[mrzimm]

Уже не первый раз пытаюсь собрать налобник на 10 вт диоде.
Первая попытка не удалась в виду того что понадобилось активное охлаждение. К тому же сам по себе корпус большой (40*40*80мм)


Недавно предпринял попытку его улучшить и добавил в корпус внутреннюю пластину. Таким образом вдоль задней и боковых стенок фонаря образовалась емкость которую я заполнил водой.
Эффективность распределения тепла получилась очень хорошая, корпус нагревается почти равномерно, разница температур подложки диода и корпуса не превышала 10 градусов.
Такая конструкция + 2 небольших радиатора уже смогли удерживать температуру диода в пределах 60 градусов (внешняя 25, фонарь неподвижен, пассивное охлаждение). Но это увеличило вес фонаря.

Основная проблема активного охлаждения - низкая надежность кулера, требуется дополнительный контроль температуры

Собственно хотел спросить кто делал фонари на 10 вт диодах (или более мощных) и как вы решали проблему отвода такого количества тепла.

[PrimUs]

IMHO, нужно думать в эту сторону:

Размеры (ШхГхВ)113 x 100 x 40 мм
Вес: 0.36 кг

[mrzimm]

Уже пробовал - неудобно непрактично.
К тому же теплотрубки легко повредить.


Потому и создал тему - хочу найти наиболее приемлемую конструкцию с пассивным охлаждением.

С активным охлаждением есть неплохая идея, но ее еще надо реализовать.

[AVSel]

Можно попробовать элемент пельтье поставить. Но правда это дополнительный расход энергии.

[PrimUs]

Может лучше подумать в сторону уменьшения тепловыделения?
Или пойти на компромис и повысить температуру в ущерб световому потоку?
Для Cree падение такое:

[mrzimm]

Тоже рассматривал, это огромный расход энергии, у элементов пельтье очень низкая эффективность. Уже тогда лучше использовать вентиляторы.
Когда то читал про то как ставили элемент пельтье на процессор, 80 вт на элемент, 4 градуса разница с ним и без.

2 PrimUs
Тоже не вариант. После 85 градусов начинается ускоренная деградация люминофора диода. Это очень существенно сокращает жизнь диоду (диод постепенно теряет эффективности и тепловыделение растет а световой поток падает).
Это конечно длительный период но все же так делать не хочется.
Для себя я поставил правило не подымать температуру диода (подложки) выше 70.

[PrimUs]

Два XP-G на токе в ампер дадут ~650-690 люм. Допустим, греем их до 70-80 градусов, значит эффективность падает до 0,85* 650=552,5 люмен. При мощности в 6 ватт. Такую мощность при такой температуре рассеять намного проще.
Кстати, какой диод используется?

[ites]

 Сообщение от mrzimm :

Уже пробовал - неудобно непрактично.
К тому же теплотрубки легко повредить.


Потому и создал тему - хочу найти наиболее приемлемую конструкцию с пассивным охлаждением.

С активным охлаждением есть неплохая идея, но ее еще надо реализовать.

Я предлагаю на "ушки" этому налобнику приделать динамики. Всё польза, и свет и музыка.

[mrzimm]

Сейчас используется MC-E (брал когда еще XP-G не было) тепло белого оттенка.
Когда появятся XM-L поставлю и его (через переключатель либо MC-E либо XM-L).
Суть не в том как свести мощность к более низкой, а в том как сконструировать корпус оптимальный по соотношению размера и рассеиваемой мощности.

Мощный фонарь хочется сделать просто потому что интерсно.
Мне в принципе хватает моего основного фонаря:

150 люмен на 1.2 Вт (XP-G нейтральныйб 122 лм на 1 Вт), 25*25*40 мм корпус.

2 ites
Он более не существует, очень большой не юзабельный и легко повредить.
Это была первая проба с MC-E

[AVSel]

Можно еще сделать налобник в виде каски из аллюминия.
А если еще с хорошим оребрением - ватт на 50 светодиод можно ставить

[PrimUs]

 Сообщение от mrzimm :

Суть не в том как свести мощность к более низкой, а в том как сконструировать корпус оптимальный по соотношению размера и рассеиваемой мощности.

Компактный корпус или радиатор может рассеивать много тепла, только если он существенно горячее окружающего воздуха.
Пути два:
1.максимально уменьшить количиство переходов (паять диод напрямую к радиатору, отказаться от "звезды")
2. включить в конструкцию тепловой насос.

