Kyla effektmotstånd?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Wedge
Inlägg: 1026
Blev medlem: 8 juli 2012, 17:33:33

Kyla effektmotstånd?

Inlägg av Wedge »

Jag funderade på att konvertera en LED-armatur från dum konstantström (700mA) till att drivas med en IKEA Trådfri LED-drivare. Spänningen ut från den inbyggda drivare landar på ca 17,5V DC (multimetern visade även ca 4,7 V AC, nån form av spikar i regleringen?). IKEAs drivare har konstant spänning 24V, så jag tänkte bränna bort lite effekt i ett seriemotstånd på ca 8-10 Ohm. Strömmen torde då vara hyfsat nära 700 mA. Nånstans runt 4-5W i överbliven uteffekt alltså.
I bra-att-ha-lådan hittade jag 5 Ohm, 5W, och tänkte att det blir nog bra med två såna. Provade att mata ett motstånd med 3W direkt från labbaggregat, och det blev obehagligt varmt.
Motstånden är billig kinaimport för länge sedan, så datablad... glöm det.

Jag försökte söka, men hittade inga riktiga tumregler för när kylflänsar etc på effektmotstånd är nödvändigt... Material, storlek, utformning, effekten i förhållande till maxeffekt...?

Mina 5W-motstånd är av vit cement(?), fyrkantig profil, ca 8x8x20mm stora. Känns inte riktigt som att dessa är avsedda att monteras på kylare, så det är kanske OK om dessa "luftmonteras" och blir "ganska heta" om man inte kommer upp i mer än halva maxeffekten?
Användarvisningsbild
breflabb
Inlägg: 3524
Blev medlem: 8 oktober 2014, 17:00:54
Ort: 59.466579, 16.506872

Re: Kyla effektmotstånd?

Inlägg av breflabb »

Dom är mycket värmetåliga motstånd. Jag skulle provköra någon timme och känna på
värmen, eller mäta. 70-80 grader är ingen fara. Men om du har två 10 ohmare så är det
ännu bättre, parallell koppla dom
Mindmapper
Inlägg: 6404
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: Kyla effektmotstånd?

Inlägg av Mindmapper »

Wedge skrev:Jag funderade på att konvertera en LED-armatur från dum konstantström (700mA) till att drivas med en IKEA Trådfri LED-drivare. Spänningen ut från den inbyggda drivare landar på ca 17,5V DC (multimetern visade även ca 4,7 V AC, nån form av spikar i regleringen?). IKEAs drivare har konstant spänning 24V, så jag tänkte bränna bort lite effekt i ett seriemotstånd på ca 8-10 Ohm. Strömmen torde då vara hyfsat nära 700 mA. Nånstans runt 4-5W i överbliven uteffekt alltså.
I bra-att-ha-lådan hittade jag 5 Ohm, 5W, och tänkte att det blir nog bra med två såna. Provade att mata ett motstånd med 3W direkt från labbaggregat, och det blev obehagligt varmt.
Motstånden är billig kinaimport för länge sedan, så datablad... glöm det.

Jag försökte söka, men hittade inga riktiga tumregler för när kylflänsar etc på effektmotstånd är nödvändigt... Material, storlek, utformning, effekten i förhållande till maxeffekt...?

Mina 5W-motstånd är av vit cement(?), fyrkantig profil, ca 8x8x20mm stora. Känns inte riktigt som att dessa är avsedda att monteras på kylare, så det är kanske OK om dessa "luftmonteras" och blir "ganska heta" om man inte kommer upp i mer än halva maxeffekten?
4,7V är ripple (brum) som ligger överlagrat på DC-nivån. Med bättre filtrering skulle det vara mindre ripple. Inget onormalt.

2,5- 3W ska inte vara något problem bara de har en del luft runt sig och inte ligger i närheten av något brännbart. Det kan bli problem för andra material om de utsätts för hög värme långa tider.
E Kafeman
Inlägg: 3259
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Kyla effektmotstånd?

