¿Cómo medir la temperatura del LED de alta potencia?

Tengo un módulo LED de 100 W que creo que se está sobrecalentando debido a que el disipador de calor es demasiado pequeño. Utilizo una pieza de aluminio anodizado de una antigua fuente de alimentación sin ventilador. Solo pesa 300 g hasta ahora, demasiado pequeño para un LED de 100 W, así que agregué un ventilador de 120 mm. Todavía siento que hace demasiado calor. Tengo un termómetro IR y marca temperaturas superiores a 120C después de unos minutos al medir el led y 40C para la parte metálica del led. Grasa térmica en el medio pero el led no está firmemente fijado al disipador.

Estoy planeando usar arduino con un sensor de temperatura básico para controlar el ventilador de enfriamiento según la temperatura y atenuar el LED si se sobrecalienta. ¿Cuál es la forma correcta de medir la temperatura del led y en qué parte del led?

Aquí está el LED:

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¿Puedes poner un centavo o algo al lado de la imagen? ... no puedo decir el tamaño.
La moneda de 2 euros encaja perfectamente en la parte amarilla.
Sí, me di cuenta de lo que tienes allí, en la industria de LED lo llamamos "huevo frito".
Es gracioso, no lo había notado antes :)

Respuestas (3)

La mejor manera de medir la temperatura de unión de un LED es colocando un termopar en la almohadilla térmica (o si el LED no tiene un pin de almohadilla térmica, acérquese lo más que pueda al pin del ánodo). Asegure el termopar con algún tipo de epoxi/pegamento termoconductor. Enciende el LED y espera...

Lee esto y esto para más información.

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¿Por almohadilla térmica te refieres al disipador térmico integrado hecho de aluminio? Ver editar para la imagen.
por lo que parece, lo que tienes allí no es un led. es un módulo led. La almohadilla térmica aquí parece estar conectada a una gran pieza de aluminio (que tiene la grasa térmica). No hay forma de que puedas llegar a la almohadilla térmica en esta pieza. Lo mejor es acercarse lo más posible al centro del módulo y leer la temperatura de la pieza de aluminio. tendrás que cortar el plástico blanco que rodea el módulo.
No necesito una temperatura muy precisa, si puedo establecer la diferencia entre la temperatura en el centro/lugar más caliente y donde está el sensor de temperatura, solo puedo agregar la diferencia. Podría hacerlo midiendo el centro del LED (área amarilla), pero ¿el termómetro infrarrojo es preciso durante el funcionamiento del LED? ¿Cuál es mi mejor apuesta para obtener una lectura precisa de las temperaturas una vez apagada?
No entendí la última parte de su pregunta ... pero IR es MUY buena medida de la temperatura relativa de la unión (los LED visibles emiten prácticamente cero IR). Simplemente enciéndalo y espere... espere... hasta que la temperatura deje de aumentar y alcance un estado estable.
No estoy seguro de cuán preciso es realmente el IR porque estoy obteniendo 160C después de solo 10 segundos de funcionamiento con un ventilador de 120 mm y un disipador de calor a temperatura ambiente. ¿Qué parte del módulo debo medir? Ahora estoy apuntando el sensor IR al mismo centro.
¿Se mantiene a 160C?
Parece quedarse, incluso subió a 186C después de solo un minuto más o menos. El ventilador estaba extrayendo aire del disipador de calor, las temperaturas cayeron un poco cuando el aire se empuja hacia el disipador de calor, pero todavía estaba al menos a 120 ° C.
Bueno, esas temperaturas parecen bastante altas... los módulos CREE tienen un pequeño círculo que puedes unir a un termopar... i58.tinypic.com/24np3kh.jpg Eso es lo mejor que puedo decirte
Debo estar midiendo en el lugar equivocado. Si mido las temperaturas de la placa de aluminio, ¿puedo agregar X número de grados y obtener la temperatura aproximada de la unión (con un sensor de temperatura básico)? Mientras esté dentro de ~ 10C de la temperatura real, debería estar bien. Ni siquiera estoy seguro de qué parte estoy midiendo ya que el IR tiene un punto ancho :)

Solo hay una temperatura que importa, y esa es la temperatura de unión .

