Nelamuriri despre LEDuri

[validae]

Dioda se monteaza la capetele sirului de leduri.Rezistenta ramane la locul ei, dar valoarea poate fi marita la 1kOhm daca luminozitatea e suficienta.O sa fac o schema cand ajung la un PC.

[George18]

Ok multumesc mult de tot,daca nu sunt prea insistent puteti sa puneti pe schema.aia si un tvs,multumesc

Editat Noiembrie 5, 2017 de George18

[validae]

Dacă folosești o diodă Zenner PL33V, liniuța de pe diodă (catodul ) trebuie să fie lipită spre plusul sursei.

Nu știu prin alte părți, dar la noi (Adelaida Craiova)am găsit TVS cam scump....nu cred că merită 18 Lei unul.

[George18]

Ok multumesc mult de tot!!!

[Dxxx]

De principiu schema pusa de Validae poate sa protejeze diodele doar daca sunt cu o incarcare foarte mica fata de parametrii maximali si numai cu dioda Zenner.

 

Asta pentru ca TVSul are niste particularitati:

- poate controla energii mari/foarte mari - deci trebuie pus direct pe linia de alimentare (adica piciorul de sus trebuie sa fie inaintea rezistentei, in rest totul ramane la fel)

- deschiderea lui este totusi progresiva, adica daca protejam pe o linie de maxim 29V (cum este cazul aici) punem un TVS care va avea blocare garantata la 29V, se va deschide undeva intre 32 si 35V, iar curentul maxim va trece la o tensiune de 38, poate 40V. Din cauza asta, pus in paralel pe leduri nu va proteja nimic, absolut nimic, pentru ca la o crestere de 1V probabil ca prin Leduri va trece curent de 10 ori mai mare, iar la 2V de 100 de ori mai mare.

 

 

TVS poate sa coste si 0,5 lei, uite aici:

https://www.tme.eu/ro/details/bzw04-31-dio/diode-transil-tht-unidirectionale/diotec-semiconductor/bzw04-31/

Daca te uiti pe DS uite caracteristici concrete, nu pe presupuse:

- nu se dechide pana la 30,8V

- se deschide intre 34,2 si 37,8V, deschis maxim la 49,9V

Deci in acest caz avem diferenta foarte mare 49,9-30,8V - asta poate sa protejeze ceva doar daca TVSul este inainte de driver!

[validae]

Eu garantez că schema aia cu Zenner poate proteja și la spike-uri de 100V fără să se ardă nimic. Creșterea curentului prin leduri nu-i așa abruptă la o diferență de câțiva Volți, fiindcă rezistența limitează suficient.

O fi TVS-ul ăla 0,5 Lei la TME nu zic, dar transportul de acolo până aci nu-i moka....totuși pentru o schemă atât de simplă nu se justifică o comandă online unde transportul e mai scump decât piesele cumpărate.

[Dxxx]

Poate sa protejeze, dar numai cu Zenner, nu cu TVS - asta am zis, sper ca acum am fost mai clar.

In plus Zennerul pe polarizarea in conductie este o dioda, deci va limita orice spike invers, adica va proteja in plus.

 

Cat despre pret - daca vrea si simplu de facut si de inteles - mai simplu ca TVSul pus la borne nu se poate. Acum si simplu si gratis nu se poate - in plus TME este in Polonia, dar sunt furnizori seriosi si in Ro, poate aici sa coste 2 lei dar nu ar trebui mai mult.

 

Nota: poate daca comanda de la TME sa ia si niste LEDuri decente, in felul asta se strange valoric mai mult si merita transportul....

 

***

 

Pentru ca suntem intr-un topic de explicatii si s-a ridicat problema, hai sa vedem ce crestere de curent prin leduri corespunde la o ridicare a tensiunii cu 1,2,3 V

 

Cel mai simplu este sa luam cazul unei catene de 12 jonctiuni led, adica ce este in structura interna a unui COB, deci ne referim la COBurile normale - si vom lua cele mai sigure date pentru asa ceva, direct din DS provenita de la producator.

Voi folosi datele de la COBul de 14W de la LiteOn piesa care imi este foarte familiara:

 

https://www.tme.eu/ro/Document/e39cefe548097c8158fd7ee61d91b231/LTPL-M03.pdf

 

ma refer la tabelul de la pagina 7

 

 

Sa luam o crestere de curent de la simplu la dublu a curentului, adica plecam de la 50 mA, apoi 100mA, apoi 200, apoi 400.