Inlägg av E Kafeman »

Ett sätt att ta bort stor del av av värmeförlusten är att använda en buck-regulator i stället för motståndet.
En sådan här regulator har dessutom funktionen så att man kan ge lysdioderna en kontant och reglerad/filtrerad ström, vilket är det som lysdioder ska ha: http://www.aliexpress.com/item/32914381988.html
Jag kör med just sådan regulator till flera av mina lysdiods-projekt.
Ska man utnyttja hög ström, 3-5 A, kan det behövas en kylfläns för att hålla temperaturen på chippet beröringsbar men jag monterar om möjligt kretskortets jordplan så det ligger an lamp-huset i plåt vilket också fungerar bra som kylfläns.
Jag köper dessa regulatorer i 10-pack då de är så universellt användningsbara oavsett om det är spänning eller ström man behöver reglera med små förluster.
Något enklare men som bara reglerar utspänningen, 5 st för 30 kr: http://www.aliexpress.com/item/32945268318.htm
Användarvisningsbild
Wedge
Inlägg: 1026
Blev medlem: 8 juli 2012, 17:33:33

Re: Kyla effektmotstånd?

Inlägg av Wedge »

En buck-regulator hinner inte med när inspänningen är PWM-modulerad, 1 kHz. Den måste hinna starta (och stoppa) på några få mikrosekunder, och med 180 kHz switchfrekvens... no way.

Hur som helst, värmeproblemet existerar inte längre. IKEA-drivarens lägsta dimmernivå låg ganska högt, så jag ökade på resistansen med ännu ett motstånd till 15 Ohm (kanske går upp 4 motstånd, 20 Ohm). Lägre effekt, och utspritt på fler motstånd, de blev fortfarande varma men gick att hålla i utan problem.
Och så tänkte jag sprida ut dessa motstånd i armaturens metallåda, och limma med värmeledande lim.

Den dumma armaturen kan nu tändas/släckas/dimmas med fjärrkontroll, hemautomation eller röststyrning! Fantastiskt resultat med bara lite kopplingstråd och några motstånd. Och en drivare, förstås.
E Kafeman
Inlägg: 3259
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Kyla effektmotstånd?

Inlägg av E Kafeman »

Sorry, såg bara konstantström, såg inget om PWM i första inlägget och har noll koll på IKEA's olika drivkretsar.

"no way" och switchfrekvens kan behöva lite korrigering vad som inträffar för det stämde inte riktigt.
Det har inget alls att göra med evt PWM-frekvens på några hundra kHz fast normalt håller man sej 25-50 kHz för PWM för att minska störproblematik och värmeproblem. Det är mer än tillräckligt hög frekvens för att undvika synligt LED-flimmer.

För PWM-källan är det självklart mindre lyckat att driva en buckregulator med stor kondensator på ingången vilket kommer motverka PWM-regleringen så länge PWM-drivaren orkar med att ladda upp elyten.
En typisk aluminium elyt-kondensator har tämligen konstant ESR upp till ett par hundra MHz där tilledningarna vanligen begränsar och aktuell konding kan antas ha ESR under 1 Ohm åtminstone upp till 200MHz.
Så långe PWM-kretsen inte har mer bråttom än så så kommer kondensatorn att vilja bli uppladdad även vid kortar pulser så mycket PWM-kretsen orkar.
Vid tillräckligt korta laddpulser kommer PWM-kretsen storkna av kapacitiva lasten, alternativt att dess skydd för max-ström slår ifrån.

Det lite lustiga är att somliga LED-lampor som säljs som dimbara har just en egen buckregulator (med PWM-avkänning) i varje lampa och med elyt-kondensator på ingången. Detta kan ge problem om flera lampor lastar en PWM-drivare på detta sätt, typ en kort PWM-puls med pulskvoten 1/255 möter en last av ett flertal kondensatorer som hinner bli rejält urladdade mellan ladd-pulserna.

Typen av motstånd du använder sattes oftast högt ovan PCB med långa ben med krus vid PCB eller till och med en full cirkel-sväng för att ge ökad flexibilitet så att termiska rörelserna inte skulle utmatta lödningen.
I extrema fall sattes även en keram-pärla på anslutningstråden vid PCB. Lödningen skulle helst fördelas genom att 5 mm extra av motståndets anslutningstrådar veks utefter breda PCB ledare som fördelar värme utefter en större yta

Somliga av dessa motstånd var så stora och tunga att benen inte bar ensamma. Dessa stora effektmotstånd hade möjlighet till att fästa en mekanisk stödvinkel i ett spår i keram-kroppen men kylflänsar användes aldrg, man låter motståndet bli så varmt som det blir som luftmonterad, vilket ska vara mer än nog för den effekt motståndets är specat för. Motståndsdelen tål mycket höga temperaturer, 300 grader var somliga specade för.

Uppdaterad och nu fungerande buckregulator-länk då jag missade ett L i html : http://www.aliexpress.com/item/32945268318.html
Skriv svar