Корректность калькулятора Cree

Аспекты светодиодного света в теории

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 23 май 2015, 13:29

На счет долбать, это я конечно же шутю. ::D Я же не с Луны... Пока решил собрать подобие интегрирующей сферы, чтоб уменьшить погрешность.

Специфика у меня такая: маленькие радиаторы и относительно большая мощность. Поэтому и медь, а не алюминий. А разница очень существенная между ними.
Перелопатив довольно много информации в нэте, конечного ответа не нашел, хотя довольно много народу озадачены этим вопросом. Синкпады просто для примера, как более удобные аналоги проволочек, но мне они не подходят. Да и испортились, с выходом второго поколения. Где-то на форуме выкладывал сравнение.

А по ценам, на данный момент, меня вполне устраивает VD MAIS.
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 27 май 2015, 16:13

Решил записать на видео тест подложек. Думаю, что многим будет интересно, насколько отличается поведение светиков на разных подложках. 4 диода XMLBWT-…T20E7 из одной партии, ток 2,5А.
Порадовал алюминиевый SinkPad, да и медный, 2го поколения тоже (думал, что будет хуже), чего нельзя сказать об обычной подложке…

результаты.jpg


Сказать, что офигел, это ничего не сказать. Подложек с таким сопротивлением у меня никогда еще не было! Думал, что где-то ошибся. Переделал тест с обычной подложкой 4 раза - результат одинаков. На видео первое показание в 392 Lx, думаю из-за медленности люксметра и быстрого роста температуры кристалла – это заметно на видео. Один из 4 тестов сделал, перепаяв диод с испытанного SinkPad-а на другую обычную подложку (т.е. испытывались 2 диода и 2 подложки), но результат одинаков. Я в шоке!


За это сообщение автора George поблагодарил:
recolt (20 июн 2015, 04:11)
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение zirconvz » 27 май 2015, 16:54

А вы вот пишите, что температура после нагрева одинакова, 60 градусов.... А на чем?
Ведь если поток (освещенность) падает, причем сильно, значит и температура кристалла очень велика?
zirconvz
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1491
Зарегистрирован: 25 апр 2013, 12:26
Благодарил (а): 29 раз.
Поблагодарили: 89 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 27 май 2015, 17:54

На видео же четко видно, что термопара прижата звездой к радиатору. Шарик термопары в маленьком углублении радиатора, чтоб плоскость не искривлять. Т.е. температура радиатора.
Именно температура кристалла светика на обычной звезде меня и ужаснула.
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение zirconvz » 28 май 2015, 01:54

Я понял, те при равных температурах радиатора, температура на кристалле отличается. И в этом виноват тепловой мост - подложка диода-подложка платы. Вот нечто похожее, видимо, попалось и мне, когда на ХП-Ле, при температуре радиатора около 55 градусов, температура на диоде получалась под 80 градусов (мерял термометром, тыкая на боковую часть диода) при токе 1050 мА.
zirconvz
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1491
Зарегистрирован: 25 апр 2013, 12:26
Благодарил (а): 29 раз.
Поблагодарили: 89 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 28 май 2015, 02:48

Немного не так. Проблему (дополнительное тепловое сопротивление) создает слой диэлектрика между медной фольгой и алюминием звезды. У Синкпадов его нет. Расчетная разница температур (по снижению светового потока) на больших токах достигает 60С на кристалле. А разница всего лишь в типе звезды - с диэлектриком или без.
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 30 май 2015, 13:41

Решил добавить в тест еще и вольтметр.



