О температуре светодиодов

Из светодиодов TLWB7900 спаяна матрица: 5 параллельных цепей из двух последовательно включеных диодов. Такое включение выбрано в соответствии с тем, что источник питания 9В, а рабочее напряжение диодов 4.3 вольта, максимально 4.7. То есть при таком включении на каждом падает примерно 4.5 вольта. Рабочий ток через 1 диод при 4.5 вольта - 60 мА. Таким образом, ток в цепи получается 5*60 = 300 мА. Источник питания стабилизированый, 9 В 500 мА. Через минут 10 работы этой системы ( все спаяно на плате из 2 мм фольгированого, бороздки прорезнаы ножем надежно, паяка хорошая) сама плата с обеих сторон и контакты и сами диоды (но в меньшей степени) прилично нагреваются... К сожалению, не смотря на то, что на сайте производителя указаны достаточно подробные характеристики, с температурой я так и не разобрался, может это нормально? а может я ошибся с включением,
и включать два последовательно рассчитаные на 4.3 - 4.5 вольта в источник 9В, чтобы на каждом упало половина - неправильное решение?
может кто сходу подскажет, что не так?
спасибо за внимание!

Светодиоды это полупроводниковые приборы. Как у всех прочих полупроводников у них может быть большой разброс внутреннего сопротивления. Сответсвенно разные рабочие токи.
При последовательном соединении 2 разных светодиодов
режим работы одного может выйти за пределы допустимого.
Каждый светодиод должен быть подключен через отдельное сопротивление или ключевой транзистор.

73

Ограничивающие резисторы ставить не пробовал? Обычно ток диода задаётся внешними резисторами или генераторами тока.

60мА*4,5В=270 мВт - не мало. Ознакомься с допустимой рассеиваемой мощностью(или тепловым сопротивлением) - светодиоды -пластмассовые и допустимый ток у них сильно отличается от рабочего. Обычно рабочий ток для мощных светодиодов не превышает 20 мА.

df9fxk, внутреннее сопротивление - это всмысле сопротивление контактов проводник-полупроводник, так?
Ну вот я как бы подумал, что проще всего будет сделать так, без резисторов, когда они как бы сами друг другу ток ограничивают, но что-то запутался, наверное нельзя так правда, без резисторов...

Dmitron, тут рабочий 50-65 мА, это сверхяркие светодиоды с большим ( 90) углом рассеяния... вот и такие повышеные энергетические характеристики получаются ...

Внутреннее сопротивление диодов - вещь довольно мутная, доконца не познанная... Ученые мужи годами изучают и все еще находят что-то интересное.
С резистором надежней.

Цитата:

---

df9fxk, внутреннее сопротивление - это всмысле сопротивление контактов проводник-полупроводник, так?
Ну вот я как бы подумал, что проще всего будет сделать так, без резисторов, когда они как бы сами друг другу ток ограничивают, но что-то запутался, наверное нельзя так правда, без резисторов...

---

Без резисторов нельзя так как светодиод в качестве ограничительного резистора имеет слишком маленькое сопротивление в итоге цепочка из 2 светодиодов потре***ет слишком большой ток.

Теоретически, если светодиоды имеют одинаковые
характеристики, можно подобрать их количество чтобы при последовательном соединеннии через них проходил номинальный рабочий ток.
Греться они не будут, однако надежность такой цепи никакая. Стоит одному светодиоду выйти из строя остальные тоже погаснут.
В общем для каждого светодиода свой ограничивающий резистор и группы светодиод +резистор в параллель.

73

Понятно, спасибо!

Вы знаете, померял ток не меняя схемы, сразу вышел на рассчетные 300 мА. Капля в каплю пять минут стоит уже не колохнется стрелка... то есть если там пять паралельных сегментов, то в каждый оттекает по 60,
в соответствии с ВАХ для точки 4.5 В, ну ТОЧЬ В ТОЧЬ...
отчего же греются? :(
Жду 10 минут, может ток поползет вверх...