Tensiunile corespunzatoare sunt 33V / 33,9V / 35,8V / 39,3V

Vedem ca la variatii relativ mici de tensiune curentul se dubleaza, deci creste foarte mult - asta este absolut normal.

 

Dar vedem si exceptia: de la 200 la 400mA totusi tensiunea a facut un salt mai mare decat ar fi logic... asta se explica prin faptul ca s-a adaugat o componenta rezistiva intre jonctiuni, este vorba de conductorii de legatura din COB, care au sectiune foarte mica, deci rezistenta mare.

Or asta ne ajuta mult in cazul protectiei unui COB, deoarece ne permite o crestere mai mare a tensiunii inainte ca sa se dubleze curentul.

Pe de alta parte nu ne place de loc, inseamna energie pierduta, incalzire, randament mai mic...

<probabil ca exact de aia eu recomand COBurile respective uzual la 100mA si in orice situatie sub 200mA, adica nicodata sa nu cresti indicele de incarcare peste 50%>

 

 

Revenind la cazul nostru - daca sunt componente discrete atunci conexiunile externe vor avea rezistenta mai mica, posibil sa nu avem cresteri semnificative de tensiune de tip rezistiv.

In plus numarul de jonctiuni este mai mic ca 12, deci variatiile de tensiune vor fi proportional mai mici.

 

Insa este evident ca plaja de cam 20V pe care actioneaza TVSul va fi mult prea mare si el nu va proteja nimic daca este pus dupa rezistenta, direct in paralel cu ledurille.

 

O dioda Zenner insa va avea plaja mult mai ingusta si potential poate sa asigure o oarecare protectie pusa in paralele cu ledurile - problemele deriva din faptul ca nu poti avea un Zenner exact de valoarea pe care o doresti tu, dar si legat de driftul termic si al ledurilor si al Zennerului...

Deja intram in detalii prea avansate.

Ca sa explic simplu pe COBul rece va cadea o tensiune mai mare decat pe el cald -> deci este pericol ca atunci cand COBul este rece (la pornire) Zennerul sa fure curent - si nu vrem asta.

Daca punem un Zenner cu tensiune mai mare nu va mai fura curent... dar cand COBul se incalzeste ii coboara si mai mult tensiunea -> si atunci diferenta dintre tensiunea COB si Zenner devine prea mare ca Zennerul sa mai protejeze ceva...

 

Din cauza asta protectia este numai relativa cu un Zenner.

(mai exista o problema, si anume ca Zennerul este capabil sa absoarba numai curenti mici, foarte mici fata de un TVS. Daca curentii sunt mai mari pur si simplu se arde, si atunci nu mai exista acolo ca sa protejeze - deci cu Zenner nu ai cum sa protejezi surse luminoase led de putere)

 

 

 

In orice caz ne-am afla, este esential ca protectia nu poate fi realizata decat cu un dispozitiv care sa se "deschida" mai rapid decat ce rezulta din panta de crestere a tensiunii pe leduri in intervalul de curent permis.

(este evideny vorba de protectia paralel, de strapare "crowbar" numai depre aceasta am vorbit).

[Vizitator]

va salut,

 

care ar fi cele mai bune solutii de racire pentru COB-utile LITEON (modelele din comanda group-buy LTPL-M03622ZS40-T0 si cel similar) :

 

1. hobby-ste (nu am radiatoare prin dotare am vazut poze cu fixare pe tabla de Al, radiatoare CPU... de pe acest topic ) eventual niste linkuri

 

2. dedicate pentru aceste COB-uri

 

multumesc

 

a

[Dxxx]

Din pacate nu primesti un raspuns direct si concret...

 

Pentru ca nu ai intrebat bine.

 

De ce?

1. pai ledurile alea sunt teoretic de 22W si au puterea maxima 24W.
2. dar eu pot sa le solicit si cu 22W (total nerecomandabil) si cu 15 si cu 9 si cu 5 si cu 1,5 W.
3. raportul dintre puterea reala si cea maxima se numeste indice de incarcare.
4. in cazuri uzuale totdeauna indicele de incarcare este sub 50%.
5. cu cat indicele de incarcare este mai mic, cu atat randamentul (lm/W) creste.

 

Si revenind la racire - racirea se dimensioneaza in functie de puterea care trebuie disipata (adica ce am denumit mai sus puterea reala).

Iti dai seama ca una este sa racesc un COB care disipa 10W si alta unul care disipa numai 1,5W.

 

Deci daca stii puterea poti sa incepi sa cauti un radiator potrivit pentru acea putere, asta pentru ca poti calcula rezistenta termica de la radiator la mediul ambiant - folosind DS al COBului.

