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Prueba con 2 LED Full Spectrum de 50W. Disipación activa en Disipador de 8.7cm x 20cm

Posted by Leonardo Moreno Urbieta on

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Fig. 1. Ubicación de los LED que incluye medidas importantes tanto de su posición como de las medidas del disipador

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Fig. 2. Foto tomada desde la vista superior durante la prueba. El ventilador está colocado justo en la parte media del disipador (El ventilador es de 8cm x 8cm que funciona a 127V y tiene un flujo de 20CFM)50W_LEDS_ACTIVE_COOLING_3

Fig. 3. Foto tomada desde la vista superior durante la prueba y con el sistema encendido.

THERMAL_IMAGE_LED_50W Fig.4 Imagen térmica que mide el promedio en la zona de emisión de luz de los LEDs.
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Fig.5 Comparación térmica entre el punto donde se mide la temperatura del termopar y la medida en la superficie emisora de luz. La finalidad es ver la diferencia de temperatura entre el termopar y la cámara térmica.

En esta ocasión realicé una prueba con un par de LEDs muy usados por nuestros clientes. Éstos son 2 LEDs Full Spectrum de 50W (Fig. 1)

La prueba la realicé con un tramo de nuestro disipador de calor de 8.7cm x 20cm y un ventilador de 20CFM (Fig. 2). La dirección de las aletas es apuntando hacia arriba.

Para la instalación usé una pasta térmica SILITEK y tornillos que fijan el led al disipador.

Después de más de 1 hora de funcionamiento continuo, los resultados fueron los siguientes:

  • Voltaje: 131 V
  • Corriente: 0.940 A
  • Potencia: 123.14 W
  • Temperatura Ambiente: 24ºC
  • Temp. Zona A: 55.3ºC
  • Temp. Zona B: 56.9 ºC

La Fig.4 muestra una imágen térmica de la zona de emisión de luz de los LEDs. El promedio de esta zona está alrededor de los 121ºC. En las partes más calientes, la temperatura medida por la cámara es de unos 142ºC.

La razón de por qué usé una cámara térmica es que no parece haber un punto sobre el PCB del LED en el cuál se puede soldar un termopar.

Para poder solucionar de manera limitada el hecho de que la temperatura medida por la cámara térmica no es muy precisa, tomé imágenes de la temperatura con esta cámara en la superficie más caliente y en el punto A.

Al mostrar la temperatura en el punto A, puedo comparar la temperatura entre la cámara y el termopar. La diferencia de temperaturas es de 8.2 ºC. Puedo estimar que la temperatura en la parte más caliente es de 133.9 ºC. (Hay que tener cuidado con esta conclusión pues la emisividad de las 2 superficies puede ser distinta, pero nos funciona como una primera aproximación).

Esta última temperatura nos indica que estamos muy cerca de los límites recomendados por fabricantes de LED como CREE que establecen una temperatura máxima de 135ºC en la superficie emisora de luz.

En conclusión, bajo las condiciones presentadas, puedo argumentar que este arreglo de 2 LEDs de 50W y un ventilador de 20CFM está en el límite máximo de operación.

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