60ма это скорее всего верхняя граница Вы должны подобрать ток когда светодиоды только только загораются.

Это будет 20-30Ма не более. Далее подбором тока нужно выбрать компромисс между яркостью свечения и нагревом светодиодов.
73

почему 20-30?
http://www.vishay.com/docs/83144/83144.pdf
(там пара сотен килобайт)
TLWB7900
Forward current 50 mA Forward Voltage 4.3 V (MAX 4.7)
внизу есть ВАХ этих диодов, 4.5 вольт лежит в рабочем интервале, ток ему соответсвующий по графику - 60мА. Такой ток (при пересчете на одну последовательную цепь) амперметр и показывает!
вот только напряжение на каждом почему-то показывает не 4.5 а чуть меньше, правда он стрелочный, и источник питания показывает тоже чуть меньше 9...

Кено неужели Вам долго собрать испытательную цепь
состоящую из светодиода, переменноко резистра в пределах 1,5-4,7 ком и амперметра.
выставить различные токи и убедиться самому какой именно режим для светодиода лучший.
В смысле чтобы он не грелся.
Файл сейчас гляну если что напишу.

73

Файл посмотрел нечего нового для себя не открыл.
В дополнение к сказанному выше могу только предложить
специальный калькулятор для расчета дополнительных
токоограничивающих резисторов для светодиодов.

http://www.realstyles.de/index.php?r...ubrik&rubrik=2




P.S.


Прикинул получается при напряжении питания 9в и номинальном напряжении питания светодиода 4.5в
при токе 60ма ограничивающий резистор должен быть
на 75ом и рассеивать мощность в 270мвт


73

при твоих данных перегрев должен быть 50 градусов, померяй.

по картинке 4 - макс. ток 40 мА

по какой картинке? на 4 картинке ток/температура,

она не определяет макс. ток.

у тебя ток 60 мА - находишь мощность - 270 мВт умножаешь на тепловое сопротивление 200 К/Вт получаешь перегрев 50 К+20 С= 70 градусов температура - по графику находишь макс. ток при этой температуре. А потом можешь померять температуру и сверить с теоретической. ПДФ надо изучать перед тем, как за паяльник браться! Там много интересных картинок!

Цитата:

---

Первоначальное сообщение от df9fxk
Светодиоды это полупроводниковые приборы. Как у всех прочих полупроводников у них может быть большой разброс внутреннего сопротивления. Сответсвенно разные рабочие токи.
При последовательном соединении 2 разных светодиодов
режим работы одного может выйти за пределы допустимого.
Каждый светодиод должен быть подключен через отдельное сопротивление или ключевой транзистор.

73

---

dx9fxk - не надо заводить в заблуждение молодого чека,
при последовательном соединении диодов (как и любых других энергопотребителей) ток через них будет ОДИНАКОВ, (светоотдача при одинаковых конечно индивидуальна ,но вряд ли отличается значительно).
А вот ограничительное сопротивление последовательно с диодами ставить ОБЯЗАТЕЛЬНО, тут вы правы.

Dmitron, спасибо, да, видимо Вы правы. Ничего страшного в этом нагреве нет. И резисторов тут никаких не надо.

непонятненько, как тогда работает закон Киргофа, если 3*4.3 очевидно > 9



я не отрицаю, что резистор нужен, если цепь состоит из источника питания и одного диода.

Но вот скажите, нужен ли резистор, если рабочее напряжение диода 2 вольта, и мы подключаем его к стабилизированому источнику наприяжения 2 в ?

Тогда скажите, кому пренадлежат эти слова:
сумма падений напряжений в цепи равна э.д.с. ? :)

Законы Кирхгоффа это конечно хорошо.
Но питать диодную цепь от источника напряжения ?
Извращение однако.

