Светодиоды и термоинтерфейсы

[vahegan]

Я понял по первым словам, что вы в руках не держали.

Конкретно Вашу кукурузу не держал, но много их ко мне приносили, т.к. все знаю, что я на светодиодах помешан

корпус и светодиоды 40 ватной лампы разогреваются градусов до 45. Вот сейчас полез под потолок в магазине и пощупал рукой специально для вас лампу, которая светит целый день. Потом не поленился, достал пирометр и вот точная температура-42 градуса с расстояния 10 см.

Пирометр определяет среднюю температуру по больнице. Вообще, даже если все поле зрения прибора заполнено лампочкой, измерять температуру светящихся объектов пирометром некорректно.

И, как тут выше верно отметили, низкая температура "радиатора" как раз говорит о том, что сами кристаллы сильно перегреваются, но не могут эффективно отдавать тепло подложке. И про необходимую площадь радиатора тоже в точку сказано было.

Мы смотрели температуру наших светодиодных сборок (они для конкретного специфического применения, но это к делу не относится) тепловизором, с учетом поправки на коэффициент излучения, и дополнительно сверяли с термопарными измерениями. На специализированной дорогой подложке, изготовленной по американской патентованной технологии SinkPADII, нам удалось получить температурную разницу около 10 градусов между кристаллом и алюминиевой подложкой - превзойти этот результат будет очень трудно (хотя, есть кое-какие идеи). На обычных китайских мощных COB-ах с толстой пластиной получается 20-40 градусов разницы. Это все при наличии очень адекватного охлаждения самой подложки снизу. Могу показать термофотографии. На мелких SMD диодах "кукурузы" разница будет от 40-60 градусов и больше.

[кар]

Я понял по первым словам, что вы в руках не держали. Рассказываю- корпус и светодиоды 40 ватной лампы разогреваются градусов до 45. Вот сейчас полез под потолок в магазине и пощупал рукой специально для вас лампу, которая светит целый день. Потом не поленился, достал пирометр и вот точная температура-42 градуса с расстояния 10 см.

Вы обещали фото освещения вашей комнаты.Если можно конечно.

[filippov-ura]

Если на радиаторе 42°С - это ещё не значит, что на подложке кристаллов не выше 100.

Значит так расчитано .Не буду спорить, но в отличии от 1-3 ватных где радиатор в хорошем случае в готовых лампах нагрет до 60гр. а то видел и до85 и длительно рукой очень не комфортно держать и ведь работают гады в спотах уже много лет! Тут же чуть теплый и не думаю что кристал нагрет выше 100гр, или производители нас обманывают и ставят подложку из метализированой плохотеплопроводной пластмассы что бы тепло не уходило наружу и не пугало нас температурой.А проще взять и попробовать, я уже только куда их не пихаю и ненарадуюсь. А как же на лентах они светят где из теплоотвода только контакты. Ну да греются, не смертельно и работают.

На специализированной дорогой подложке, изготовленной по американской патентованной технологии SinkPADII, нам удалось получить температурную разницу около 10 градусов между кристаллом и алюминиевой подложкой - превзойти этот результат будет очень трудно (хотя, есть кое-какие идеи). На обычных китайских мощных COB-ах с толстой пластиной получается 20-40 градусов разницы. Это все при наличии очень адекватного охлаждения самой подложки снизу. Могу показать термофотографии. На мелких SMD диодах "кукурузы" разница будет от 40-60 градусов и больше.

В свою очередь не могу похвастаться такими патентованными технологиями и тепловизора у нас нет. Использую дешевые китайские платы и ихние же светодиоды которые дешевле наверное раз в сто Ваших и ничего, светят. Рукой и пирометром конечно ненаучно измерять, но что имеем

[vahegan]

Тут же чуть теплый и не думаю что кристал нагрет выше 100гр

100 градусов на кристалле - это уже сильная деградация его характеристик. И в результате падения КПД, еще большее тепловыделение. В общем, ресскажите про эти лампы месяца через 2-3, интересно. Мне пока не встречались долгоживущие кукурузы.

