Kylning med luftkonvektion

[jest0017]

Hej.

Försöker kyla bort ca 50W från en lysdiod med hjälp av kylfläns och en fläkt.
Hur stor fläns ska man välja, hur litet termiskt motstånd ska den ha och vad ska jag ha för fläkt?
Finns det några formler eller ett program så att man kan räkna lite på det?

Tack på förhand

[limpan4all]

Du skall ned i <1grad/W om du skall få någon livslängd på lysdioden.
Men om du kör fläkt på det hela och luftströmmen är bra så är det inget problem alls.
Jag rekommenderar att du skaffar eller köper en PC-CPU kylare, billigt litet och bra.
De med kopparkärna klarar uppåt 100W enkelt i din applikation, så den funkar för dig.

[jest0017]

Det är en tanke jag haft att använda, men blir många fläktar
då jag har 24 dioder.

Hur mycket förbättrar en fläkt kylningen?
Förstår att det beror på luftmängd och en massa andra faktorer.
Men måste finnas något ungefärligt värde typ 2ggr bättre eller 10ggr bättre.
Och sedan ska jag placera helst 6 st dioder i en lite större låda och bara ha fläktar på lådan.

[blueint]

Annars kan du använda rör med vätska som cirkulerar.

[Meduza]

Kopparblock med vattenkylning och radiator på utsidan av lådan eller heatpipes ut till kylflänsar

[limpan4all]

Med optimal placering av kylflänsar och helt fri konvektion skulle jag gissa på ca 4ggr.
Men oftast så är det inte så bra.
I verkligheten mellan 6 och 15 ggr.

[limpan4all]

Du frågar efter tumregler, här kommer en enkel.
Du behöver en kvadrattum per W, detta med stående kylfläns i fri luft och utan fläkt.
Om man applicerar det på ditt fall så blir det en rätt stor kylfläns.
Men med fläkt så blir den avsevärt mindre.
Dessutom är det så att ju lägre temperatur du har på din lysdiod desto längre livslängd, typiskt är varje grad C lika med 1000 h livslängd. Om du kör dom med typ 115 grader C på junction så har du kanske 500h för de flesta fabrikat Cree kan du dock köra upp tom ca 125 med samma livslängd. Sen så är det bara att räkna baklänges på den termiska resistansen osv.

Vad skall du göra med 24*50W lysdiod????
Grovt räknat är det väl 24*50*70 lumen => 84000 lumen????
En jävla massa ljus, respekt!!!

[jest0017]

Menar du då 1 kvadrattum kylande yta på flänsen? (inte arean som ligger an mot diod)
Ja de blir en del ljus men de ska inte belysa samma sak.
Har 24 olika applikationer, en diod/app.
Men bör man satsa på en fläns med termisk resistans på ca 2 K/W,
som ja sedan blåser på med en fläkt. Eller blir det för mycket/lite?
Vill ju inte överdimensionera.

[limpan4all]

Japp 1 kvadrattum mot omvärlden på kylflänsen, en "fin" är två sidor om den termiskt sett är konisk.

<1 K/W om du skall ha naturlig konvektion och mycket väl fungerande luftflöde.
Med 2 K/W så blir det bra med fläkt.
En vanlig CPU kylare med fläkt av enklare modell ligger på 0,25-1 K/W tysta och fina.

[jest0017]

Tack så mycket.
Haft väldiga problem med att fatta allt med kylflänsar.
Är ingen exakt vetenskap har jag hört. Och blir inte enklare om man är maskiningenjör.

Och tydligen ska man inte använda så förbannat stora dioder...blir bara problem...

[limpan4all]

Ta en kylfläns som du planerar att använda.
Bulta på dioden enligt konstens alla regler (inte särskilt enkelt).
Kör den på halva effekten och mät temperaturen helst i junction men det är oftast omöjligt, men det finns andra punkter som ger omräkningsbara värden.
Temperaturen är nästan bara möjligt att mäta annat än med värmekamera och nära (<10cm vid 160*160 pixlar).
Sen kan du räkna ut om kylflänsen gör jobbet utan att elda upp lysdioden.

[jest0017]

Är bara två skruvar för att fästa dioden så de blir lätt... färdigt kort..
och det finns styrning å dyl, så enl kunnig person ska den stänga av vid 80C.

det finns inget bra simuleringsprogram?

[limpan4all]

Så den har ett inbyggt drivsteg med intern temperaturavkänning???
Lägg upp en länk eller några bilder, det vore intressant att se.

Det finns ett antal jättebra, problemet är att dom kostar >>10k UD för en licens....
Har inte sett något freeware ännu.

[jest0017]

Har bara dioden i sej.
Sen har nån Elkonstruktör eller va ha va gjort ett eget matningskort me nå mer på.
Tyvär har ja enormt dålig koll på elektronik och styrningar för detta. men det är de data ja fått i min hand.
Allt ja va ute efter var hur ja ska lyckas kyla själva dioden, då den blir så varm.

[limpan4all]

Ta lite detaljerade bilder så kan vi nog förklara vad det är vi ser och hur du bäst bör använda prylarna.
Ja utan en rejäl kylfläns så släpper du nog ut röken efter ca 60 sekunder och skadar dioden allvarligt redan efter 10 sekunder.