Testy termiczne MCPCB XPG XPE z wykorzystaniem kamery termo

...warsztat małego eksperymentatora, czyli jak gnębiliśmy różne rzeczy żeby je lepiej poznać ...
Awatar użytkownika
swietlik
Posty: 489
Rejestracja: sobota 22 lis 2008, 22:39
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: swietlik »

Hmm... atmosfera zrobiła się niefajna. Panowie, trzy głębokie wdechy...

A wracając do tematu i wysokich temperatur rejestrowanych na soczewce termoparą, nasunęła mi się analogia do światła słonecznego i soczewki skupiającej (możemy coś podpalić, przypiec itp., co pewnie wszyscy testowaliśmy w wieku okołoszkolnym ;) )

Czy w przypadku pomiarów termoparą na powierzchni soczewki możemy mieć do czynienia z błędem wynikającym z jej położenia blisko punktu skupienia?
Awatar użytkownika
EdiM
Posty: 307
Rejestracja: czwartek 17 sty 2008, 07:35
Lokalizacja: Radom
Kontakt:

Post autor: EdiM »

Witam
Chyba powinienem kandydować na prezydenta. Moje posty badawcze budzą sporo kontrowersji...
Nie ważne jak się mówi, ważne że się mówi :).

Słuchajcie ja nie mam łatwego dostępu do kamery, musiałem się trochę nagimnastykować i poczekać. Na pewno gdybym teraz studiował to bym miał łatwiej... Zrobiłem kilkaset zdjęć, głównie latarek Midiego. Kamera Flir i5 o ile dobrze rozpoznaję.

Jeszcze kilka danych na temat pomiaru.
Pomiar wykonywany krótko, po to by nie ogrzać blachy podkładowej. Krótko oznacza zwykle do ok. 25 sekund w ciągu których robiłem zwykle 4 fotki. Ta kamerka nie robi szybko zdjęć. Każda fotka w oryginale ma dokładny czas powstania.
I tak w kolejności robienia zdjęć, wyniki temperatury są takie:
72,9, 73,2 74,0
98,4 99,6 100,0
64,1 64,8 65,0 65,1
42,0 46,7 50,1 52,1
34,1 37,1 38,6 XRE
34,2 36,1 37,8 38,1 38,8 XRE
37,6 41,6 43,2 XRE
105 108 110 110 siedmioled - łatwo rozpoznać :)
84,9 86,8 87,5 87,9 czteroled
testy równoległego 3XPG
49,7 50,3 50,9
68,3
58,3 67,2 71,0
25,3 - hmm to chyba ta płyta robocza

itd...

jest jeszcze klika zdjęć
o jest jeszcze chyba moduł potórjny na miedzi, który był latarce

Co jest co, nie chce mi się sprawdzać teraz i nie o to tu chodzi. W kazdym razie wzrost
temperatury blachy nie był znaczny. Nie wiem dokładnie teraz.
Jak widać kolejność robienia zdjęć nie ma korelacji z temperaturą.
2,3 pomiar zwykle już się bardzo nie różni, to przyjmowałem jako temperaturę mierzoną. W sumie pierwszy też znacząco nie odstaje.

Proszę też zwrócić uwagę, że na np. 7-ledzie nie widać jakiejś znacznej różnicy w temperaturach LEDów. Na środku jest najgorętsza i tyle.
To samo dotyczy też 3XPG równoległych. Tam jest rozrzut temperatur, ale jak piszę pewnie wynika z różnicy VF. Niestety nie zrobiłem pomiaru szeregowego.
Dzisiaj wiem, że jeszcze mógłbym zrobić kilka pomiarów. Przede wszystkim każdy na więcej niż jednej diodzie. Dodatkowo pomiar spadku VF. Z drugiej strony po co? By ktoś komu to nie wyszło z sensem zwalał na totalny błąd pomiaru?
Przecież nie mierzymy śmieci, tylko identyczne diody.
Poza tym ja pokazałem porównawczy pomiar ze spadku VF (chyba nikt poza mną takich testów nie próbował powtórzyć, a wygląda na to, że jedyny błąd jakim są obarczone, to tolerancja współczynnika spadku napięcia i jego zależność w pewnym stopniu od prądu). Robiłem też na początku taki test, że podgrzałem diodę żelazkiem i wtedy ona nie świeciła i porównałem wynik z termometrem cyfrowym. Wszystko po to by wyniki były w moim przekonaniu poprawne.
Chciałem pokazać bardzo fajne wyniki.
Jaka jest niepewność pomiaru - nie jestem w stanie oszacować.