Puede usar un termopar pequeño e intentar colocarlo debajo de la base, tal vez perforando un pequeño orificio ciego en el disipador de calor debajo de la base del LED. (desde el otro lado). Muchos multímetros económicos tienen entradas de termopar tipo K (cromel-alumel) que probablemente sean lo suficientemente buenas para sus propósitos, siempre que verifique que estén leyendo la temperatura ambiente correcta cuando están fríos.

Otro método sería pasar una pequeña corriente constante, como 1 mA, a través de la unión del LED y variar la temperatura en un horno desde la temperatura ambiente hasta, digamos, 100 °C. Trace ese gráfico, ajuste una curva a él, o lo que sea, para que pueda encontrar el inverso (temperatura del voltaje a 1 mA). Ahora, si enciende la lámpara a una temperatura ambiente conocida, permita que se estabilice y luego cambie rápidamente de la corriente "encendida" de 600 mA o lo que sea a la corriente de 1 mA, puede obtener una lectura real de la temperatura real de la unión antes de que se enfríe también. mucho.

El método anterior es similar al método estándar para verificar el aumento de temperatura en los transformadores, usando la resistencia de la bobina (aunque podemos omitir el paso del horno porque sabemos más o menos cómo se comportará el cable de cobre con la temperatura, solo necesitamos una lectura de resistencia en uno conocido). temperatura).

Como aproximación, con su termómetro IR, podría pintar la parte posterior del disipador de calor de negro (si aún no lo está) para acercar la emisividad a 1, medir la temperatura y agregar un factor de distorsión como 3-3.5 °C. /vatio de disipación para tener en cuenta la resistencia térmica del paquete de unión y del disipador de calor del paquete (utilice el número real para la unión a la caja R θ j A si tiene una hoja de datos para el módulo LED. Habrá un poco de gradiente a través del grosor del disipador de calor, pero si puede pasar justo por debajo con solo un poco de cobre o aluminio entre ellos, el número debería ser lo suficientemente cercano.

Los LED actuales son lo suficientemente buenos como para que sea un poco pesimista suponer que toda la energía eléctrica que ingresa se convierte en calor: una cantidad significativa se emite como luz, por lo que no contribuye al calentamiento del LED.

Medir la parte posterior del módulo no sirve de nada, ya que entonces no sabría la temperatura de funcionamiento con el disipador térmico y el ventilador, sin mencionar que el LED se quemaría en segundos sin disipador térmico.
Sí, si no puede acceder a él en condiciones normales de funcionamiento, no es una sugerencia útil. El termopar por el método lateral (hassan789) no es tan preciso, pero en realidad podría ser factible para usted.
No tengo termopar, ¿funcionaría un sensor de temperatura normal? Tengo algunos con una temperatura máxima de 125C, de esta manera podría atenuar el LED o aumentar la velocidad del ventilador con arduino.
Funcionará si mide la temperatura por sí mismo, pero es posible que lo que mida no represente la temperatura del disipador de calor con tanta precisión o no responda tan rápido.
Eso es cierto, pero está desnudo (sin carcasa), por lo que debería responder bastante rápido.

El módulo debe especificar una temperatura máxima, y ​​generalmente se especifican en una ubicación específica (tienen que decirle dónde) o es la temperatura del "punto de acceso", lo que significa exactamente lo que parece: el punto más caliente que puede encontrar en el módulo. Sin más información sobre las tolerancias de la pieza, no creo que pueda recopilar información significativa o saber qué tan cerca está de las especificaciones. ;(

Estos módulos parecen tener una temperatura máxima de 80C pero no tienen una hoja de datos.
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