или производители нас обманывают и ставят подложку из метализированой плохотеплопроводной пластмассы что бы тепло не уходило наружу и не пугало нас температурой.

Там дело не столько в самой алюминиевой пластине, а в плохой теплоотдаче - сначала с самого кристалла на пятачок, а потом с пятачка диода на подложку. Если там вообще есть пятачок, который должен быть подпаян на подложку... Просто, если при такой мизерной площади поверхности радиатора и, как Вы говорите, реальной потребляемой мощности в 40Вт, пластина не раскаляется до температуры, когда ее невозможно трогать, мне не остается ничего, кроме как предположить, что тепло от кристалла просто не передается на пластину, а это и есть залог скорой тепловой смерти кристалла... Если бы корпус грелся хотя бы градусов до 70-80, было бы больше шансов, что на кристалле меньше сотни.

В свою очередь не могу похвастаться такими патентованными технологиями и тепловизора у нас нет. Использую дешевые китайские платы и ихние же светодиоды которые дешевле наверное раз в сто Ваших и ничего, светят. Рукой и пирометром конечно ненаучно измерять, но что имеем

Я не хвастаюсь, я просто отмечаю, что даже с использованием самых передовых технологий (там на алюминиевой пластине синкпада делается специальный выступ, на котором нет слоя диэлектрика - он нужен для непосредственного контакта пластины с пятачком диода, это существенно уменьшает температуру кристалла)

разница в температуре порядка 10 градусов, а если сажать не такой уж эффективный диод (eу которого удельное тепловыделение в 2-3 раза выше) на термопасту, разница температур будет около 50-60 градусов - это очень много. К слову, тепловизор не наш, мы заказывали исследование у сторонней компании, это совсем недорого (что-то около 1000р, кажется). Специфика продукта такова, что там действительно нужно использовать дорогостоящие компоненты, и каждый УФ диод наверное стоит больше, чем вся эта лампа, и из-за каждого градуса приходилось изощряться.

[Kabron]

Мне пока не встречались долгоживущие кукурузы.

Ну у меня 3 долгоживущих кукурузы 17Вт от Ecola. Нагрев всей лампы, да где то 40С. Ежели действительно имеет место плохой теплоотвод, то пардон, сами диоды на ладони волдыри бы оставляли. А я вовсе не замечаю их локального нагрева. ИК пистолетик больше 45С не показывает при эмиссии 0.7.

[filippov-ura]

В общем, ресскажите про эти лампы месяца через 2-3, интересно Мне пока не встречались долгоживущие кукурузы

Зачем ждать 3 месяца. Использую дома и в магазине и уличном освещении заводских кукурузин около 30 штук и не считал самоделок уже 4-5 лет и никакой деградации.

100 градусов на кристалле - это уже сильная деградация его характеристик. И в результате падения КПД, еще большее тепловыделение.

«все знают, что я на светодиодах помешан» пишете вы. Занимаетесь такими разработками и не читаете даташит-до 130градусов норма. Кстати параметры Cree маркируется при 85 градусах на подложке !.https://cloud.mail.ru/public/0e5c1460535d/5730-1.pdf
Как писал Kabron-"" Ежели действительно имеет место плохой теплоотвод, то пардон, сами диоды на ладони волдыри бы оставляли. А я вовсе не замечаю их локального нагрева.""

Там дело не столько в самой алюминиевой пластине, а в плохой теплоотдаче - сначала с самого кристалла на пятачок, а потом с пятачка диода на подложку. Если там вообще есть пятачок, который должен быть подпаян на подложку.

Не разбирал, но по даташиту -Низкое тепловое сопротивление кристалл/подложка : 4 С/Вт.Итого имеем при температуре пластины-радиатора 45градусов +6-8градусов переход между подложкой и пластиной с термопастой + 4С тепловое сопротивление кристалл/подложка*1W на диод=температура в среднем 60С. Так пойдет?

разница температур будет около 50-60 градусов - это очень много

Даже если использовать ваши цифры,(это с какого б̶о̶д̶у̶н̶а̶ ̶ даташита) то получим-45С-пластина+60С переход=100-105С что тоже ниже предела. С какого фантастического даташита взяли цифры? Мы ведь говорим о чип диодах надеюсь, а не о круглых 5мм сверхярких? Там намного хуже- и греются сильно и из десятка покупных ламп выжили за 3 года только 2шт.Половина сгорела при броске тока при включении.