По личному опыту, тоже делал налобник на mc-e. Паял напрямую на медную пластинку, пластинку через термопасту к "народному" радиатору болтами. Кристаллы включал 2s2p, ток 1300ма, мощность ~8.5 ватта. Радиатор после 3х минут на столе при +20 - 60 градусов, при ходьбе на улице - градусов 30-40...

[mrzimm]

 Сообщение от AVSel :

Можно еще сделать налобник в виде каски из аллюминия.
А если еще с хорошим оребрением - ватт на 50 светодиод можно ставить

Не очень удобно - тогда луч нельзя будет повернуть вверх или вниз.
50 вт тоже не выйдет, будет горячо голове, да и распределение тепла будет плохое - в основном охлаждении будет участвовать только передняя часть.

Мы немного отвлеклись от темы. Давайте попробуем подумать о реальной конструкции.

PrimUs
1.максимально уменьшить количиство переходов (паять диод напрямую к радиатору, отказаться от "звезды")
2. включить в конструкцию тепловой насос.

1 - сложновато да и выигрывается думаю немного
2 - прошу уточнить что имете в виду. (в текущем варианте для распределения тепла использую емкость с водой)

[PrimUs]

 Сообщение от mrzimm :

2 - прошу уточнить что имете в виду. (в текущем варианте для распределения тепла использую емкость с водой)

Элемент пельтье, кулер для обдува, помпа для жидкости.. всё что требует для отвода тепла подвода дополнительной мощности.. которой и так немного.
Механические решения - ненадёжны, пельтье жрёт столько, что проще выбросить светодиод и поставить галогенку. Эффективность люмен на ватт будет примерно одинакова ))

Можно конечно задуматься о некой жидкости, кипящей при 30 градусах, но IMHO, это тупик..

[mrzimm]

Похоже вы правы. Скорее всего лучше чем есть сейчас уже не получиться.
Попробую реализовать идею с кулером.

[AVSel]

Кстати, вариант с жидкостным охлаждением не так уж и плох. На поворотной голове только светодиод с оптикой, драйвером и охладителем, а радиаторы можно вынести в блок батарей.

[PrimUs]

или подключить световой блок напрямую к кровеносной системе носителя

[mrzimm]

2 AVSel
В таком случае потребуется мини насос для прокачки воды.
Вариант хорош тем что разгружает голову фонаря, но появиться компрессор и шланги.
Шланги можно оборвать за что то.
У меня например затылок обычно закрыт капюшоном от химзы, так что толку от радиатора там будет не так много, или я начну греться.

Уже тогда лучше банальный кулер - проще, соответственно надежней.
Хочу сделать воздуховод в корпусе и через него качать воздух, увеличив таким образом площадь охлаждаемую кулером.

 Сообщение от PrimUs :

или подключить световой блок напрямую к кровеносной системе носителя

Стерилизовать пред каждой вылазкой сложно, да и порвал шланг и умер от потери крови как то уныло

[PrimUs]

и всё же о повышенной температуре при эксплуатации..
наткнулся на интересный график:

[Mauser]

даже на 150 градусов, срок службы 10к часов)))
для нашего дела это ооочень много.


По теме:
Применять более эффективные диоды, увеличивать их количество.
Т.е. не жарить один ХПГ на 1.5А
а распределить эти 1.5А на 3 диода.
Это будет дороже, может быть сложнее, но относительная эффективность возрастет!

[mrzimm]

2 PrimUs
Это график по температуре p-n прехода.
Для MC-E тепловое сопротивление заявлено 3 градусов на ватт (белый).
То есть при 10Вт между p-n переходом и подложкой будет 30 градусов.
То есть уже при 70 градусах на подложке мы имеем 100+ на кристалле.
Хотя исходя из графика там все равно 25-30 тыс часов работы до потери 50% кпд я все же не рискну подымать температуру за 70 градусов.
Тем более что температура "гаплык диоду" 150 на кристалле

2 Mauser
У XP-G тепловое сопротивление 6 градусов на 1 вт.
3 XP-G это теже 10 вт при ампере. То же количество тепла - та же температура корпуса и соответсвенно подложек.
На кристалле разница врядли будет более 5-10 градусов.
Преимущество на данные момент в большей светоотдаче и лучшему распределению тепла по корпусу.