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Prueba con LED Cree de 50W cambiando la longitud del disipador

Posted by Leonardo Moreno Urbieta on

HEATSINK_50W_LED

Fig. 1. Muestra el conjunto del disipador y ventilador. Esta foto es del disipador de 9.2cm de largo, pero la disposición para el de 20cm de largo fue la misma. El ventilador está colocado de manera que su centro está alineado con el centro del LED debajo de él. El LED no se aprecia en las fotos pues está en la parte inferior (parte plana del disipador). 1) Foto frontal, 2) Foto lateral

 

50W_CREE_LED_THERMAL_IMAGE

Fig.2 Fotos térmicas de el LED de 50W en el disipador de 7.6cm. La medida en la imagen es la longitud del disipador. El voltaje promedio de alimentación fue 36.2 V (con una variación de +/- 0.1V) y la corriente fue de 1.45A. La potencia eléctrica medida directamente fue de 52.4 W. 1) Longitud de 20cm, 2) Longitud de 9.2cm

 

¿Cómo varía la temperatura del LED al variar la longitud del disipador usando ventilador?

La Fig. 1 muestra el dispositivo experimental (i.e. el LED con el disipador). Colgar el disipador de esa manera tiene como objetivo evitar que el calor se transmita a otros cuerpos que no sean el aire circundante.

La Fig. 2 muestra las imágenes térmicas de la superficie emisora del LED Cree Modelo 3050 (CXA3050). Los datos de alimentación eléctrica están en la descripción de la Fig.1 

Longitud del Disipador (cm) Temperatura Ambiente (ºC)  Temperatura Tc (Sobre el PCB del LED) 
(ºC)
Temperatura Disipador 
(ºC)
Resistencia térmica (ºC/W)
20cm 25.8 57.2 41.7 0.296
9.2cm 26.5 65.1 46.5 0.355

Tabla 1. Muestra las mediciones de temperatura obtenidas al realizar las pruebas con el arreglo de la Fig. 1.

 

La Tabla 1 muestra el promedio de la temperatura ambiente, la temperatura sobre el PCB del LED (que es el punto indicado por CREE para medir la temperatura) , la temperatura del disipador muy cercano al LED y finalmente la resistencia térmica estimada.

En primer lugar, este disipador de 7.6cm (sin anodizado) junto con un ventilador de flujo estimado en 20CFM puede mantener la temperatura Tc menor a 85ºC (a una temp. ambiente de alrededor de 26ºC) que es lo recomendado por CREE.

En segundo lugar, la tabla muestra un incremento en la resistencia térmica al disminuir la longitud del disipador. Esto podría ser un estudio interesante en el futuro.

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