Jump to content

    
Sign in to follow this  
варп

Вопросы про охлаждение светодиодов маслом...

Recommended Posts

Задача теплопроводности - передать тепло из места нагрева в место теплоотдачи от радиатора в среду. Естественно, что существуют вероятность того, что лимитирующей стадией для радиатора будет не передача тепла от места нагрева к месту теплопередачи радиатор - среда. Обычно так не бывает. Именно потому делают подошву радиатора медной, а сами ребра можно и из алюминия. Именно потому появляются графеновые теплораспределительные пластины.

 

Для охлаждения давно используются жидкости-перфторуглероды. Еще с 70-х годов прошлого века. Никаких "сухих" вод придумывать не нужно. Если будете гуглить - не обращайте внимания на статьи про "водное дыхание". Смотрите https://www.chempoint.com/products/3m/3m-fluorinert-electronic-liquids/3m-fluorinert-electronic-liquids/fluorinert-fc-43

Share this post


Link to post
Share on other sites

iliusmaster, спасибо за ссылки. Именно fc-43 на глаза не попадалась. Нравится высокая температура кипения, но смущает рекомендация использовать в закрытых системах ...  Хотя, серийные образцы светильников будут закрытыми по-определению. Более того - в серийных образцах светильников легко организовать двухфазное охлаждение ... - испарение внизу, и конденсацию вверху (или в задней части) светильника. В подобной системе мощность светодиодов уже не будет иметь решающего значения.

Про медную подошву - тоже ВАЖНОЕ замечание. Надо отметить что здесь в теме уже было предложение (от k155la3) дополнять подложку со светодиодами небольшим радиатором, чтобы улучшить обмен тепла между подложкой и маслом... В светильнике из фужера я прикрутил к подложке железный диск толщиной 3мм... В идеале он, конечно, должен быть медным... Если организовать БЫСТРЫЙ отвод тепла от точек подложки с максимальной температурой, то,возможно, и не придётся ограничивать мощность светодиодов в светильнике с маслом.

1023052043_25-05-2020_074005.thumb.jpg.e5e511cb11ff64383b82974ea2f483d9.jpg

https://www.3mdeutschland.de/3M/de_DE/unternehmen-de/produkte/~/3M-Fluorinert-FC-43-Elektronik-Flüssigkeit/?N=5002385+3290667255&rt=rud

 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Промежуточный финиш...

Вот с этого момента, будьте внимательны - оказывается мы были в одном шаге от изумительного результата. Сейчас речь пойдёт о светильнике "Стакан с водой подсвеченный снизу" (см. рисунок на предыдущем листе). Пара слов, чтобы суть стала понятна ... - сосуд из прозрачного стекла наполненный водой, сам по себе уже завораживает взгляд (огромная линза - по сути...). А уж если этот сосуд подсветить снизу - зрелище вообще  неописуемое. Нашлась дома сферическая ваза фирмы "Флора" (высота - 10,25 см, диаметр -12 см) , которая была моментально наполнена водой и водружена вместо стакана.... Зрелище, поверьте - неописуемое ... - от самого шара с водой просто взгляд не оторвать..., света - полно, часть света отражается от верней кромки воды вниз (то есть - внизу тоже светло...) , на потолке необычный узор (фото - ниже)... Про распределение света надо позже особо поговорить - сферическая линза, по-определению имеет на выходе параллельный пучок лучей (как у прожектора) при точечном источнике на входе ... ( точнее - почти параллельный пучок..., про линзу Люнеберга забудем пока...). Я это к тому, что уменьшая количество воды в сфере Вы будете расширять световой пучок, и получите уже совсем другую картину освещения. Описанные вазы сделаны из особого светлого стекла ( без желтизны ) и их очень широкий ассортимент. Имея такой выбор, удастся легко подобрать форму и размер светильника под любой интерьер... Как будут светить другие формы ваз - могу только гадать...

При таком раскладе, как сделать собственно радиатор подложки со светодиодами - уже отходит на второй план ... - это может быть обычный ребристый радиатор прикрытый декорацией ...

А уж когда появиться возможность использовать специальную охлаждающую жидкость - будет вообще идеально... - только ваза, охлаждающая жидкость, и подложка со светодиодами в ней...

Немного фотографий, чтобы было понятней о чём речь...

1554090746_29-05-2020_202820.thumb.jpg.3af7fcda0be4a673b904fc899116fc97.jpg

https://www.google.com/search?source=univ&tbm=isch&q=Ваза+"Флора"&sa=X&ved=2ahUKEwi-ip_fl9npAhUE2aYKHXTNCmcQsAR6BAgKEAE&biw=1024&bih=637

752480301_29-05-2020_212734.thumb.jpg.3ac5f66f2209a29fe41c692dce4d4879.jpg

1835171675_30-05-2020_121542.jpg.c4561c5e30b3e587b4cfff44ad5ebccf.jpg

http://www.delo.spb.ru/catalog/product?code=к1057220.000001173.601272

154735970_02951.thumb.jpg.5ebfda0b801547451a1d5c6fa7d11728.jpg

Фото ниже - рисунок на потолке от сферического флакона от духов диаметром 7см...

