Мелкие вопросы по теории

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 346
Зарегистрирован: Пт дек 11, 2015 12:56:49
Откуда: Ростов на Дону

Сообщение alexander.k »

Марка диодов какая?
Контактная информация:
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 3333
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Отчаянные ребята... Резистор в 1 Ом либо должен быть гигантских размеров, либо исчезнуть в анигиляционной вспышке во время включения этой схемы :) Либо я чего то сильно не понимаю в расчете.
Масштаб вспышки посчитать несложно. Энергия, выделяющаяся на резисторе, через который от 0 до E заряжается конденсатор, равна энергии заряженного конденсатора. Это при зарядке от источника постоянного напряжения, для синуса лень пересчитывать, порядок будет тот же, разница если и будет, то в меньшую сторону. Q=C*E^2/2=9 Дж. Удельная теплоёмкость нихрома 450 Дж/кг.град. Делим энергию на теплоёмкость, на допустимую температуру (посмотреть в справочнике) получится сотня миллиграммов, не больше. У какого резистора большое соотношение пиковой и долговременной рассеиваемой мощности, тоже надо посмотреть в справочнике или брать резистор покрупнее.

Добавлено after 13 minutes 28 seconds:
Я думал, может есть какой-то ход конём в виде удобной модели.
Раньше можно было бы найти таблицы и номограммы, сейчас проще нарисовать схему в симуляторе, пусть он считает
Тут вспомнил про уравнение Шокли, но от такого решения стал дёргаться глаз.
Это слишком тонкий юмор для нашего цирка. Ошибка в полвольта - мелочь.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Реклама
Встал на лапы
Сообщения: 105
Зарегистрирован: Пт авг 10, 2018 10:48:30

Сообщение Solidum »

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3505341#p3505341"]Считай, что всё в тепло.[/uquote]
Получается, что выход света незначителен? В интернете что только не пишут: где-то 80%, где-то 50, в других местах около 10.

Правильно ли я понимаю: если мощность теплового потока 18 Вт, а тепловое сопротивление между подложкой и местом пайки 2,6 С/Вт, то получается, что даже при лучшем охлаждении кристалл нагреется на +2,6 * 18 С = +46,8 С? Строго говоря, при изначальной комнатной температуре в +24 С, температура кристалла будет около 70 С, то есть рука не стерпит, да и его собственная характеристика поплывёт.

Потом, посмотрел на коэффициент теплоотдачи при спокойном воздухе комнатной температуры, получилось примерно 9 Вт/кв. м. С. Для близких к идеальным условиям необходим радиатор с площадью 1-2 кв. м. Реально это будет кубик объёмом около литра. Или даже придётся ставить вентилятор.

Я этим не занимался, к сожалению, уж больно теоретик, но хочется взвесить до опытов.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень

Сообщение Slabovik »

Solidum писал(а):Правильно ли я понимаю: если мощность теплового потока 18 Вт, а тепловое сопротивление между подложкой и местом пайки 2,6 С/Вт, то получается, что даже при лучшем охлаждении кристалл нагреется на +2,6 * 18 С = +46,8 С?
Да, именно так. Производитель не зря заявляет предельную мощность (ток и напряжение) - он их определяет как раз таким образом, что при этой мощности достигается максимально допустимая температура кристалла при практически идеальном охлаждении изделия. Для люминофора она как раз составляет где-то в районе 70-80°С, при превышении этого порога люминофор быстро деградирует. Также деградирует и кристалл. Выше температура - быстрее деградация.

Исходя из того, что световая отдача идеального источника 683 Лм/Вт, световая отдача типового светодиода порядка 120-150 Лм/Вт, вычисляем, что К.П.Д. светодиода находится в районе 20-25%

Поэтому при конструировании, если вас интересует долговечность изделия, настоятельно рекомендую использовать светодиоды на мощности не более 50-60% от заявляемой производителем.
Было дело, я как-то делал что-то типа красного фонаря. Вместо 20 мА подал в пачку последовательно включенных светодиодов 50 мА. Светило ярко но не долго. Потускнели буквально на глазах - в течение пяти-семи минут :dont_know:
Контактная информация:
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Встал на лапы
Сообщения: 105
Зарегистрирован: Пт авг 10, 2018 10:48:30

Сообщение Solidum »

Спасибо. :)

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3505603#p3505603"]Поэтому при конструировании, если вас интересует долговечность изделия, настоятельно рекомендую использовать светодиоды на мощности не более 50-60% от заявляемой производителем.[/uquote]
Да, тоже об этом задумался. Посмотрел на кривую зависимости светового потока от тока по даташиту - почти прямая, цвет тоже плавает слабо от тока, намного сильнее от температуры.