я просто отмечаю, что даже с использованием самых передовых технологий (там на алюминиевой пластине синкпада делается специальный выступ, на котором нет слоя диэлектрика - он нужен для непосредственного контакта пластины с пятачком диода, это существенно уменьшает температуру кристалла)
разница в температуре порядка 10 градусов,

нам удалось получить температурную разницу около 10 градусов между кристаллом и алюминиевой подложкой - превзойти этот результат будет очень трудно

О так вы проектируете и производите диоды ?
Видать мне попадаются светики самых передовых технологий. Даже китайские 1-3 ватные в корпусе змиттер имеют тепловое сопротивление перехода в от 8-12С/на 1W, что при 3х ватах и температуре подложки 60С=96 С на кристале.

Чтобы при комнатной +25 удержать температуру 40-Вт светодиода на +85, нужен радиатор площадью 4500 кв.мм.

Уменьшите площадь как минимум раз в пять. На форумах везде принято считать даже для корпуса эмиттер-15-20см квадратных, ну в тяжелых случаях 25см на рассеиваемый ватт, а на чип корпус в зависимости от диода от 0 до5см.

У нормальных светодиодов типа КРИ на подложке есть специальный термоконтакт для непосредственного измерения термопарой... Пирометры и "наощупь" - ни о чём

Где, почему не видел? Возможно есть, но мне не попадались. Вот так все самое лучшее проходит мимо.
Про термопару. Знаю штук 20 форумов где обуждают измерение температуры, да вот-http://ledway.ru/topic3534-105.html

1. количество тепла выделяемое светодиодом катастрофически мало( и очень маленькая теплоемкость подложки. Датчик и подходящие к нему провода, при таком мизерном выделении тепла, будет сам служить теплоотводом и сильно занижать показания, а вот температуру платы в непосредственной близости от светодиода-запросто. Мы то знаем потери на переходе подложка/плата. Измеряю пирометром(расхождения с термопарой-минимальные), и на ощупь руками. А еще иногда пользуюсь при небольшой температуре губами и щекой. Вспомните, как мать проверяет температуру на лбу больного ребенка.

Эээ. В этих "кукурузах" охлаждение совсем никакое. Там единственное, что играет роль радиатора - сами алюминиевые платки. Посудите сами, если, как Вы сами говорите, мощность "честная", и пусть охладителем является вся площадь цилиндра, то у Вашей лампы на 40Вт площадь будет 3.14*7,5*20,5=483см2.
а те из моих знакомых, кто покупал, через несколько месяцев приносят испорченную лампы -

Считаем. Площадь боковой поверхности цилиндра=S=2 π rh=2*3.14*3.75см*20см(без цоколя)=471см/кв. Площадь основания (передняя пластина)S=π r2= 3.14*3.75 в квадрате=44см квадратных. Итого 483+44=527, округляем= 500квадрат.см.

КПД у этих диодов будет, в лучшем случае, 25-30%, т.е. лампа будет выделять под 28-30Вт тепла.

Нет.Есть данные что 5730- 35%. Опять считаем-35% в свет, а 65% в тепло. от 40W 65%=26W в тепло.При 500см квадратных это около 20см на ватт.Более чем. Обьясните как работают эти диоды на ленте, где кроме контактных площадок ничего нет и еще силиконом залиты.Куда там они отдают тепло? Хотя там конечно ток занижен.
Короче больше в дискуссии не участвую. Тема Ebay, Ali и др. Обмен опытом электронных покупок.Что нужно покупать, а что не нужно. А если наступил на грабли, расскажи другим. Я купил, честный продавец, честные ватты, светят очень ярко и НЕ ГРЕЮТСЯ. Заказал вчера еще с десяток. Рекомендую всем. Вы же не покупайте и можете и писать дальше-""В общем, я сам "кукурузы" никогда не покупаю"" , но при этом активно обсуждать и продолжать выкладывать какие то расчеты и тд.