Lamerskie pytanie o XP-G, jak to się lutuje

[RobRoy]

Piotrek K., dzięki.
Czytałem ten topic. M.in. na jego podstawie naszła mnie myśl, aby "coś zrobić" z tym ciepłem.

Owszem, przyznaję że na razie jestem teoretykiem i tylko /dumam/ przeglądając doświadczeni innych, ale mając trochę doświadczenia w wymianie ciepła i trochę doświadczenia życiowego, wiem że często warto 3x pomyśleć teoretycznie przed zabraniem się za robotę. Czasu to nie zaoszczędza, ale materiału na pewno

W innym poście (nie pamiętam już gdzie) widziałem tabelkę z prądami i lumenami diody. Nie szło to liniowo. Nie dużo brakowało do liniowości, ale 2x większy prąd nie dawał 2x większej emisji światła.
Więc może warto zastanowić się na kierunkiem: kilka diod w szeregu, a mniejszy prąd. Trudność techniczna tego rozwiązania polega na rzeźbieniu radiatora w ściśle określonych miejscach, bo ograniczeni jesteśmy wymiarami i rozstawem soczewki trój-diodowej.

Ale martwił się będę o to później, jak w praktyce zobaczę odprowadzanie ciepła bezpośrednio na radiator. Być może okaże się, że problem sam się rozwiąże i pominięcie laminatu będzie wystarczające i spokojnie będzie można przez jedną XP-G przepuścić np. 1,2A (aby nie żyłować diody ma maxa 1,5A), zamiast przez trzy 400mA.
(chociaż wtedy pewnie powstanie nowy problem, bo będzie się chciało mieć więcej światła i skoro jedna 1,2A jest dobrze chłodzona, to czemu nie trzy po 1,0A )

[Piotrek K.]

W innym poście (nie pamiętam już gdzie) widziałem tabelkę z prądami i lumenami diody. Nie szło to liniowo. Nie dużo brakowało do liniowości, ale 2x większy prąd nie dawał 2x większej emisji światła.
Więc może warto zastanowić się na kierunkiem: kilka diod w szeregu, a mniejszy prąd.

Zgadza się diody mają lepszą sprawność przy niższym prądzie (więcej lumenów/wat).
Rozwiązanie wieloledowe ma jednak według mnie poważną wadę. Przy podobnej wielkości reflektorów i podobnej jasności będzie mniejszy zasięg od rozwiązania z jednym ledem.
Przykładowo te 2 latarki:
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.32951
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.32952
gdyby emitowały taką samą ilość światła to ta z jednym dużym reflektorem miała by na pewno o wiele większy zasięg. Nawet przy takiej różnicy lumenów 230 : 450lm ta z jedną diodą pewnie ma większy zasięg. Są jednak zastosowania w których zasięg nie jest priorytetem i w takich wieloledy sprawują się dobrze.

Być może okaże się, że problem sam się rozwiąże i pominięcie laminatu będzie wystarczające i spokojnie będzie można przez jedną XP-G przepuścić np. 1,2A (aby nie żyłować diody ma maxa 1,5A), zamiast przez trzy 400mA

Przez dobrze chłodzoną XP-G można bez ryzyka przepuścić 1,5A (przy 1,5A mamy około 0,75A/mm² struktury), gdyby tak nie było producent nie podniósł by max. prądu z 1A do 1,5A. Oczywiście można zaszaleć i poeksperymentować z większymi prądami np. 2A a może i więcej .

(chociaż wtedy pewnie powstanie nowy problem, bo będzie się chciało mieć więcej światła i skoro jedna 1,2A jest dobrze chłodzona, to czemu nie trzy po 1,0A )

Widzę że już nie jesteś tak bardzo "z innej bajki" i powoli zaczynasz łapać o co chodzi w naszej

[Hans Trans]

Rozwiązanie wieloledowe ma jednak według mnie poważną wadę. Przy podobnej wielkości reflektorów i podobnej jasności będzie mniejszy zasięg od rozwiązania z jednym ledem.
Przykładowo te 2 latarki:
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.32951
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.32952
gdyby emitowały taką samą ilość światła to ta z jednym dużym reflektorem miała by na pewno o wiele większy zasięg. Nawet przy takiej różnicy lumenów 230 : 450lm ta z jedną diodą pewnie ma większy zasięg. Są jednak zastosowania w których zasięg nie jest priorytetem i w takich wieloledy sprawują się dobrze.