Dlaczego Czarny_kruku, widząc takie rozbieżności nie zrobiłeś pomiaru jednoczesnego swoim termometrem dolutowanym blisko diody?
Ja nie trafiłem na żadne rozbieżności kosmiczne, które mogły by powodować konieczność weryfikacji.



>czarny_kruk
"NIESTETY zmartwie Cie i pisze od razu, ze z pomiarow moich i kilku naprawde porzadnych

specjalistow (autorytetow) od termowizji (na sprzecie m.in. FLIR P65 oraz Jenoptik) wynika

jednoznacznie, ze w zasadzie NIE mozna porownywac ze soba bezposrednio odczytow z temperatur

mierzonych pomierzy diodami (nawet tego samego typu, tego samego producenta). Wynika to ponoc

z praktycznie niemierzalnej emisyjnosci diody. Proby i zalozenia, ze wyniki "prawie sie

zgadzaja" przy emisyjnosci =0,9 sa niestey bledne. "


Owszem błędy metody są znaczne, ale to co pokazałeś na zdjęciu nie mieści się w sensownych rozrzutach. Błąd pomiaru może być kosmiczny dla małych wartości epsilon. Dziwię się też, że skoro miałeś takie rozrzuty, to nie pokryłeś czymś powtarzalnym diod.



>clorox
"Jeżeli te pierwsze cztery testy były przeprowadzone przy użyciu tego samego emitera

(przelutowywanego na kolejne MPCB) to nawet jeżeli pomiary są obarczone błędem, można

przyjąć, że kolejność jest prawidłowa. Jeżeli jednak były to 4 różne emitery, to wyniki jak

dla mnie nie są już tak oczywiste, nawet zakładając, że diody były selekcjonowane pod

względem zbliżonego Vf."

Każda dioda inna

>pawelsz
"1. Skoro chłodzenie było nie najgorsze, to dlaczego
Cytat:
Test przeprowadzony krótko
po paru minutach lepiej widać efekty
"

Bo w ten sposób nie rozgrzałem znacząco blachy na podstawie.
Temperatura jak widać z wcześniejszych pomiarów stabilizuje się szybko.


>mkorbel
"Test przeprowadzony krótko" to trochę za mało powiedziane (może warto powiedzieć ile minut

trwał test)."

napisałem wyżej: ok. 20-30 sekund, tak szybko aby dało sie zrobić 2-3 zdjęcia

"
Nikt nie będzie używał wieloledowego moduło, żeby przepuszczać przez niego 1500mA :o

Jeżeli kolega EdiM testował na "..., na dużej blasze aluminiowej o dużej pojemności cieplnej"

"
No cóż, na razie to istnieje problem z przenośnym źródłem zasilania. Światła nigdy dość.


>Hans Trans
"Na przyszłość publikując takie testy proponuję umieszczać je w formie sprawozdania mającego

ręce i nogi: wstęp, wszystkie dostępne dane, rysunek układu pomiarowego, wyniki, analiza

błędu, wnioski. Nie będzie wtedy zbędnych pytań, aluzji, zarzutów itp.
"

Jeśli chodzi o mnie to zawsze stawiam na metodykę pomiaru jako podstawę, tak by nie generować niepotrzebnego błędu.
Zauważ, że od zrobienia zdjęć do ich opublikowania minął ponad miesiąc.