результаты напр.jpg

В скобках первые совместные (пойманные) данные люксметра и вольтметра. Вольтметр еще менее быстродействующий, чем люксметр.
Судя по расчетным данным из даташита о типовом падении напряжения, используемый напряжометр подсвистывает на 0,2В. С такой поправкой все согласуется.
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение ВикНик » 30 май 2015, 19:12

что увидел я (из таблицы):
При условии, что при всех измерениях ток 2,5а, от первого до конечного измерения, перепад температур на кристалле
1. 3,55-3,41=140мв. 140мв\(2мв/с)=(+70С) к начальной, а температура начального измерения, неизвестна
2.результат, такой-же
3. если верить начальным 3,42в, то кристалл от начальной (неизвестной) увеличился на те-же 70С
Вывод: тепловое сопротивление звезда-радиатор, не зависит от типа подложки :(
а вот толщина и материал припоя и изолятора, может менять температуру кристалла...
Если кристаллы одинаковы (или измеряно на одном и том же кристалле) то можго было бы, утверждать, что на первой положке, кристалл, холодней на 130мв\2мв=65С,
с разными кристаллами, ничего сказать нельзя...
ВикНик
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1621
Зарегистрирован: 08 мар 2011, 23:26
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 25 раз.
Поблагодарили: 122 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 30 май 2015, 21:26

ВикНик писал(а):…При условии, что при всех измерениях ток 2,5а, от первого до конечного измерения…

Цифрового еще одного нет, но отдельно проверял, ток не меняется. Стабилизатор: 2 ld1084 * 1.25A на большом радиаторе.
ВикНик писал(а):…1. 3,55-3,41=140мв. 140мв\(2мв/с)=(+70С) к начальной, а температура начального измерения, неизвестна…

Что Вы подразумеваете под : «температура начального измерения, неизвестна»? Есть температура окружающей среды (спиртовой термометр) и она соответствует начальной температуре измерений.
ВикНик писал(а):…3. если верить начальным 3,42в, то кристалл от начальной (неизвестной) увеличился на те-же 70С…

Вот тут собака и порылась. Диод перепаивался на медную подложку и показывал начальные 3,55В и больше 400Lx – вел себя, как первые два варианта. Даже в ролике, при покадровом просмотре видно, что первое показание люксметра 399, но напряжометр при этом тупит и ничего не показывает. Потом люксметр показывает 376, а вольтметр 3,42. Мои, мягко говоря, не очень дорогие приборы, в связи со своим быстродействием, не могут отобразить быстроизменяющиеся данные от очень быстро прогревающегося кристалла. Приблизительную динамику можно понять по люксметру. Насколько я убедился, при стабильном токе, данные падения светового потока почти линейно связаны с падением напряжения, т.е. с ростом температуры кристалла. Эту же зависимость (падение свет. потока и рост температуры кристалла) подтверждает калькулятор от Cree. Т.е. первый вывод ошибочен.

Вы, как я понимаю, озадачивались подобным вопросом. Какие у Вас были выводы?
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение ВикНик » 31 май 2015, 01:16

Кристалл после "включения", прогревается на десятки градусов (в отличии от подложки и тем более радиатора)... :(
Потому в момент первого измерения, температура кристалла----неизвестна.
Напряжение, я мерял цифровым скопом, подавая импульсы со скваженностью, больше 100.
Если ток больше 1А, то импульс (напряжения на светике) через 2мс имеет, заметный спад.
то есть для, корректного изменения не более 200мксек, (максимум 1мс при токе не более 1,5А)

Ну и в лучшем случае:
Кристалл-подложка 2,5с\вт+припой 1с\вт+изолятор 1С\вт=4,5с\вт (как бы, очень оптимистично)
прт токе 2,5А кристалл-звезда=8*4,5=около 40пессеместичных градусов.
ВикНик
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1621
Зарегистрирован: 08 мар 2011, 23:26
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 25 раз.
Поблагодарили: 122 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 31 май 2015, 01:39

Меня, если честно, больше интересует привязка калькулятора Cree к подсчету температуры кристалла по падению светового потока. Они же на кой-то черт его делали, тратили время и деньги. И самое главное, практические данные совпадают с калькулятором (+- погрешность в процент), но только пока диод на меди. Как только используется обычная звезда, то расчетная температура кристалла (хоть по падению светового потока, хоть по падению напряжения) вываливается даже не на +40, а на +60++. Вернее, они тоже совпадают, но шокируют температурой кристалла!
Некоторым дибилоидам хрен докажешь, что его поделка работает при +150 на кристалле. С такими … пообщаешься и начинаешь опять слегка сомневаться в своих выводах, хотя и понимаешь умом, что законы физики не обмануть. Вот и решил раз и навсегда проработать эту тему. Так что если у Вас есть чего добавить или возразить, буду очень благодарен!
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение ВикНик » 31 май 2015, 02:06