1747038099_02981.thumb.jpg.25958f9fd0710d5a6f4a91c75e4eeb0c.jpg

... Но, рисунок на потолке - это просто прикольный бонус... Есть он, или нет - дело пятое...

-----------

Получил одобрение и заказ на такой светильник от самого жёсткого критика в моей жизни - от моей жены... А это значит - вещь стоящая..., не сомневайтесь..:biggrin:

 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Финиш. 

Так как тема про охлаждение светодиодов маслом, в заключение следует сказать, что необходимость использовать для охлаждения именно масло - отпала полностью. Звучит, наверное , смешно, но для охлаждения гораздо лучше подходит обычная водопроводная ( или, для гурманов - дистиллированная ) вода. Понятно, что просто погрузить подложку со светодиодами в воду ( даже дистиллированную ) - не получится... - на плате, на паяных соединениях начинается диссоциация воды ( поднимаются мелкие пузырьки...). Выход оказался предельно прост - нужно покрыть подложку со светодиодами и припаянными проводами питания со стороны светодиодов прозрачным герметиком...Вариантов целых четыре -

1. Эпоксидная смола.

2. Обычный однокомпонентный прозрачный силиконовый герметик ( который - по рублю ведро...:)).

3. И, для перфекционистов - Компаунд силиконовый, прозрачный ПК-68 (двухкомпонентный).

4. Всевозможные водостойкие лаки... ( про них не думал ещё - пришли в голову пока пост писал....).

Достоинства и недостатки этих средств обсуждать не буду - они очевидны..., скажу лишь, что первые два проверены и работают прекрасно, а третий - вообще идеал, но чуть дороже.... Главное здесь - потрясающие результаты охлаждения - стакан (200 мл ) водопроводной воды, подложка со светодиодами ( без дополнительных радиаторов ) мощностью 5Вт - температура воды, в районе подложки со светодиодами, 35*С при температуре в помещении + 27*С !!!! Сбылась мечта - только ваза, вода и светодиоды... 

С большей мощностью не успел проверить ещё, но проблем не будет... - либо  немного вырастет температура воды ( при том же объёме), либо понадобится сосуд большего объёма ... Необходимость применять небольшой дополнительный радиатор на подложке со светодиодами бОльшей мощности - проверяется...( возможно - не понадобится... - у воды очень низкая вязкость..).

Ссылки и фото про то, что сказал...

https://www.google.com/search?q=Силиконовый+герметик+прозрачный&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwi72P7muffpAhUPmIsKHXQoD64Q_AUoAXoECAwQAw&biw=1024&bih=637

https://www.radetali.ru/catalog/product/kompaund-silikonovyj-prozrachnyj-pk-68-dvukhkomponentnyj-100gr/

sili.thumb.jpg.5014d423645e20290d1c820230772a04.jpg

 

 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 minutes ago, варп said:

С большей мощностью не успел проверить ещё, но проблем не будет...

Будут, если 220 внезапно утечку через герметик дадут. Или тупо пробьёт фаза на ноль.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minutes ago, Oymyacon said:

Будут, если 220 внезапно утечку через герметик дадут. Или тупо пробьёт фаза на ноль.

Да не пугайте Вы так... В дистиллированной  воде особых проблем не будет... - ну пойдут меленькие пузырьки..., а при большем токе уйдёт в обрыв предохранительный резистор в драйвере... Но в принципе - конечно - безопасность надо держать в голове всегда... Красота требует жертв...(тьфу, тьфу, тьфу.... :)).

-------------- 

При серьёзном подходе изолированный драйвер не сложно сделать... И тема про ОХЛАЖДЕНИЕ...,а не про безопасность... 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Фотографии прототипов с водой в сосуде..., чтобы суть была понятна. Эти фото не отражают всю красоту свечения, но, спасибо, что хоть такие получились - очень трудно свет фотографировать...

IMG_20200614_1136441.thumb.jpg.379f781bd7962cb64b17f6458178fef3.jpg

IMG_20200614_1136541.thumb.jpg.c91e6e8e2a472df3741f79ebed688bf4.jpg

Фото ниже - ваза подсвеченная фонариком...

IMG_20200614_1133442.thumb.jpg.a51a856a2c5c124bf8c712364636c989.jpg

------------

Кстати, с мощностью светодиодов 10-15 Вт, как и ожидалось - никаких проблем...