... tu bym nie był taki pewien. Zasięg, czyli odległość od źródła światła, dla której natężenie oświetlenia odbiornika spada do zadanej wielkości zależy od wielu czynników, nie tylko od wielkości reflektora. Co w ogóle rozumieć pod pojęciem "wielkość" ? Średnicę? głębokość? ogniskową? A co z kształtem powierzchni? Dla przykładu z dwóch reflektorów o tej samej średnicy (u wylotu) głębszy (czyli o ten krótszej ogniskowej) będzie dawał większy zasięg (więcej światła skupionego) - ale też do pewnej granicy. Dla źródła punktowego ona oczywiście nie istnieje, ale diody ni hu hu punktami nie chcą być
Generalnie zazwyczaj jest tak, jak piszesz: im mniejszą objętość zajmuje reflektor, tym mniejszy jest kąt bryłowy tej części wiązki, która pada na powierzchnię reflektora i jest wysyłana hen, daleko... Ale można zmajstrować wieloleda z malutkimi emiterami i głębokimi reflektorami o krótkiej ogniskowej, który zaświeci tak samo daleko, jak armata z jedna diodą i reflektorem o podobnych rozmiarach.

[Piotrek K.]

Ale można zmajstrować wieloleda z malutkimi emiterami i głębokimi reflektorami o krótkiej ogniskowej, który zaświeci tak samo daleko, jak armata z jedna diodą i reflektorem o podobnych rozmiarach.

Zgadzam się tylko po co? Jakie zalety będzie miała taka konstrukcja w porównaniu z jednym ledem? Ja na przykład w tej chwili zalet nie mogę się dopatrzyć a już widzę 2 problemy: zogniskowanie tego żeby świeciło w jeden punkt oraz zasilanie (konieczne identyczne vf lub połączenie szeregowe ewentualnie jeszcze coś innego żeby zapewnić równy prąd dla wszystkich LEDów).

[Hans Trans]

Zgadzam się tylko po co? Jakie zalety będzie miała taka konstrukcja w porównaniu z jednym ledem? Ja na przykład w tej chwili zalet nie mogę się dopatrzyć a już widzę 2 problemy: zogniskowanie tego żeby świeciło w jeden punkt oraz zasilanie (konieczne identyczne vf lub połączenie szeregowe ewentualnie jeszcze coś innego żeby zapewnić równy prąd dla wszystkich LEDów).

Hmm, po co... Dobre pytanie. Wady? Zogniskowanie w jeden punkt: bez problemu, osie reflektorów równoległe do siebie i już świecimy w tym samym kierunku. W punkt to można celować z metra-dwóch zezując osiami, jak kto potrzebuje. Ja czasem potrzebuje nawet z 1cm;) Z zasilaniem chyba też nie ma dramatu, step-up są (o ile dobrze doczytałem) co prawda zwykle nieco mniej sprawne, niż inne warianty przetwornic, ok, to może być wadą.
Teraz zalety... Może tak: czy nie lepiej użyć większej liczby diod zasilanych niższym prądem? Skuteczność świetlna dla niższych prądów jest jakoś tam większa, jak by nie patrzeć. Ilość generowanego ciepła zatem mniejsza, w dodatku rozprowadzona na większej powierzchni... Użycie większej liczby emiterów przy mniejszym natężeniu prądu to zresztą dość powszechny trend w budowie układów oświetleniowych zastępujących klasyczne źródła światła... Oczywiście latarki rządzą się nieco innymi prawami i tu faktycznie znacznie wygodniej użyć jednej diody i jednego reflektora. Ale czy jest to wariant optymalny?