От работы кони дохнут. И эти сдохнут. Предел - 50мА, 230мВт при температуре окружения не более 50 С. У вас 60 мА, 270 мВт, превышение сразу по 2-м параметрам. На пределе нежелательно работать, если очень хочется, то допустимо достигать предела по ОДНОМУ параметру только.
На рис. 35 не рабочий диапазон показан, показана тенденция.
Рабочее напряжение - вторичный параметр, показывает, сколько получится падение напряжения при пропускании максимально допустимого тока. Короче, рассчитайте схему для 50 мА через девайс, и просветятся они долго и счастливо.

У любых полупроводников(диодов) есть тенденция - больше греются - меньше падение напряжения - больше течёт тока - больше греются и т.д. Это тебе и пытаются объяснить. У светодиодов эта вешчь менее заметна, но тоже есть. Тебе что, по резюку на канал всунуть тяжело? И будешь спокоен за свои диоды. И с Киргофом не спорь, полупроводники - дело тонкое.

Похоже Вы правы, Дмитрон! они греются, и напряжение на них почему-то в каждом сегменте в сумме меньше чем напряжение источника питания (может неправильные показания вольтметра)..
Дело в том, что если подключить как все тут предлагают, то есть, наверное так правильно, 10 сегментов вместо пяти ..последовательно резистор-диод, то сумарный ток, текущий во все цепи будет 10*50=0.5 А, при этом напряжение питания 9 В. А в моем варианте получается при пяти сегментах из двух последовательных диодов в каждый из сегментов оттекает по 60 мА, то есть 5*60 = 0.3 А (измерения показывают именно 300 мА!!! ) ... то есть, за счет того, что нету резисторов источник нагружен меньше, получается как бы более рациональная схема с точки зрения энергетики.

Но оказывается все так сложно, ... ток дейсвительно 60 в каждый, но напряжение куда-то девается по 0.2 В с каждого, и перегрев (правда, некритический, однако все таки хотелось без него, ибо конструкция, которую я делаю, носит "декоративно-освещенческий" характер и планируются её долгое включение)...
Мда, вобщем выходит, что если подключать правильно, как советует тут большинство, то придется покупать более энергоспособный БП, ибо решения со своим вариантом я не увидел :((((

Всем спасибо большое и 73!!!

Ты мне схему на почту кинь, или на сайте выложи в gif формате. не люблю обсуждать на пальцах.

Вот схемка. Вроде все ясно с ней. Характеристики диодов повторять не буду, Вы видели тут ссылку на пдф-ку.
Измереный ток указан. К сожалению, небольшие непонятки с напряжением: Вольтметр показывает на источнике питания нагруженом или нет всегда чуть меньше 9 В, где-то 8.8--8.9
а на каждом диоде показывает 4.35 В где-то. ( все это после "прогрева" в течение 10-15 минут).

я не спорю, что подключить не пять таких, а десять секций "диод+ резистор" грамотнее с позиции режима,
но как я сказал выше, такая схема будет потре6лять уже не 300 а 500 мА (с небольшой потерей яркости, что тоже не желательно)

вопрос, собственно, я толком сформулировать не могу теперь :(
хотелось бы понять, почему перегрев, или это вовсе и не перегрев ("на руку" где-то градусов 50-60) и как его устранить. и не понятно ещё, толи это источник питания не дотягивает, толи вольтметр подвирает, а тут хорошо бы знать с точностью до десятых вольта... (

keno

Кено дружище вы слишком сильно увлекаетесь измерениями напряжений или падений напряжений. Забываете напрочь что для нормальной работы полупрводников более важен рабочий ток.

И совсем не факт что при установке дополнительных резисторов схема начнет потре***** больше тока. Подумайте сами на досуге:)

73

так я написал же, что ток нормальный...300, как и считал.
А то, что схема если сделать другое включение, в 10 а не пять сегментов, по одному резистору и диоду в сегменте, будет потре6лять больший ток - очевидно.