 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 6/14/2020 at 9:00 AM, варп said:

Фотографии прототипов с водой в сосуде..., чтобы суть была понятна. Эти фото не отражают всю красоту свечения, но, спасибо, что хоть такие получились - очень трудно свет фотографировать...

Перефразируя название темы, картина маслом... Признайтесь, варп, вас же не техническая проблема волновала, а тяга к прекрасному. :blum:

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, Herz said:

"Пористая гелИевая прокладка" - это круто, конечно. Научиться делать из гелия прокладки, да ещё и пористые... Вам уже не светильниками нужно заниматься, а за нобелевкой бежать.

---------

Перефразируя название темы, картина маслом... Признайтесь, варп, вас же не техническая проблема волновала, а тяга к прекрасному. :blum:

Herz, я Вашу иронию вижу, и исключительно ценю.... И признаюсь, что в этот раз удалось совместить и тягу к прекрасному (уродливый светильник не нужен никому по определению...) и техническую проблему ( проблему охлаждения светодиодов ). Вы не до оцениваете техническое достижение - удалось  заменить довольно дорогой, габаритный, плохо выполняющий свои функции, уродующий внешний вид светильника алюминиевый радиатор, вдумайтесь чем.... - водопроводной водой... Через пару лет это решение будет классикой... А заливать светодиоды прозрачным компаундом начали давно..., только я конечную задачу немного изменил.... И почему я не должен быть рад? Да - название темы может показаться странным, но я понятия не имел, чем она закончится...

a_73962.thumb.jpg.6db22c61a19b8b5881aa3e9201a2f570.jpg

(не рекомендую использовать модули на фото для светильников описанных в данной теме. Причина - они имеют маленькую мощность ( по светодиодам - 0,5 Вт максимум, чаще - меньше, будьте внимательны...) , то есть для приемлемой мощности светильника их потребуется 10-30 штук, что по габаритам абсолютно неприемлемо....)

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ещё один важный нюанс в заключение - светильники "Фужер с водой" и "Ваза с водой" идеально гармонируют с полками из стекла. Примеры для ориентира - 

1833896524__.jpg.8fab3f1bf1705c14133753026c92814b.jpg

2067225485_18-06-2020_220255.jpg.e2ab08b1ec2d46d087d360a78096abab.jpg

Их можно подобрать готовые, сделать самому (при наличие навыков, специального клея для стекла с УФ отвержением или подходящей фурнитуры), или заказать в зеркальной мастерской - сделают по Вашим размерам идеально..., и фаски снимут, и торцы отполируют... Вот здесь скупиться не нужно... - оно того стоит. 

Удачи.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 6/10/2020 at 4:48 PM, варп said:

В дистиллированной  воде особых проблем не будет... - ну пойдут меленькие пузырьки...,

Про маленькие пузырьки...
Гуглю:
Дистиллиро́ванная вода́ — вода, почти очищенная от растворённых в ней минеральных солей, органических веществ и других примесей путём дистилляции. Согласно российскому ГОСТ 6709-72, массовая концентрация остатка после выпаривания дистиллированной воды должна составлять не более 5 мг/дм3, пХ иметь значение в диапазоне 5,4-6,6, удельная электрическая проводимость при 20 °С составлять не более 5·10−4 См/м[2] (соответствует удельному электрическому сопротивлению 2 кОм⋅м).
----------------------
Прежде я где-тo видел, что в лаб.условиях можно получить химически чистутю дисц.воду.
По-видимому, здесь имеется ввиду обычная дисц.вода, применяемая, например, к заливке аккумуляторов.

PS. Вообще-то, химически чистая вода - это изолятор - в ней нет свободных электронов.

(и дырок).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Stariy Alex, спасибо за комментарий - любопытно... Но практика однозначно показала, что нужды использовать дистиллированную воду действительно нет... Но любопытно - насколько легко превратить дистиллированную воду, в недистиллированную ... Не намеренно имею ввиду, а случайно..., внеся в неё ненамеренно какие-нибудь примеси...

А воду в экспериментах действительно использовал ту, что продают в автомагазинах... Но лучше потратиться на нейтральный ( есть ещё кислотные и щелочные) силиконовый герметик ( сам использовал то, который пахнет уксусом..., пока - всё нормально..), а не на воду...

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

эпоксидом

1 hour ago, варп said:

 силиконовый герметик

Если добавить совсем немного соли, то примесь добавит в воду свободные электроны и вода, соответственно, превратится в проводник. Согласен, что тема интересная и нужно помнить о такой возможности.
---------------------
Я видел платы залитые эпоксидом (коммутатор для грузовых автомобилях - там один транзистор по виду П210, устройство заливалось эпоксидом и корпус привинчивался к стали) и делал такое когда-то - эпоксид проводит тепло и соответственно, теплоотвод (потом не разберешь).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this