Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти

 
Расширенный поиск

3490 Сообщений в 728 Тем- от 5559 Пользователей - Последний пользователь: 7KFD9_enham

28 Март 2024, 23:55
Форум «светодиоды и светодиодное освещение»Общий разделFAQ по светодиодамТепловое сопротивление, теплопроводность ...
Страниц: [1] 2   Вниз
Печать
Автор Тема: Тепловое сопротивление, теплопроводность ...  (Прочитано 34538 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
monia
Рюх
***

Карма: 0
Offline Offline

Сообщений: 83



WWW
« : 30 Апрель 2011, 17:06 »

  Прошу помощи в рассчетах выделяемой тепловой энергии светодиодами
- какое количество тепла выделяется ?

в коэффициентах теплопроводности, тепловым сопротивлением ПП ...
- как обеспечить должный теплоотвод от подложки ?
- как рассчитать нужную площадь под подложку при проектировании ПП?

тепловое сопротивление С/Вт в светодиодах указанно уже с рассчетом выделяемой им же тепловой энергии или с полным переходом 1 Вт в тепловую?
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #1 : 30 Апрель 2011, 20:17 »

  Прошу помощи в рассчетах выделяемой тепловой энергии светодиодами
- какое количество тепла выделяется ?

в коэффициентах теплопроводности, тепловым сопротивлением ПП ...
- как обеспечить должный теплоотвод от подложки ?
- как рассчитать нужную площадь под подложку при проектировании ПП?

тепловое сопротивление С/Вт в светодиодах указанно уже с рассчетом выделяемой им же тепловой энергии или с полным переходом 1 Вт в тепловую?
1. Вся мощность, которая не вышла в виде излучения, т.е. порядка 70-80% от потребленной. Для оценки можно считать, что 100% КПД белого светодиода 340 лм/Вт. световой поток считать для устоявшегося режима.
2. Сложный вопрос, можно и клеем к железяке приклееть  Подмигивающий зависит от конструкции и требований к прибору, как правило, пайка низкотемпературной пастой на алюминиевую печатную плату.
3. Непонимающий Для алюминиевой? КП +0,4...0,8 мм к диаметру, остальная медь играет незначительную роль, есть возможность - по максимуму, нет, так нет. Для стеклотекстолита, с целью отвода тепла? Эксперементируйте сами Улыбка
4. Указывается разница температур для 1 Вт.
Записан
monia
Рюх
***

Карма: 0
Offline Offline

Сообщений: 83



WWW
« Ответ #2 : 30 Апрель 2011, 21:50 »


3. Непонимающий Для алюминиевой? КП +0,4...0,8 мм к диаметру, остальная медь играет незначительную роль, есть возможность - по максимуму, нет, так нет.

 СПБ  Улыбка

  Коэффициент теплопроводности диэлектрика 2-8 С/Вт
меди свыше 300
  мне кажется что практически вся медь соединенная с подложкой будет одной температуры и передавать энергию будет по всей площади на основание, в свою очередь будет минимальный температурный разрыв между основанием ПП и подложкой

или что упустил?
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #3 : 30 Апрель 2011, 23:48 »

Теплопроводность измеряется в Вт/м*К, у диэектрика (как правило  стеклоткань) на порядок меньше указанного при толщине 20-30 мкм. У меди 300, но толщина меди 18-35 мкм, а у алюминия 170-180 и толщина 1,5 мм - основное распределение тепла осуществляется по алюминию. В результате, увеличение площади меди влияет положительно, но крайне незначительно, если удобнее развести плату с минимальными полигонами под основанием светодиода, не заморачивайтесь, если есть возможность - заливайте медью.
Записан
monia
Рюх
***

Карма: 0
Offline Offline

Сообщений: 83



WWW
« Ответ #4 : 01 Май 2011, 08:55 »

Теплопроводность измеряется в Вт/м*К, у диэектрика (как правило  стеклоткань) на порядок меньше указанного при толщине 20-30 мкм. У меди 300, но толщина меди 18-35 мкм, а у алюминия 170-180 и толщина 1,5 мм - основное распределение тепла осуществляется по алюминию. В результате, увеличение площади меди влияет положительно, но крайне незначительно, если удобнее развести плату с минимальными полигонами под основанием светодиода, не заморачивайтесь, если есть возможность - заливайте медью.