Опять таки, они предлагают организовать на плате термалпад порядка 1 см2, но этого для текстолита явно мало. Алюминиевые платы тоже под вопросом, да и поведение припоя под такими нагревами непонятно. Может они какие-нибудь механически мягкие припои подразумевают?

Я могу выточить радиатор из алюминия или латуни, но как обеспечить перенос тепла? Есть вариант приклейки на силиконовую подложку, но не уверен в надёжности.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 17234
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 12:46:59
Откуда: Тюмень

Сообщение Slabovik »

Не могу подсказать ничего толкового, т.к. не держал в руках данный тип, а картинки из интернета конструкцию "зада" изделия обходят стороной.
Китайцы делают на алюминиевой пластине типа плат, только в качестве изолятора используют не стеклотекстолит, а тонкий каптон (полиимид), спекая всё это в единый пакет. Ну, это в каждой лампочке сейчас такой...
Контактная информация:
Реклама
Встал на лапы
Сообщения: 105
Зарегистрирован: Пт авг 10, 2018 10:48:30

Сообщение Solidum »

Вот вид из даташита:
Изображение
А в руках я их сам пока не держал, жало пока водится между Cree и Nichia. Может у людей есть более-менее отработанные решения, например, посадить на какой-нибудь хитрый герметик? Из полиимида я видел скотч, в том числе и двусторонний, но малая толщина изолятора потребует доводки поверхности до зеркального состояния и хорошей плоскостности.
Поставщик валерьянки для Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2411
Зарегистрирован: Ср фев 23, 2011 12:12:31

Сообщение AndTer »

Для мощных светодиодов используется алюминиевая плата с медной фольгой приклеенной через тонкий кремниевый диэлектрик.
Это как обычный стеклотекстолит, только вместо стеклотекстолита алюминий)
Вытравливаются дорожки, с нижним подогревом напаиваются светодиоды, любых размеров. А уж потом эта алюминиевая плата либо сама позволяет охладить, либо прикручивается через термопасту на радиатор.
Глупый не задает вопросы. Глупый и так все знает.
Встал на лапы
Сообщения: 105
Зарегистрирован: Пт авг 10, 2018 10:48:30

Сообщение Solidum »

Мда, это технологически сложно. Сейчас посмотрел в каталог Nichia, там есть такая штука как COB, выглядит по крайней мере попроще в плане закрепления, но пока не известна цена.
Пример:
Изображение
Сам корпус выполнен из керамики, общая толщина 2 мм, тепловое сопротивление 4,1 С/Вт, прямое напряжение 35 В, ток 70 мА, габариты в плане 15 х 12 мм, выход света 340 лм (R90 3000K).
Суть: мощность 2,5 Вт (КПД примерно 20%), но рассеивается она на корпус площадью 180 кв. мм, в то время, как у предыдущего от Cree 18 Вт выходило на 49 кв. мм. Получается, решения имеют уж больно разную тепловую нагруженность, а она в конечном счёте и определяет сложность в технологии, надежность и долговечность.
Нагрев этого COB в номинальном режиме происходит только на 10 С.

Вы сталкивались с такими решениями, может быть какие есть нюансы, особенно с керамикой?
Друг Кота
Сообщения: 3333
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Все остальные компоненты на плате живы. Диоды стоят на 800В с током в 1А.
Популярный выпрямительный одноамперный диод 1N4007, из даташита: Peak Forward Surge Current 8.3 ms single half sine-wave superimposed on rated load - 30 А. У нас 50, а не 60 Гц, разница невелика. К тому же, к концу полупериода конденсатор подзарядится, ток подуменьшится. Насколько - не знаю, не зная ёмкости. Но будем считать с запасом, нам не жалко. 220/30=7.3 Ом. Теперь хорошо бы знать ёмкость, чтобы убедиться, что бОльшая часть энергии попадёт в конденсатор через семиомный резистор за один полупериод, иначе придётся искать в даташите допустимый ток для бОльшего интервала времени. Но я почти уверен, что не придётся.
Ток потребителя оценить можно по всей видимости через мощность.
Ток потребителя можно оценить через мощность потребителя, а как оценить мощность потребителя?
Как рассчитывать мощность резистора, когда напряжение на нем не постоянно, и не синусоидально, а импульсно, причем еще зависит от степени заряда конденсатора...
Как интеграл от и-квадрат-эр-по-дэ-тэ. Схемные симуляторы делают это запросто, во времена логарифмических линеек были упрощённые методы, когда синус заменялся трапецией, но зачем это сейчас?
Нет ничего практичнее хорошей теории
Открыл глаза
Сообщения: 78
Зарегистрирован: Вт дек 19, 2017 19:09:52

Сообщение variator »

Приветствую!
Никогда не имел дела с DC-DC преобразователями, и не пойму следующего.
Допустим, от батарейки через повышающий преобразователь запитали некое устройство. Вследствие разряда, напряжение батарейки падает.
На выходе преобразователя напряжение также будет падать или останется неизменным?
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 25862
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

Большинство преобразователей стабилизируют выходное напряжение или ток (в зависимости от схемотехники).
Напряжение на выходе будет неизменным (с учетом коэффициента стабилизации и его знака) до падения входного питающего напряжения до некоторого уровня, ниже которого работоспособность будет потеряна.
Но есть преобразователи и без стабилизации.
Мучитель микросхем
Аватара пользователя
Сообщения: 495
Зарегистрирован: Пн янв 01, 2018 17:00:18
Откуда: Россия

Сообщение Querist »

[uquote="variator",url="/forum/viewtopic.php?p=3506858#p3506858"]На выходе преобразователя напряжение также будет падать или останется неизменным?[/uquote]

Если есть цепь стабилизации напряжения, то не будет. Например вот преобразователь на основе блокинг-генератора, транзистор Q2 обеспечивает стабилизацию:
Изображение
Открыл глаза
Сообщения: 78
Зарегистрирован: Вт дек 19, 2017 19:09:52

Сообщение variator »

Еще вопрос. )
Хочу сделать электронный регулятор громкости на поворотном энкодере и Arduino.
УНЧ - TDA7056B. Регулировка громкости осуществляется подачей напряжения на 5-ю ногу.
Изображение Изображение
Думаю написать простенький скетч, регулирующий скважность ШИМ в зависимости от вращения энкодера.
Но не знаю как перевести ШИМ сигнал в напряжение?
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Сообщение korob »

В самом простейшем случае RC-фильтром нижних частот.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
Опытный кот
Аватара пользователя
Сообщения: 770
Зарегистрирован: Ср ноя 16, 2011 00:13:54

Сообщение alogik »

Вопрос: Li-Titanate 2.3V 40Ah 400A АКБ.
Сколько их надо чтоб работал холодильник 260 Вт 1-24 часа.
Как это посчитать расскажите пожалуйста.
В радиоэлектронике не понимаю ничего. Искренне надеюсь на Вашу помощь. Спасибо! Мурк
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Сообщение 12943 »

Надеюсь, понятие, что напрямую от аккумуляторов любой холодильник работать не будет, есть?
Тогда: 260Вт * 24 часа = 6240 Вт ч потребит холодильник,
2,3 В * 40 А ч = 92 Вт ч отдаст один аккумулятор,
6240 / 92 = 68 штук аккумуляторов + преобразователь в 230 В 50 Гц с хорошим синусом понадобится на сутки работы холодильника.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 25862
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Сообщение КРАМ »

Нужно еще учесть РЕАЛЬНОЕ суточное потребление холодильника. 260 Вт - это мощность ДВИГАТЕЛЯ, а не СРЕДНЯЯ МОЩНОСТЬ потребления.
Даже большой холодильник потребляет не более 100 Ватт при средней частоте открывания двери. А еще потребление зависит от выбранного температурного режима, загрузки холодильника, температуры в комнате, состояния уплотнителей дверцы и т.д.
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Сообщение 12943 »

Да это всё частности, я порядок величины показал.
Так можно много всего учесть - тёплый холодильник часов 10 на режим выходит, КПД преобразователя не 100%, оттайка 200 Вт и больше и т.д.
Друг Кота
Сообщения: 3333
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

Надо ещё не забыть учесть пусковой ток, он в несколько раз выше среднего. Преобразователь должен выдать такую мощность, хоть и кратковременно.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Ответить

Вернуться в «Теория»