 

In DS gasesti o rezistenta termica intre jonctiune si capsula si o temperatura maxima a jonctiunii.

Temperatura maxima nu este insa relevanta, trebuie sa fii cu mult sub ea.

Insa gasesti explicit sau nu si temperatura maxim recomandata / daca nu gasesti o poti lua 85 grade. (o notez Tj)

 

Avand aceste date si puterea calculam astfel:

- Tj minus T maxima ambiant -> este tempertura maxima in jurul radiatorului. Sa zicem 85-45 grade = 40 grade ceea ce este perfect egal cu 40K (K=grad Kelvin). Avem deci 40K

- impartim valoartea la puterea noastra (sa zicem 10W) deci avem o reziatenta totala jonctiune-ambiant de 4K/W

 

Apoi insa trebuie sa scadem toate celelalte rezistente termice pana la radiator. Deci:

- 4K/W minus R_Tjct-capsula este cea gasita in catalog adica 4K/W - 1,2K/W = 2,8K/W

- minus rezistenta termica capsula-radiator, adica rezistenta de montaj. Eu o pot pune 0,5K/W insa tu trebuie sa o pui minim 1K/W asta deoarece faci montura cu atat mai bine cu cat ai mai multa experienta si materiale mai bune. Deci 2,8K/W - 1K/W = 1,8K/W

 

Asta era rezultatul necesar - trebuie sa cauti un radiator de cel mult 1,8K/W ceea ce este un radiator destul de performant.

 

****

 

 

Respectivul COB, la 10W da 1500lm

Daca dorim sa obtinem la fel de multa lumina dar ne permitem sa folosim 2 COBuri atunci beneficiem si de o crestere de randament semnificativa.

Vom avea nevoie de numai 4W pe fiecare din COBuri.

 

Daca refacem calculele pentru cazul ca punem ambele COBuri, solicitate fiecare la 4W, pe un singur radiator:

- 40K impartit la 8W (putere totala) 5K/W

- cele doua rezistente Jonctiune-capsula sunt in paralel, deci vor fi 0,6K/W adica 5-0,6 = 4,4K/W

- la fel si rezistentele de montaj (capsula-radiator) sunt in paralel deci 4,4K/W-0,5K/W = 3,9K/W

 

In acest caz trebuie un radiator de numai 3,9K/W, adica mult mai mic fata de primul si mult mai ieftin.

 

 

Revin si cu detalii mai practice...

[Dxxx]

Partea a doua - aspecte practice radiatoare

 

Un radiator poate sa aiba rezistenta termica necesara, calculata cum am aratat mai sus, dar in continuare sa nu fie bun pentru leduri...

Asta pentru ca este foarte important ca aripioarele de racire sa aiba orientarea corecta in pozitia de functionare.

 

In mod uzual iluminarea se face plecand de la o sursa situata sus.

Deci trebuie ca COBul sa fie situat pe fata inferioara a radiatorului, incat sa lumineze in jos. Majoritatea radiatoarelor de uz normal NU satisfac aceasta conditie. si nici nu pot fi rotite, pentru ca nu asiguram pozitia corecta a aripioarelor.

 

Daca avem un radiator cu 1,8K/W - el are aceasta cotatie in pozitia corecta. Daca il rotim este foarte posibil ca in noua pozitie sa aiba 5-6K/W din cauza ca nu functioneaza convectia, deci am folosi un radiator mare si scump din care am scoate o performanta echivalenta cu a unuia mult mai mic si mai ieftin.

 

Mai este si problema grosimii talpii radiatorului in zona unde se aplica COBul - care trebuie sa fie mare, cat mai mare, pentru ca de pomana aripioarele pot sa radieze mult daca nu poate si caldura sa fie condusa acolo...

 

****

 

Toata aceasta introducere este in ideea de a demonstra cum se compara un radiator OARECARE cu un radiator dedicat pentru led, si de ce este bine sa folosim varianta potrivita.

 

Cum arata radiatoarele dedicate pentru led/COB: cu locasul de fixare in partea inferioara a radiatorului, si talpa foarte groasa, in general au profil stelat - uite um model foarte ieftin care respecta conditiile:

 

Dar exista si variante foarte performante si foarte scumpe:

 

 

Iar altele au circulatie activa a aerului:

 

Probabil ca un radiator ca cel din prima poza este suficient de accesibil, costand sub 10 lei si face ca sa ne permitem o solutie dedicata - dar va merge numai pentru putere pe COB mica. Dimensiunile uzuale fiind 50x50x20mm putem raci COBuri cu puteri sub 5W. Daca acelas profil de 50x50 are o inaltime de debitare de 40mm va face fata pana pe la 10W dar va costa in plus.