>Hans Trans
"Wynik ponad 200*C na soczewce dla 1.5A stoi w jawnej sprzeczności z danymi Cree. W karcie

katalogowej jest jasno napisane, że maksymalna temperatura złącza to 150*C. Skoro na soczewce

jest ponad dwieście, to ile na złączu? i to dla dozwolonego przez producenta prądu 1.5A? Coś

tu nie gra...
"
Jeśli wynik jest prawdziwy, to jedyne co nie gra, to chłodzenie tej diody.


>pawelsz
"Mam pirometr dzisiaj, pomierzę z grubsza temp. na diodzie (a raczej całościowo, niestety to

wersja o D:S=8:1 czyli z bliska złapie powierzchnię dość sporą ca z 3cm złapię obszar ok fi4)
"

cienko to widzę z takim pirometrem

>midi
Wracając do przypalonej diody. Była ona na podłożu białym z gammy (pierwsze jakie miałem dostępne), które w teście wypadło na 100stopni przy 1,5A i "doskonałym chłodzeniu". Skoro piszesz, że na 2A to na dzień dobry można przyjąć, że wzrost temperatury nie był rzędu 75-80, ale o ponad 30% wyższy czyli 107 stopni. Idąc dalej tym tropem w latarce ciężko zapewnić mniej niż 60-70 stopni na module diody. No i już mamy 170 stopni co najmniej. Czyż nie wystarczy by stopić wspomniane tworzywo? Jeszcze jedno tworzywo to ma taki parametr jak temperatura odkształcenia przy nacisku określony jako 110 stopni.

Chciałem także dodać, że wszystkie diody lutowane przez mnie są w ten sposób, że są dociskane w chwili stygnięcia lutu. Daje to możliwie dobre przyleganie i bardzo cienką warstwę lutowia.

Oczywiście moją specjalnością nie są pomiary temperatury pirometrem, ani tym podobne, a projekty elektroniki do pomiaru masy z dokładnością certyfikowaną dochodzącą do 0,00005%.

Ogólnie pomiary rzucają natomiast cień na założenia teoretyczne z tematu "Rezystancja termiczna MCPCB" gdzie należało by dodać jakiś współczynnik 'powiększenia kontaktu termicznego' przez listki boczne miedziane od sluga.

Nie mam zamiaru się gimnastykować, by komukolwiek coś udowadniać...

No i 2 godzinki zajęło... szanujmy siebie i swój czas...
Pozdrawiam
--
EdiM
Zapraszam do sklepu http://sklep.ledim.pl/
Zapytaj jak zdobyć dodatkowy rabat 15-20%
Awatar użytkownika
Hans Trans
Posty: 108
Rejestracja: poniedziałek 19 paź 2009, 17:26
Lokalizacja: Wrocław

Post autor: Hans Trans »

swietlik pisze: A wracając do tematu i wysokich temperatur rejestrowanych na soczewce termoparą, nasunęła mi się analogia do światła słonecznego i soczewki skupiającej (możemy coś podpalić, przypiec itp., co pewnie wszyscy testowaliśmy w wieku okołoszkolnym ;) )