   Было бы хорошо понять на примере

площадь площадки ПП 4 мм2
сможет отвести эффективно тепло от 1 и 2,5 Вт. при теплопроводности 2 Вт/м*К
по какой формуле рассчитывается? Каков предел площадки по отводу тепла?
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #5 : 02 Май 2011, 00:23 »

Давайте не путать, задача отвести тепло лежит на радиаторе, задача максимально эффективно передать тепло на радиатор лежит на плате.

На месте контакта светодиода с платой (площадка + припой/клей/паста) лежит задача с минимальной задержкой пропустить тепло сквозь себя на плату.

Если площадь основания светодиода 4 мм2, то и площади КП (контактной площадки) 4+ мм2 вполне достаточно. Да, если КП соединина с обширным полигоном, эффективность передачи тепла на плату увеличивается, но незначительно. Тут как с током, тепло идет по пути наименьшего (теплового) сопротивления, которое зависит от теплопроводности материалов и геометрических размеров. Тепловое сопротивление медной фольги много выше (при измерении вдоль плоскости фольги, разумеется*), чем толстого алюминиевого основания. Тем не менее, как и с током, добавление в параллель большого сопротивления, незначительно, но снижает общее.

*Наглядный эксперимент: возьмите кусок алюминиевой фольги в одну руку и грейте ее зажигалкой (в другой руке) на расстоянии 7-8 см от пальцев первой руки. Повторите с толстой алюминиевой полосой. В каком случае обожетесь?
Записан
daylight
Гость
« Ответ #6 : 18 Июнь 2011, 22:09 »

Такие светодиоды предназначены для монтажа на IMS - платы ( лист аллюм + тонкая печатная плата). На каждый ватт мощности 1.5 кв дюйма поверхности рассеяния по рекомендации производителя. При этом толщина аллюминия 3 мм. Ежели рассеивать на фольге ПП то может и 50 и 100 квадратов потребоваться - мощные диоды очень быстро греются и от температуры варятся за считаные минуты. Максимальная температура перехода 70 градусов.
Записан
monia
Рюх
***

Карма: 0
Offline Offline

Сообщений: 83



WWW
« Ответ #7 : 18 Июнь 2011, 23:33 »

Такие светодиоды предназначены для монтажа на IMS - платы ( лист аллюм + тонкая печатная плата). На каждый ватт мощности 1.5 кв дюйма поверхности рассеяния по рекомендации производителя. При этом толщина аллюминия 3 мм. Ежели рассеивать на фольге ПП то может и 50 и 100 квадратов потребоваться - мощные диоды очень быстро греются и от температуры варятся за считаные минуты. Максимальная температура перехода 70 градусов.

 
 1.5 кв. дюйма если речь идет о площади рассеивания то это очень мало для одного ватта
  толщины основания 1мм более чем предостаточно для продольного рассеивания тепла...
  о пп на текстолите тут речь не идет

  а вообще уже рассчитал
при толщине диэлектрика 100 микрон, тпроводностью 2, площадь 4 квадрата
разность температуры составит 12 градусов
   плюс сопротивление кристалл/подложка
итого 17 градусов между основанием пп и кристаллом на 1 ватт

  кстати, 70 градусов это максимальная Т кристалла или что имелось ввиду ?
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #8 : 19 Июнь 2011, 18:03 »

Максимальная температура перехода 70 градусов.

170 ближе к истине. И самому переходу эта температура не очень и страшна, а вот люминофор при такой температуре перехода, выгорит буквально на глазах.

Как рабочая температура перехода, 70 градусов, конечно, очень хорошо, но нереально в большинстве случаев - при 40 Та мах, 25-30 перегрев радиатора и еще 20 перегрев перехода относительно радиатора: уже 85-90.
Записан
daylight
Гость
« Ответ #9 : 22 Июнь 2011, 13:54 »

IMS плата, как я уже писал это алюминиевая пластина с пленочным изоляционным покрытием, на котором расположены печатные проводники. эта плата клеится в последствии к радиатору или другому теплоотводу. Толщина алюм пластины 1.2 - 1,5мм, толщина изолятора 0,05 - 0,1мм, поэтому тепловое невелико(такие платы можете найти в радиотоварах - они выпускаются специально для осветительных светодиодов).