 

Un profil cu aripioare mai multe, ca in celelalte poze va avea probabil eficienta dubla la acelas volum.

 

 

Din exemplul de mai sus am vazut castiguri importante care duc la reducerea racirii prin folosirea a unor indici mici de incarcare.

Ideea este ca de multe ori economisim mai mult pe radiator decat costul COBurilor suplimentare.

 

Pentru puteri mici, pana in 3-4W ne putem decurca cu diverse profile de aluminiu extrudat, care vor forma structura corpului de iluminat, chiar daca grosimea talpii de fixare in aceste cazuri va fi sub 3mm.

 

Alta varianta "de succes" sunt radiatoarele CPU de la intel, folosite fara ventilator, cele cu profil stelat - pot face fata la puteri pana pe la 10W.

 

Oricum, insa, daca dorim sa racim COBuri de mare putere in mod pasiv, ajungem la situatia in care nici nu avem alta solutie decat profile special concepute pentru asa ceva, cu care putem cobori si sub 1K/W.

[Vizitator]

Din expunerea de mai sus (premiza este folosirea COBului cu bun simt adica la un indice de incarcare sub 50%) reiese pentru mine, ca penttru iluminarea unei camere e mai eficienta solutia cu mai multe COBuri . Ori cred ca nici unul din radiatoarele de mai sus nu accepta mai mult de un COB. Care este solutia ? (construim radiatoare ?)

[Dxxx]

Pai solutia trebuie gasita de cineva care stapaneste domeniul.

 

Pentru ca si numai citind mai sus ai deja suficienta informatie.

 

Deci luam cazul uzual - 1 camera / 3000lm.

COBUul LTPL-M03622ZS40-T0

Am decis sa folosim 3 COBuri, adica le vom alimenta cu 500mA (pe toate 3, puse in paralel), conditii in care vor da cam 3000lm impreuna, la un randament de 175lm/W si cu puterea pe COB putin sub 6W.

 

Cumparam 3 radiatoare din prima poza de mai sus, vom lua singura dimensiune de profil (5x5cm) dar lungimea de debitare peste 3cm - asta este cam la limita calculului. Ne incadram in 10 lei bucata.

Cele 3 radiatoare le solidarizam intre ele (contact termic bun, TIM) cu niste profile aluminiu extrudat construind astfel corpul de iluminat.

In acest fel fiecare radiator va fi "ajutat" in disipare si de scheletul structural, deci rezistenta lui termica va scadea, deci va raci mai bine, deci vom avea supradimensionarea care ne creeaza confort.

 

Alta varianta usor de rezolvat este cu radiatoare de procesor, pe care la gasesti cautand un pic, pentru ca multi posesori de desktop au facut upgrade la cooler si au disponibil originalul Intel.

In acest caz nu te mai bazezi pe racirea prin scheletul structural, pentru ca deja radiatorul este suficient de capabil. Deci poti imagina alte geometrii pentru corpul de iluminat.

 

 

Aceeasi solutie o poti face sa zicem multiplicand/micsorand numarul de COBuri, adica 700mA / 4 COBuri si 4000lm.

Daca vrei randament si mai mare poti sa zicem sa micsorezi curentul prin COBuri - spre exemplu 700mA / 7 COBuri in paralel, unde ai avea randament peste 200lm/W, adica ai consuma 23,5W obtinand 4900lm. In acest caz nici nu este necesar sa cumperi radiatoare, poti sa racesti COBurile fixate direct pe un profil aluminiu extrudat de sustinere (cu grosimea peretelui cel putin 2mm, dar mai bine 3mm si cu arie a sectiunii suficienta) pentru ca vei avea numai 3,3W/COB.

 

Vrei si mai lejer: 10 COB la 500mA total -> 1,64W per COB, 4100 lumeni in total.

 

etc

 

OK, mai exista si varianta ca vrei ceva mai mult "gata facut"

 

Pai radiatoare dedicate se gasesc, atunci vei cheltui mai mult pe ele (unele cum sunt in ultima poza, au chiar si gauri filetate de fixare).

Unele coste bine peste 100 lei.

Dar cautand putin gasesti sa zicem ceva pe la 40 lei - si iti va raci suficient de bine 10W, avand si rezerva.

