseai profil tip U si puneai COBurile in cavitate, in acest mod aveai distanta maxima COB-dispersor si se suprapuneau zonele iluminate.

Editat Octombrie 4, 2019 de Dxxx

[quicknick]

As zice ca s-a rezolvat. Profilul de aluminiu e doar caldut la atingere.

Intr-adevar se simte o oarecare diferenta, temperatura e un pic mai mare in vecinatatea sursei, dar chiar si ledurile din zona cea mai defavorizata par sa fie ok dpdv termic (estimat cu degetul pe pad-urile dintre ele; nu am mai folosit termocupla deoarece nu am una cu masa suficient de mica).

 

Am elucidat si misterul "burtilor" - PCB-ul, fiind prea flexibil, nu reusea sa preseze pasta termoconductoare in portiunile dintre doua suruburi. Am rezolvat presand puternic cu un maner de surubelnita, reusind totodata sa nu distrug vreun led :D

 

Ideea cu adezivul e foarte tentanta, dar din pacate nu stiu cu ce as putea presa baghetele pe radiator suficient timp incat adezivul sa "prinda". Eventual o banda dublu-adeziva foarte subtire si de buna calitate (din cele special concepute pt asa ceva)?

 

Decizia cu baghetele... hmm, se pierde in negura timpului, tind sa cred ca nu mi-a apartinut

Pe de alta parte, trebuie sa recunosc ca n-aveam habar de existenta COB-urilor (very)high-CRI, cam care ar fi cele care merita incercate?

 

Editat Octombrie 4, 2019 de quicknick
(adaugat poza)

[sesebe]

Poti cauta pe aici informatii despre ce am folosit si inca folosesc eu.

Daca ai alte nedumeriri intreaba acolo. Vreau sa am toate discutiile despre LED-uri in care am participat cit mai grupate.

[Dxxx]

Nu este nici o problema cu baghetele... numai ca daca esti in cautare de performanta echivalenta poti sa te descurci cu costuri de 2-3 ori mai mici cu COBuri (tipic) - probabil asta tine de mai multe aspecte legate de numarul produs si de faptul ca pentru o bagheta ai multe operatii dupa productia ledului in sine.

 

Cred ca in mare parte si experienta mea este similara cu cea a lui Sesebe, adica Citizen si ProLight de la TME - oricum sunt bune, fara probleme.

 

Banda dublu adeziva este mult mai groasa decat ce poti obtine cu silicon.

Cu presatul trebuie sa fii creativ - posibil hartie pusa lateral de siragurile de leduri (pe ambele parti) pentru egalizarea inaltimii, apoi o bucata de lemn/plastic/metal pentru distribuirea presiunii si peste ea niscai greutati.

Vezi ca sliliconul uzual (acetic) se intareste repede, dar poate ataca chimic... Cel neutru se intareste mai lent. Oricum sa nu folosesti decat cel transparent.

[sesebe]

Eu ma refeream la adeziv special pt transfer termic, nu la adezivi comuni. 

Se poate găsi, dacă se insista, la marile magazine online gen farnell. 

Editat Octombrie 5, 2019 de sesebe