uv-lysdioder utvecklar mycket värme

[kimachren]

Hej!

Jag håller på att bygga en uv-exponeringsapparat av en gammal scanner. Lysdioderna som jag använder är ytmonterade 0603 (171 st.) 20-30 mA 3-3,6 V, köpta på ebay. De är kopplade som parallella serier om tre stycken samt ett motstånd på 56 ohm och sitter monterade på en rad med 1,27 mm centrum-centrum. De är tänkta att köras på 12 V.
Problemet är att de blir brännheta redan vid 11 V (~15 mA). Har jag tänkt fel när jag räknade?

[Icecap]

Är strömmen en teoretisk ström eller en du har mätt?

15mA * 11V = 0,165W, det KAN helt enkelt inte bli speciellt varmt!

Och sedan är det det klassiska felet: 3 st i serie och sedan 3 st sådana i parallell med ett enda gemensamt motstånd. Man kopplar INTE halvledare parallellt på detta vis! Inte på andra vis heller för den del, varje 3 LED i serie ska ha var sitt motstånd helt enkelt.

[kimachren]

Strömmen är beräknad utgående från vad hela kortet drar, 850mA / (171/3) ~15mA.

Diderna är kopplade på detta vis:

+---[R]----[D]---[D]---[D]---
+---[R]----[D]---[D]---[D]---
+---[R]----[D]---[D]---[D]---
...

[Icecap]

OK, rätt räknat och kopplat då.

Start med att mäta spänningen över varje motstånd, det KAN ju vara en diod som är kortis.

[kimachren]

Jag har mätt upp mellan 0,62 och 0,68 volt spänningsfall övermotstånden när kortet matades med ~10 V.
Du skrev 0,165 W. Om man tar det gånger 57 så blir det en hel del (9,4 W). Kan värmen helt enkelt bero på att dioderna sitter så tätt (se bifogad bild)? Lödningen är blyfri, så det är inte så lätt att få det vackert.

[Icecap]

Jo, självklart är det så att en del effekt på ett litet ställe ger ganska hög temperatur. Om du har kollat alla motstånd (som det verkar) är det bara att konstatera att det är så helt enkelt.

[kimachren]

Då kan jag alltså vara lugn. Dumt bara att jag valde motstånd som ger 20 mA vid 12 V då man inte kan köra med det.

Tack!

[Neondiod]

Det borde gå att sätta ett motstånd i serie med hela kortet för att få ner strömmen vid 12V?

[limpan4all]

Olämplig layout för så tätt packade lysdioder.
Om man skall packa något så tätt så bör man utnyttja att koppar faktiskt leder värme rätt bra och att öka kopparytan är att öka den värmeavgivande ytan. Du har ju gott om plats ovanför motstånden om du hade flyttat upp motstånden och lagt breda ledare från diodernas varma sida (den sidan av dioden som inte har en bondtråd till sig) så hade du ökat värmeavgivningen en faktor 4 minst.
En kvadrattum koppar kan avge ungefär 1W är en god tumregel. dvs i ditt fall så skulle du behöva 25,4*254 mm koppar för att bli av med all värme och det har du inte, då blir det så här.
Anledningen att man vid enstaka dioder kan skita i detta är att det helt enkelt är tillräckligt lite uppvärmning på en given yta runt en enstaka diod.

[kimachren]

Det ska jag tänka på nästa gång. Jag trodde inte att värmen skulle vara ett problem med så pass klena lysdioder, men där hade jag fel. Tror ni det är någon idé att försöka leda bort värmen från undersidan?

[4kTRB]

Kanske du kan ha en kanal på baksidan och så borrar du små hål
hela vägen, perforerar.Sedan kör du med en fläkt i kanalen.
Eller kanske ännu bättre, en kanal över motstånden på framsidan.

[övrigt]

Har också (ngt överaskad) råkat ut för samma sak med 3mm hålmonterade lysdioder som, monterade så tätt de bara går blir så varma på kopparsidan att man inte gärna håller kvar handen nån längre stund. Har för mig jag mätte upp över 60 grader på en lång rad med 2 dioder i bredd.

[xxargs]

värmeeffekten måste ju bort - sedan spelar det inte någon roll om det är en stor komponent som avger tex 2W på en viss yta eller 50 st komponenter som drar 0.04W var på samma yta.

det här just med värmebildning och dess bortledning verkar vara väldigt bortglömt kapitel bland konstruktörerna (nu menar jag inte här på EF utan rent allmänt)...