Цитата:

---

так я написал же, что ток нормальный...300, как и считал.
А то, что схема если сделать другое включение, в 10 а не пять сегментов, по одному резистору и диоду в сегменте, будет потре6лять больший ток - очевидно.

---

Да ничего никому не очевидно, совершенно очевидно другое что Вы заблудились в 3 соснах:)

Не обязательно делать одельных 10 сегментов, коллега был прав, добавьте по добавочному сопротивлению в цепь из 2 диодов тем самым вы ограничите ток через диоды.
Уменьшите потре***емый ток диодами. Избавитесь от лишнего нагрева светодиодов. Да и светоотдача уменьшится не на много.
То есть от Вас требуется не теоретические умозаключения, а конкретная практическая наладка цепи. Многие, и я в том числе так или иначе сталкивался с Вашей задачей.
Мне например когда то понадобилось включить светодиод
на индикацию анодного напряжения +200в индикаторных
ламп цифрового частотомера.
Ну и что особенного, посчитал по закону ома сопротивление для обеспечения тока 10мА и все.


73

А, понятненько, спасибо! Дело в том, что это сверхъяркие диоды, и не смотря на то, что рабочий ток 50 мА, 60 мА (наблюдаемый сейчас ток) - нормальный ток. Просто не понял я так из пдфок- должны они так греться при этом токе или нет.

По-моему ответы на все мои вопросы ЕСТЬ в этои теме :)))
спасибо всем, я озарен!

Для любителя может простительно, но разработчика, который так включает диоды я бы прогнал.
Безжалостно.

Цитата:

---

А, понятненько, спасибо! Дело в том, что это сверхъяркие диоды, и не смотря на то, что рабочий ток 50 мА, 60 мА (наблюдаемый сейчас ток) - нормальный ток. Просто не понял я так из пдфок- должны они так греться при этом токе или нет.

---

Я посмотрел что это за диоды. И выше давал калькулятор
для расчета добавочных сопротивлений именно к ним.

На немецком написано, уже писал, что добавочные сопротивления вы ставить обязаны.
Это вопрос надежности. Кроме этого при монтаже диодной матрицы нужно принять меры по отводу тепла.
Как вы это сделаете ваше дело.
У Вас 2 пути 1.ничего не делать и знать что светодиоды
в любой момент могут вылететь.
2.Принять меры к ограничению рабочего тока и спокойно
заняться другими элементами Вашего устройства.
73

Ну как это именно к ним, если там написано blau (2.9V), а tlwb7900 4.3 вольта!

Про сопротивления я не спорю...

Цитата:

---

[сообщение #51565]

Ну как это именно к ним, если там написано blau (2.9V), а tlwb7900 4.3 вольта!

Про сопротивления я не спорю...

---

Я вам уже просчитывал на калькуляторе именно Ваши режимы :) Посмотрите мой постинг внимательнее.

А на самой странице с калькулятором стоит по немецки:


''Geben Sie hier die Durchlassspannung der LED an oder wählen Sie rechts eine Farbe aus.''

Задайте здесь допустимое напряжение светодиодов или выберите
справа напряжение по цветовой маркировке.
(Перевод разумеется свободный)

73

а че вы решили что они греться не должны? Это нормально. У меня в фонарике светодиод года 2 уже на постоянном токе 60 ма работает хотя рабочий 30 и ниче. А кратковременно он у меня и 300 получал. Как то раз нагрелся так что и в руки нельзя было взять. Вобщем не могу его спалить и хоть ты тресни.

SOLADKO, тема закрыта полтора года назад!:) а вообще.. правильнее было бы сделать регулятор напряжения, и подключить все 10 диодов к его выходу, а мощные (действительно мощные, 1-3-5-10Вт) светодиоды просто обязаны греться:), у меня в фонарике (см.фото) стоит LuxeOn Emitter 3.7В на 1А, запитываю от мобильного литиевого аккума, работает уже больше года, светодиод в этом случае уже безусловно, на радиаторе.