In cazul asta poti obtine peste 3000 lm din numai 2 COBuri, deci investitia ta va fi in jur de 100 lei (2 radiatoare + 2 COB) - insa pe termen lung vei economisi mai putin deoarece la 10W COBul are randament de numai 154lm/W. Oricum si radiatoarele respective trebuie sa le fixezi pe o structura deci nu cred ca vei economisi acolo.

 

In aceeasi bani cred ca poti sa faci solutia cu 7 COBuri fixate direct pe profile extrudate si pentru 3000lm va trebui sa le alimentezi pe toate in paralel cu sub 450mA, deci vei avea sub 2W per COB si multe variante ieftine de profil extrudat vor face fata bine la asa ceva.

Desigur insa ca pentru variantele astea care nu sunt "mura-n-gura" trebuie sa te muncesti mai mult - dar cine este hobbist exact asta cauta...

[Vizitator]

multumesc pentru raspunsuri

 

1 ai facut o afirmatie : 1 camera / 3000lm. asta de unde o luam ?

2 exact , doresc ceva gata facut si nu inteleg cum (doresc sa platesc si sa nu ma muncesc mai mult )

 

pentru ca nu pot sa fixez 2 coburi pe oferta din imagini . Recunosc nu pot sa ma muncesc mai mult si nu mi-e rusine.

 

Am niste limite si am solicitat un ajutor. (am internet si acces la orice magazin online digikey, mouser... si cunosc ofertele )

 

3 a extruda pentru cine semnifica ceva ? ( no offence)

 

daca gresesc imi cer scuze

[Vizitator]

CITAT @Dxxx: Cumparam 3 radiatoare din prima poza de mai sus, vom lua singura dimensiune de profil (5x5cm) dar lungimea de debitare peste 3cm - asta este cam la limita calculului. Ne incadram in 10 lei bucata.

Cele 3 radiatoare le solidarizam intre ele (contact termic bun, TIM) cu niste profile aluminiu extrudat construind astfel corpul de iluminat.

In acest fel fiecare radiator va fi "ajutat" in disipare si de scheletul structural, deci rezistenta lui termica va scadea, deci va raci mai bine, deci vom avea supradimensionarea care ne creeaza confort.

 

extrudare - Dictionar explicativ roman - Dex - Dictionar online al limbii ...

www.dexx.ro/index.php?a=term&d=Dictionar+explicativ+roman&t=extrudare

extrudare. extrudare s.f. (tehn.) Procedeu de prelucrare a materialelor (metale, mase plastice) prin deformare plastică, constînd în trecerea forţată a materialului, supus unei forţe de compresiune, printr-o presă şi o filieră cu un profil dat. • pl. - ări. /v. extruda.

 

 

Extrudarea Aluminiului | d7.extrudate-aluminiu.ro

www.extrudate-aluminiu.ro/content/extrudarea-aluminiului

Produsele extrudate constituie mai mult de 50% din piata pentru produsele din aluminiu in Europa, din care industria de constructii consuma majoritatea. Procesul de extrudare al aluminiului mareste de fapt proprietatile acestuia, deoarece permite crearea unor produse finite care sunt mai puternice si mai rezistente decat ...

 

 

extrudare - Dictionar Roman-Roman

www.dictionar.1web.ro › Dictionar Roman-Roman

EXTRUDÁRE, extrudări, s.f. Procedeu de prelucrare a materialelor (metale, mase plastice) prin deformare plastică, constând în trecerea forţată a materialului, supus unei forţe de compresiune, printr-o matriţă de formă adecvată; extruziune. – Cf. fr. e x t r u s i o n. Dicţionarul explicativ al limbii române, Academia Română, ...

[Vizitator canadianroman]

nu stiu daca imi e permis sa comentez pe un topic public, dar parerea mea ar fi:

1- o camera e bine iluminata cu un bec de 150W care produce cca.2850 lumeni. Cred ca de aici provine cifra de 3000 in jurul careia trebuie sa se situeze si led-urile.

2- ceva gata facut se cumpara in functie de fixtura disponibila si buget. Cred ca exista la momentul asta o oferta abundenta pe piata si nu toate produsele sunt chinezarii proaste, se gasesc destule lucruri de calitate care nu pot fi replicate in regim de hobby decat cu costuri mai mari, justificate doar prin satisfactia de a avea ceva facut cu mainile tale.

2- extrudat inseamna ceva pentru un electronist mai mult referitor la calitate si randament (mai mic si mai eficace) doar prin comparatie directa cu o piesa de aluminiu turnata in matrita , prin centrifugare , sau in nisip de catre tiganul meserias.