Czy w przypadku pomiarów termoparą na powierzchni soczewki możemy mieć do czynienia z błędem wynikającym z jej położenia blisko punktu skupienia?
Soczewka diody jest owszem, skupiająca. Ale wiązka światła opuszczająca diodę jest rozbieżna, bo emiter diody umieszczony jest przed ogniskiem przedmiotowym. Obserwujemy powiększony, pozorny i prosty obraz emitera. Obserwujemy z przyjemnością, chyba, że ktoś nagle włączy prąd :mrgreen:
Z faktu, że dioda jest źródłem spełniającym dość dobrze prawo Lamberta wynika natomiast, że największe natężenie światła (a zatem i największa gęstość energii, także w zakresie podczerwieni!) jest w osi prostopadłej do powierzchni emitera/diody. Oczywiście zdecydowana większość ciepła generowanego przez diodę odprowadzana jest przez przewodzenie, a pewnie tylko niewielka (czyli ile? nie wiem...) przez promieniowanie. Ale wydaje mi się, że umieszczając termoparę w pobliżu wierzchołka soczewki powinniśmy odnotować większą temperaturę, niż w jakimkolwiek innym punkcie jej powierzchni. To oczywiście wypadałoby potwierdzić eksperymentalnie. Jeśli rzeczywiście wynik pomiaru termoparą zależy od położenia względem soczewki, należy ograniczyć absorpcję promieniowania podczerwonego np. owijając termoparę złotą folią. Problemem będzie w dalszym ciągu zapewnienie kontaktu z powierzchnią soczewki, no ale nikt nie mówił, że będzie łatwo..
Awatar użytkownika
Pikom
Site Admin
Posty: 2912
Rejestracja: sobota 27 wrz 2008, 20:31
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: Pikom »

Hans Trans pisze:Soczewka diody jest owszem, skupiająca. Ale wiązka światła opuszczająca diodę jest rozbieżna, bo emiter diody umieszczony jest przed ogniskiem przedmiotowym. Obserwujemy powiększony, pozorny i prosty obraz emitera. Obserwujemy z przyjemnością, chyba, że ktoś nagle włączy prąd :mrgreen:
Sorki za offtopa, ale to akurat jest dobre, obśmiałem się jak norka (nie pytajcie, nie wiem czemu akurat jak norka, ale tak się mówi...) jak wyobraziłem sobie minę klienta oglądającego emiter... może nawet pod mikroskopem... :mrgreen:
Pozdr.
Pikom
Awatar użytkownika
pawelsz
Posty: 1706
Rejestracja: wtorek 13 lis 2007, 11:36
Lokalizacja: Wrocław

Post autor: pawelsz »

Bardzo cenię osobiście Twoje testy EdiM, a że potem rozpętuje się burza to chyba dobrze :) czasami mały wiaterek odświeża poglądy i przyczynia się do wymiany wiedzy oraz pomysłów.

U ciebie zastanawia mnie to, że max temp często jest z boku diody a nie centralnie (jak w sumie teoretycznie powinno być) i tu pytanie (nie do sprawdzenia raczej obecnie) , czy to będzie zawsze to samo miejsce czy zmienia się (jeśli osadzenie diody na to wpływa, to miejsce nie powinno migrować...)
I raczej uważam, że pomiar powinien być przeprowadzony po dłuższym czasie- po wygrzewaniu się- często dopiero wtedy widać co i jak (chyba w taki niejako spoób następuje selekcja diod - po ich wygrzaniu itd)

Pomiary pirometrem zrobiłem wczoraj- ot tak z ciekawości, miałem zamiar sprawdzić jaka będzie średnia temp na diodzie obciążonej ok 1.3-1.4A ale wbudowanej w Tablo czyli dobrze chłodzonej :) potem dam wyniki (mierzyłem toto kole 25min)
Awatar użytkownika
skaktus
Posty: 6165
Rejestracja: środa 04 cze 2008, 18:41
Lokalizacja: OP

Post autor: skaktus »

Panowie, a ja mam inne pytanie.

Dziś testowałem XP-G R5, na PCB z martinexu, takie jak poniżej:

http://ledim.pl/html/img/termo/XPG_R5_b ... _photo.jpg

PCB piłowane, do 17 mm.

W diodę idzie 1,2 A, przyklejona do piguły fujikiem. Temperaturę mierzyłem multimetrem + sąda. Po minucie pracy, na soczewce miałem niby 102 st... Jak myślicie, pomiar był dobry, czy mam mierzyć w innym miejscu ?

W takim wypadku nieco boję się korzystać z latarki...