George писал(а):Некоторым дибилоидам хрен докажешь, что его поделка работает при +150 на кристалле. С такими … пообщаешься и начинаешь опять слегка сомневаться в своих выводах, хотя и понимаешь умом, что законы физики не обмануть. Вот и решил раз и навсегда проработать эту тему. Так что если у Вас есть чего добавить или возразить, буду очень благодарен!


"Кому то", доказывать бесполезно :)
Для себя, цифровой скоп www.oscill.com (у вас в радиомаге, можно купить -заказать) и ключ на мосфете с генератором импульсов с большей скваженностью,на 176ла5 или аналогах, много покажет.
Температурный коэфициент, меряем на радиаторе опущенном в воду со льдом и прогретом до 50-60с (лучше на малых, в 3-5раз меньших токах от рабочих).

Для себя все выяснишь и поймешь, преимущества измерения температуры кристалла вольтметорм (с точностью до 2-5С).
Будешь сходу определять, качество пайки термостока к интерфейсу радиатора ;) (часто пайка не по всей площади термостока :( )
ВикНик
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1621
Зарегистрирован: 08 мар 2011, 23:26
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 25 раз.
Поблагодарили: 122 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение ivdor » 31 май 2015, 02:41

ВикНик писал(а):Ну и в лучшем случае:
Кристалл-подложка 2,5с\вт+припой 1с\вт+изолятор 1С\вт=4,5с\вт (как бы, очень оптимистично)
прт токе 2,5А кристалл-звезда=8*4,5=около 40пессеместичных градусов.


Ну это как-то очень оптимистично.. Даже Кри в расчетах для MCPCB (люминь) берет примерно 3.7 гр/Вт.

Кстати, занятный документ для почитать (расчеты теплопроводности для определенной площади, различных переходных отверстий, их заполнения другими веществами и прочее):
http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/XLamp%20Application%20Notes/XLamp_PCB_Thermal.pdf
Оно и не что-либо как и не как-либо что. А что касательно относительно - то безусловно. Оно и не надо было бы, но доведись такое дело - вот я вам и пожалуйста. Я все.

PS: используйте вышеприведенную информацию на свой страх и риск..
Аватар пользователя
ivdor
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 3851
Зарегистрирован: 29 июл 2011, 00:49
Откуда: Псков, СЗФО.
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 270 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 31 май 2015, 02:54

За скоп отдельное спасибо. Давно думаю что-то подобное взять – все чаще и чаще появляется необходимость в нем, особенно после того как занялся микроконтроллерами. В Радиомаге не самые гуманные цены на подобные вещи.
А что такое 176ла5? Не нашел…!?
ВикНик писал(а):…Будешь сходу определять, качество пайки термостока к интерфейсу радиатора ;) (часто пайка не по всей площади термостока :( )

Эти проблемки, а так же перепаленные паяльником (горелкой) кристаллы, также четко видны люксметром, по падению светового потока и его динамике. Почему я и полез в калькулятор.
Подскажите пожалуйста, а откуда цифра 2мв/с
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Корректность калькулятора Cree

Сообщение George » 31 май 2015, 03:13

ivdor писал(а):...
Ну это как-то очень оптимистично.. Даже Кри в расчетах для MCPCB (люминь) берет примерно 3.7 гр/Вт. ...


А можно ссылку? Чего-то не получаются расчеты.
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Пред.След.

Вернуться в Теоретические аспекты использования светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Baikal, Bing [Bot], CEO of LuxON, Google [Bot], Google Feedfetcher, kulibin, Ledsvet2017, mailru, MasterGroup154, poraboloid, Reneo, Svetoslav, Яндексбот