[Piotrek K.]

Teraz zalety... Może tak: czy nie lepiej użyć większej liczby diod zasilanych niższym prądem? Skuteczność świetlna dla niższych prądów jest jakoś tam większa, jak by nie patrzeć. Ilość generowanego ciepła zatem mniejsza

No z tym bym podyskutował .
Wielkość części świecącej musi chyba pozostać na tym samym poziomie w stosunku do wielkości reflektora/reflektorów (zakładając że średnica reflektora jednoleda i średnica reflektorów wieloleda ma być taka sama, żeby zmieściło się to w identycznej obudowie jak w podanych przykładowo przeze mnie latarkach).
Wydaje mi się że nie da się zatem w latarce która ma mieć określony zasięg przy określonej wielkości głowcy zwiększyć powierzchni świecącej diod.

w dodatku rozprowadzona na większej powierzchni...

Z tym już nie

[RobRoy]

(chociaż wtedy pewnie powstanie nowy problem, bo będzie się chciało mieć więcej światła i skoro jedna 1,2A jest dobrze chłodzona, to czemu nie trzy po 1,0A )

Widzę że już nie jesteś tak bardzo "z innej bajki" i powoli zaczynasz łapać o co chodzi w naszej

Biorę oczywiście pod uwagę, że mogę być w kolosalnym błędzie, ale odnoszę wrażenie, że w tej (tutaj) bajce chodzi o wymyślenie możliwie dużej ilości wariantów użycia diody świecącej przy jak największej ilości permutacji zbioru elementów - obudowa, zasilanie, stabilizator, reflektor, piguła, emiter (plus różne rodzaje każdego wymienionego). Na zasadzie "na ile sposobów można złożyć dostępne nam klocki" i "kto pierwszy wymyśli nowy sposób"
"w mojej bajce" jest cel zastosowania i znalezienie /sposobu ułożenia klocków/ realizujących założony cel możliwie optymalnie.

A że widzę kilka różnych celów zastosowań, to i rozważam kilka sposobów /ułożenia klocków/.

Wydaje mi się że nie da się zatem w latarce która ma mieć określony zasięg przy określonej wielkości głowcy zwiększyć powierzchni świecącej diod.

Tak tylko sobie gdybam i dumam, ale skoro np. XP-G ma stosunkowo małe wymiary (3,5x3,5mm) i gdyby odprowadzenie ciepła było bardzo dobre, to może dałoby się posadzić dwie (lub cztery) diody bezpośrednio obok siebie i stworzyć "punkt emisyjny" o wymiarach 7x7mm (przy 4 diodach). I te7x7mm wsadzić w miejsce dotychczasowej żarówki, nawet jeżeli reflektor w tym celu trzeba byłoby lekko /udoskonalić/.
Oczywiście zasilać to mniejszym prądem, bo (3Wx4) 12W byłoby trudno odebrać z powierzchni 7x7mm. Chociaż to ostatnie należałoby sprawdzić w praktyce. I oczywiście nie przez MCPCB, ale bezpośrednio na radiator.

[Piotrek K.]

(chociaż wtedy pewnie powstanie nowy problem, bo będzie się chciało mieć więcej światła i skoro jedna 1,2A jest dobrze chłodzona, to czemu nie trzy po 1,0A )

Widzę że już nie jesteś tak bardzo "z innej bajki" i powoli zaczynasz łapać o co chodzi w naszej

Biorę oczywiście pod uwagę, że mogę być w kolosalnym błędzie, ale odnoszę wrażenie, że w tej (tutaj) bajce chodzi o wymyślenie możliwie dużej ilości wariantów użycia diody świecącej przy jak największej ilości permutacji zbioru elementów - obudowa, zasilanie, stabilizator, reflektor, piguła, emiter (plus różne rodzaje każdego wymienionego). Na zasadzie "na ile sposobów można złożyć dostępne nam klocki" i "kto pierwszy wymyśli nowy sposób"

o ...piiii..., a skąd takie wnioski?