Jakieś propozycje ?
ILPT
Awatar użytkownika
midi
Posty: 1208
Rejestracja: niedziela 20 sty 2008, 21:04
Lokalizacja: Radom

Post autor: midi »

Hej, 102 stopnie na soczewce to nic strasznego, nawet 130 będzie jeszcze spokojnie dopuszczalne, według specyfikacji max temp. złącza wynosi 150 stopni więc zapas jest.
Nie nastawiał bym się w takim przypadku na wiele niższą temperaturę, sam widzisz że star jest spiłowany do 17mm, następnie klej i sama piguła, ta natomiast mniemam gwintem oddaje ciepło dalej, sam zobacz ile to połączeń termicznych, 102 stopnie to i tak dobry i dopuszczalny wynik :wink: . Tak dla spokoju sprawdź jeszcze czy dioda jest poprawnie dolutowana do stara, w XP-G często się zdarza że diody nie przylegają idealnie do MCPCB. Wynika to z tego iż sama dioda jest bardzo mała i bardzo lekka co powoduje iż czasem sama grawitacyjnie podczas lutowania nie opada na swoje miejsce co powoduje że ciepło migruje przez grubą warstwę cyny.
Nie wyrażam zgody na wykorzystywanie moich zdjęć w jakiejkolwiek formie bez mojej wiedzy, są tylko i wyłącznie moją własnością, szczególnie nie życzę sobie czerpania za ich pomocą korzyści finansowych przez osoby trzecie.
Awatar użytkownika
skaktus
Posty: 6165
Rejestracja: środa 04 cze 2008, 18:41
Lokalizacja: OP

Post autor: skaktus »

Uspokoiłeś mnie...już się bałem że nici z XP-G. Dioda przy podstawie soczewki ma ok 85 - 90 st.

Powiedzcie mi, czy zakup XP-G na podkładzie 14 mm od Edima, poprawi znacznie sytuację ?
Awatar użytkownika
pawelsz
Posty: 1706
Rejestracja: wtorek 13 lis 2007, 11:36
Lokalizacja: Wrocław

Post autor: pawelsz »

to zależy od odbioru ciepła dalej- pcb tylko transportuje szybciej lub wolniej ciepło z diody dalej, jeśli dalej jest słaby odbiór ciepła, to kryzys może być.
Nie pisałeś gdzie jest dioda- w czym, ani po jakim czasie jest taka temp - to jest ważne, a zostało pominięte w testach
ps
jak mierzyłeś sonda na soczewce- przez dotyk ?
Awatar użytkownika
EdiM
Posty: 307
Rejestracja: czwartek 17 sty 2008, 07:35
Lokalizacja: Radom
Kontakt:

Post autor: EdiM »

skaktus pisze: Powiedzcie mi, czy zakup XP-G na podkładzie 14 mm od Edima, poprawi znacznie sytuację ?
Zakładając, że dane z początku wątku są wzorcowe, to poprawi temperaturę o kilka stopni. No chyba, że nie chodzi tylko o to jakie jest MCPCB, ale także niezbyt solidne lutowanie.
Gdybyś podał temperaturę na postawie MCPCB można by łatwiej ocenić.

Inne sprawa, to jak się mają pomiary z takiego czujnika temperatury w tych warunkach do rzeczywistości.
Pozdrawiam
--
EdiM
Zapraszam do sklepu http://sklep.ledim.pl/
Zapytaj jak zdobyć dodatkowy rabat 15-20%
Awatar użytkownika
skaktus
Posty: 6165
Rejestracja: środa 04 cze 2008, 18:41
Lokalizacja: OP

Post autor: skaktus »

Panowie pomiary, wykonane po 2 minutach pracy latarki, latarka Romisen RC-U4, sterownik DF& Cali, w diodę 1,2 (wahania do 1,26) A, dioda XP-G R5

-czubek soczewki, mierzone poprzez dotyk, temperatura max 109 at

-u podstawy soczewki, dotykając częścią sondy soczewkę a częścią podstawę diody, mierzone na wszystkich 4 rogach - temp ok 90 st

-mierzone u podstawy samej diody, tak gdzie dioda styka się z PCB, temp ok 75 st

Po 3,5 minuty pracy warunki niewiele się zmieniają, lekko falują. Piguła wyraźnie nabiera ciepła, to samo głowica latarki.