По поводу 170градусов - много. Когда переваливает за 100 уже меняется и цвет и интенсивность излучения, не говоря уже о том, что корпус прибора пластмассовый. Филипс рекомендует не более 90. Кстати у них есть отличная брошюра по светодиодному освещению.
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #10 : 22 Июнь 2011, 20:03 »

IMS плата, как я уже писал это алюминиевая пластина с пленочным изоляционным покрытием, на котором расположены печатные проводники. эта плата клеится в последствии к радиатору или другому теплоотводу. Толщина алюм пластины 1.2 - 1,5мм, толщина изолятора 0,05 - 0,1мм, поэтому тепловое невелико(такие платы можете найти в радиотоварах - они выпускаются специально для осветительных светодиодов).

ЕПРСТ! Вы тему-то читаете, прежде чем со своим ИМХО лезть? Класс плат, на которые вы посотоянно ссылаетесь, называется MCPCB - печатные платы с металлическим ядром, причем, для разных задач, это может быть и железо и алюминий и медь. Разработанны еще когда мощных светодиодов и в проекте не было, для нужд силовой электроники. Могут быть и одно- и многослойными, металл как с одной стороны, так и и посередине. Ту узкую группку плат из этого класса, которую обычно применяют в светодиодной светотехнике, обычно же называют проще - AlPCB, алюминиевая плата. Быстро и дорого, могут сделать, например, здесь. И толщина может быть от 0,5 до 3 мм стандартно и до хрен знает скольки, ежели очень приспичит.

И, самое главное, на протяжение десятка постов перед вашим, ОБСУЖДАЛАСЬ ИХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, и вот, приходит гуру, и рассказывает нам, что они существуют. БЛИН!
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #11 : 22 Июнь 2011, 20:14 »

По поводу 170градусов - много. Когда переваливает за 100 уже меняется и цвет и интенсивность излучения, не говоря уже о том, что корпус прибора пластмассовый. Филипс рекомендует не более 90. Кстати у них есть отличная брошюра по светодиодному освещению.

ЕПРСТ-2! А вам что было написано? Кристалл выдержит и 170 (жить будет меньше, но выдержит), а вот для люминофора влияние температуры критично. То, что вы наблюдали в своем радиокружке (вывод о кружке на основании вашего поста) и есть изменение свойств люминофора при повышенных температурах.

Цитировать
Филипс рекомендует не более 90

И правильно рекомендует, одобряю. Я рекомендовал тоже самое на этом форуме еще года 3 назад, когда только на него пришел. А брошюрки от производителей светодиодов, как правило, полнейшая ересь.
Записан
daylight
Гость
« Ответ #12 : 22 Июнь 2011, 22:21 »

спорить не буду про признаки кружков ничего не знаю. полупроводники в кипящем масле не варю. пишу тем, кто спрашивает. про ересь производителей расскажите производителям. хорошо, что не занимаетесь силовой электроникой - там выше 150 градусов прилетает в лоб неопытным. удачи.
Записан
MoiseevIN
Особо тонкий рюх
*****

Карма: 16
Offline Offline

Сообщений: 380



WWW
« Ответ #13 : 23 Июнь 2011, 01:15 »

... полупроводники в кипящем масле не варю. ... хорошо, что не занимаетесь силовой электроникой - там выше 150 градусов прилетает в лоб неопытным. ...
А вот это было уже передергивание - в ответ на ваше:
Цитировать
Максимальная температура перехода 70 градусов.
Я отметил, что
Цитировать
170 ближе к истине.
И, на практике почти не возможно получить меньше 85-90 градусов.

Цитировать
там выше 150 градусов прилетает в лоб неопытным
Очень хорошо, что вы знаете, хотя бы это, и не суетесь в силовую электронику - лоб целее будет... Хотя, как говорил дикообраз Сахи, в трещинку в голове...

PS вообще-то я для любых полупроводников не рекомендовал бы рабочую температуру выше 90...

PPS признак радиолюбителя - купить заготовку в радиомагазине и сделать макет на коленках, вместо того, чтобы заказать плату на заводе. Особенно актуально для силовой электроники.
Записан
daylight
Гость
« Ответ #14 : 23 Июнь 2011, 11:34 »

занимаюсь и силовухой и не только. и уже давно. и не колочу понты по этому поводу как дилетант, прочитавший в википедии новость для себя и думающий что более никто об этом не знает. форумы для того и созданы, чтобы конструктивно подходить к решению вопросов, а не показывать свое бескультурье.

про покупку плат я в о о щ е  ничего не писал ибо нет в магазинах таких плат, которые мне нужны. на заводе не заказываю по причине отсутствия такового да и не целесообразно в мелкосерийном производстве.
Записан
Страниц: [1] 2   Вверх
Печать
Перейти в: