Так делать нельзя ! ! !

[Michael135]

Я таки поверю, потому что знаю. Но однако, даже на мелком светодиоде теплоотвод достаточен для номинальных режимов, чтобы температура не превышала комнатную. Иначе из-за теплопроводности нагрелся бы и сам корпус светодиода при длительной работе.
Я разбирал как-то китайский светодиодный фонарик, который ГРЕЛСЯ, как будто там лампа накаливания стоит. Так вот там да - 4,5 вольта (3 батарейки ААА) напрямую питают паралельно спаянные светодиоды - вообще жесть. Один даже моргать начал от такого святотатства (собственно это и явилось причиной моего интереса покопаться у него внутри). И как не сдохли они при первом же включении - непонятно.

А по-поводу мощных светодиодов - могу поверить, но тем не менее, как только появится возможность - раздобуду таких для экспериментов. Не думаю, что там конструкция принципиально отличается от мелких СД. Разве что сгорать они могут быстрее из-за инертности теплопроводящего материала, самого кристалла и т.п. - нагрев будет интенсивнее и сильнее в месте контакта с проводником, идущем к кристаллу, вот там очень быстро деградирует полупроводник.

[YS]

Но однако, даже на мелком светодиоде теплоотвод достаточен для номинальных режимов, чтобы температура не превышала комнатную. Иначе из-за теплопроводности нагрелся бы и сам корпус светодиода при длительной работе.

В том-то и проблема, что нет. Как Вы думаете, отчего "мелкий" светодиод работает при токе всего 20мА? Ведь в тот же кристалл реально можно вкачать ток хоть в Ампер. Все оттого, что эпоксидный корпус имеет офигенное тепловое сопротивление переход-среда, что и вынуждает ограничивать ток такими значениями, при которых отвод тепла удовлетворителен.

Например, тепловое сопротивление для TO-92 порядка 200 K/W. Не думаю, что термические характеристики эпоксидки, которой заливают светодиоды, сильно отличаются от той, из которой делают корпуса TO-92. Размеры тоже схожи. Тогда при напряжении 3.3В и токе 20мА, т.е., при мощности 66 мВт и температуре среды 25 °С получаем температуру кристалла около 40 °С. При токе 50мА - уже 60°С при том, что оптимальная температура для малой деградации - около 50 °С. Вот так.

Не думаю, что там конструкция принципиально отличается от мелких СД.

Таки принципально отличается. Почитайте, например, доки от Cree. В мощных диодах на теплоотвод делается особый упор.

Например, мы уже выяснили, что термосопротивление куска эпоксидки размером со светодиод - около 200 K/W. А для мощных диодов сопротивление подложка-корпус обычно меньше 10 K/W.

[Michael135]

а). Эпоксидкой светодиоды не заливают - она не отвечает требованиям по светопрозрачности, так что там совсем другой полимер.

б). И охлаждение кристалла идет не через внешний корпус и не через полимер, а через подложку, кстати металлическую, к одной из которой подходит или анод, или катод, в зависимости от производителя.

Другой вопрос, что китаезы наверняка не делают ее достаточно массивной, чтобы охлаждение кристалла работало как подобает.

И что касаемо токов - да хоть 300 ампер через него пропустить можно - только охлаждать придется тонами жидкого азота в секунду. Вопрос в другом - на*&я, извините? Если он рассчитан на то, чтобы мигать в мультике, или работать в качестве подсветки велосипедного ниппеля - то пусть и работает на своих рассчетных параметрах.

Тоже самое можно и про транзисторы сказать - любой из них выдержит намного бОльший ток через Э-К, вопрос в охлаждении переходов. На днях вон как раз - не подрассчитал малость и включил мощные элементы пельтье на 3 ампера через тиристор, который может выдержать только 0,8 А, причем ток замерял на элементах - 3 ампера ели, как полагается. Через 5 минут вспомнил, что тиристор-то не рассчитан на такие нагрузки - быстро все выключил, потрогал пальцем его - получил волдырь. Но тиристор работал и работает. Ну и про оверклокинг компов вспомните - их жидким азотом охлаждают и получают космические частоты процессоров - в 5 и более раз быстрее делают. Вопрос только зачем?

[YS]

Эпоксидкой светодиоды не заливают

Ой, правда?



Cree® XLamp® LEDs Chemical Compatibility

охлаждение кристалла идет не через внешний корпус и не через полимер, а через подложку

Угу. У 20 мА кристалла такая мощная подложка, да.

[Michael135]

Именно - там английским по белому написано - АКРИЛ или эпоксидка. Эпоксидка имеет изначально желтый цвет. Желтые светодиоды может ей и заливают, может еще красные, но белые, синие, зеленые и уж точно ультрафиолетовые заливают скорее всего только акрилом.

И вы рассмотрите светодиод под микроскопом - подложка там большая в сравнении с кристаллом, она же играет роль отражателя и "радиатора".

[YS]

там английским по белому написано - АКРИЛ или эпоксидка

Органическое стекло полностью состоит из термопластичной смолы.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Полиметилметакрилат

Мы же говорим о термических характеристиках, а не о точном химическом составе.

подложка там большая в сравнении с кристаллом

Только окружена акрилом/эпоксидкой, а реально отдавать тепло может только тонкая ножка.

[Michael135]

Ну, все верно. Тепло быстрее пройдет по катоду/аноду (от производителя зависит), чем по пластику оболочки и линзы.
Сейчас поставил замораживаться светодиоды в лед - вечером буду тестировать при повышенных нагрузках, отпишусь

[YS]

поставил замораживаться светодиоды в лед

Мосье знает толк в тестах светодиодной продукции!

[Michael135]

))))))

[Evtomax]

Чего только люди не сделают, чтобы просто не поставить резистор

[Michael135]

Не, тут спор в другом Резистор поставить не лень. Спор в том, что светодиод можно подключать напрямую к батарейке, если ее напряжение не превышает допустимое для светодиода

[Evtomax]

1. Допустимое напряжение диода плавает.
2. Напряжение батарейки плавает.
3. Незначительное отклонение допустимого напряжения от поданного приводит к порче диода.

Вывод: диод, подключенный напрямую к источнику питания, - крайне ненадёжная конструкция.

Чего тут спорить?

[Moskatov]

Спор в том, что светодиод можно подключать напрямую к батарейке, если ее напряжение не превышает допустимое для светодиода

Светодиод можно подключать напрямую к батарейке, если отдаваемый ею ток не превышает допустимый для светодиода.

[Evtomax]

Ну в этом случае можно считать, что резистор внутри батарейки

[Moskatov]

резистор внутри батарейки

Её внутреннее сопротивление.

[YS]

светодиод можно подключать напрямую к батарейке, если ее напряжение не превышает допустимое для светодиода

Да нивапрос, можно конечно. Только вот мерять допустимое напряжение надо индивидуально для каждого отдельно взятого светодиода, а потом помещать конструкцию в термостат, дабы с высокой точностью поддерживать температуру кристалла. Прямое напряжение зависит от температуры...

И да, периодически его придется перемерять. Ибо кристалл со временем стареет, и от этого падение тоже меняется.

[Michael135]

3. Незначительное отклонение допустимого напряжения от поданного приводит к порче диода.

Вывод: диод, подключенный напрямую к источнику питания, - крайне ненадёжная конструкция.

Незначительное - это сколько? И в чем выражается? Долях вольта или в %?
Потому как красный светодиод начинает светиться от 1,6 вольт, "заканчивает" от 2,2 В. Разница 0,6 вольта - это немного в абсолютной величине, но много в относительной - 37% от начальной величины.

[YS]

Незначительное - это сколько?

Плясать надо от уравнения диода, связывающего напряжение с током:



Вот и посчитайте, насколько может меняться напряжение диода, чтобы его ток (при паспортном 20мА) менялся в безопасных приделах (до 25мА, например) в диапазоне температур от 10°С до 30°С.

[DrHlus]

Вот в радиотоварах у нас так светодиоды перед продажей проверяют, вот это да!

Не только у Вас. На львовском радиорынке тоже этим грешат (хорошо, хоть не все продавцы)

[Evtomax]

Michael135, я смотрю на графики и вижу десятые доли вольта