Jakieś sugestie ?
Ostatnio zmieniony poniedziałek 26 kwie 2010, 13:02 przez skaktus, łącznie zmieniany 1 raz.
Awatar użytkownika
midi
Posty: 1208
Rejestracja: niedziela 20 sty 2008, 21:04
Lokalizacja: Radom

Post autor: midi »

Skręcić i cieszyć się że lampka nieźle świeci, jak tego nie zrobisz i będziesz dalej analizował to możesz nigdy nie cieszyć się z tego światełka, a to się przypadkiem soczewka oberwie albo lampka spadnie niespodziewanie i diodę szlag trafi :evil: . Jeżeli pomiary są w miarę poprawne to nic się nie powinno stać, klejąc MCPCB do piguły zadbaj by kleju było jak najmniej, tzn. warstwa powinna być jak najcieńsza. Latarka jest w sumie do świecenia więc najwyższy czas troszkę poświecić :wink: .
Pozdrawiam.
Nie wyrażam zgody na wykorzystywanie moich zdjęć w jakiejkolwiek formie bez mojej wiedzy, są tylko i wyłącznie moją własnością, szczególnie nie życzę sobie czerpania za ich pomocą korzyści finansowych przez osoby trzecie.
Awatar użytkownika
skaktus
Posty: 6165
Rejestracja: środa 04 cze 2008, 18:41
Lokalizacja: OP

Post autor: skaktus »

Witam.

Diodę wkleiłem taki sposobem:

-polerka piguły na lustro
-polerka diody na lustro

Przesmarować diodę fluikiem, następnie na diodę zakładam okrągły, plastikowy kołnierz, całość idzie w imadło, po czym ściskam b.mocno. Po chwili nadmiar fluika wyłazi bokami, dociskam jeszcze mocniej i tak czekam na związanie. Co jakiś czas przemieszczam kołnierz tak aby równomiernie docisnąć.

Patrząc jednak na czasy posiadania PC, to wiem że wówczas pasta sylikonowa to była porażka... Przewodziła kiepsko, z czasem rozwarstwiała się na przeźroczysty płyn + suchy sylikon.

Lepsze rezultaty dawały pasty na innej bazie, choćby srebra, nawet najtańsza Manhattan, srebrna (bez grama srebra) była lepsza niż sylikon. A potem Arctic Silver to już w ogóle. Różnica w temperaturach pomiędzy sylikonem a arctic silver dochodziła do 12 st.
ILPT
Awatar użytkownika
krzycho_
Posty: 2187
Rejestracja: piątek 08 maja 2009, 18:40
Lokalizacja: Poznań

Post autor: krzycho_ »

skaktus bez przesady z tą polerką ;) to nie procesor gdzie mamy kilkadziesiąt wat mocy do wytracenia na radiatorze .
Wystarczy dobrze odtłuścić powierzchnie prze połączeniem i stosować dobre pasty i kleje , pasta silikonowa przewodzi ale nie tak dobrze jak te z zawartością metali (alu,miedź,srebro) także najlepiej takie stosować .

Co do klejów , ja używam Thermopoxa i zdaje się on ma najlepsze parametry z klejów no może oprócz kleju Arctic ale od kosztuje ponad 40zł i nie ma go w moich pobliskich sklepach .
elektroda.pl
Awatar użytkownika
skaktus
Posty: 6165
Rejestracja: środa 04 cze 2008, 18:41
Lokalizacja: OP

Post autor: skaktus »

No może przesadziłem, ale piguła była widocznie "porysowana", czyli miała okręgi po tokarce, typową spiralę która byłą chropowata i utrudniała by pewnie oddawanie ciepła, stąd ta "zabawa"
ILPT
ODPOWIEDZ