"w mojej bajce" jest cel zastosowania i znalezienie /sposobu ułożenia klocków/ realizujących założony cel możliwie optymalnie.

A że widzę kilka różnych celów zastosowań, to i rozważam kilka sposobów /ułożenia klocków/.

Ja cały czas myślę że u nas jest dokładnie tak jak opisujesz swoje podejście do tematu

Piotrek K. napisał/a:
Wydaje mi się że nie da się zatem w latarce która ma mieć określony zasięg przy określonej wielkości głowcy zwiększyć powierzchni świecącej diod.

Tu mi chodziło o to że kilka mniejszych reflektorów potrzebuje mniejszych diod (na przykad XP-C) żeby zachować podobne skupienie do większego reflektora z większą diodą (np. XP-G). Gdyby dać tak do tych mniejszych reflektorów większe diody (XP-G) to większy zasięg przy podobnej jasności na pewno będzie miała jedna XP-G w dużym reflektorze (pisząc duży mam na myśli średnicę, zachowaną dobrą jakość - taką samą jak w mniejszych i odpowiednie ukształtowanie - wiadomo płytki nie zapewni dobrego skupienia)
(pisząc mniejsza dioda, chodzi mi o mniejszą strukturę świecącą, a ta ma jak wiadomo mniejszą sprawność przy podobnym prądzie i mniejszy dopuszczalny prąd)

Tak tylko sobie gdybam i dumam, ale skoro np. XP-G ma stosunkowo małe wymiary (3,5x3,5mm) i gdyby odprowadzenie ciepła było bardzo dobre, to może dałoby się posadzić dwie (lub cztery) diody bezpośrednio obok siebie i stworzyć "punkt emisyjny" o wymiarach 7x7mm (przy 4 diodach). I te7x7mm wsadzić w miejsce dotychczasowej żarówki, nawet jeżeli reflektor w tym celu trzeba byłoby lekko /udoskonalić/.

XP-G ma 2mm² i ta wielkość się liczy do skupienia a nie wielkość obudowy
To o czym piszesz już wymyślono poczytaj sobie o wielochipowych diodach MC-E i SSC P7 oraz o reflektorach OP (orange pell)

[RobRoy]

Skąd wnioski? Jakoś takie odniosłem wrażenie po lekturze forum Oczywiście to bardzo dobrze, bo to powoduje postęp. Ale ja, po osiągnięciu założonego celu bym już nie kombinował dalej, aby uzyskać o 2,16% lepiej (stąd ta /inna bajka/)
Być może wynika to z mojego "szoku technologicznego" i przesiadka z 12lm/W (typowa żarówka) na 130 lm/W (Power LED) wydaje mi się wystarczająca.
Ale może tak tylko mi się teraz wydaje

Oczywiście temat Power LED wart jest zainteresowania (nawet jeżeli jest się z innej bajki), bo wydajności LED rosną, a ceny spadają. Przeglądając nie taki znowu stary temat Cree XP-G, widziałem

ceny sa swietne. Spodziewane w europie to ok. 10-12EUR/szt detal.

Teraz kosztują w detalu za sztukę 18-21, ale PLN, a nie EURO.

[Piotrek K.]

Ale ja, po osiągnięciu założonego celu bym już nie kombinował dalej, aby uzyskać o 2,16% lepiej (stąd ta /inna bajka/)

O 2 czy 5% jaśniej to raczej nikt normalny nie będzie się bił, ale np. o 10% jaśniej (np przez wymianę szybki na taką z powłokami o lepszej przepuszczalności światła), czy 30% jaśniej (wymiana XR-E R2 na XP-G R5 obie zasilane prądem 1A przy czym XP-G ma zwykle mniejsze Vf i tym samym mniejszą pobieraną moc) to już gra warta świeczki .