Ma che LED è mai questo ?

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Dopo il SetFocus per la microfotografia e dopo Enotria1 per il rilievo della radioattività, sto iniziando a pensare ad un problema che tutti noi abbiamo con i LED di potenza.

Con le vecchie lampadine era facile, sopra c'era scritto tensione e potenza e quindi si avevano sempre tutti gli elementi per sapere come utilizzarle.

Ma ora, con i led di potenza, siamo nei guai: non c'è scritto nulla delle loro caratteristiche e, per di più, i led sono anche piuttosto permalosi, appena vai oltre i loro limiti, si bruciano che è una bellezza !

Dopo questa premessa veniamo al punto: sempre sfruttando il mio ormai amico Arduino, sto pensando a come costruire un marchingegno che in automatico esamina un led incognito, per poi indicarmi almeno la tensione massima e la corrente massima sopportabile. Naturalmente senza bruciare il LED ! :slight_smile:

Per evitare di scoprire l'acqua calda, la mia domanda è la solita: sapete nulla di progetti del genere ?
Avete mai visto strumenti di test per i led di potenza ? Avete qualche idea di come si potrebbe fare a scoprirne i limiti, ma senza distruggerlo ?

Cordiali saluti
Andrea

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Non saprei.
Uf si vede dal colore (+ o meno) ma sopratutto dal materiale semiconduttore usato.
La corrente massima dipende dal led. L'involucro da un idea perché deve portare via il calore prodotto.
Ma non c'é una grandezza da misurare per capire la corrente nominale. L'unica é leggere la sigla e cercare il datasheet.
Ciao Uwe

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Per evitare di scoprire l'acqua calda, la mia domanda è la solita: sapete nulla di progetti del genere ?
Avete mai visto strumenti di test per i led di potenza ? Avete qualche idea di come si potrebbe fare a scoprirne i limiti, ma senza distruggerlo ?

Un metodo c'è, ma è complesso e non è detto che porti sempre il marchingeno a funzionare a dovere.
Il metodo consiste nel applicare al led un dissipatore molto grande, fornendo al led una corrente che cresce nel tempo, allora con termometro infrarosso o sonda rilevi la temperatura di uno dei due terminali di alimentazione, o il case. Il giusto sarebbe misurare la temperatura del "DIE", ma non ho idea di come si possa riuscire a fare.

Il die deve rimanere sotto i 120 gradi, nel tempo devi anche rilevare la luminosità, ti ritroverai a costatare che un'incremento della corrente non porta più vantaggi in termini di flusso.

Il Led non si guasta se lo si fà lavorare raggionevolmente oltre le caratteristiche, ma dura meno.
Esempio, senza dire marca e modello, alcuni led sono stati riclassificati, perche i test hanno rilevato che possono lavorare a
corrente più alta. Io ne ho 3 di questi led, che un tempo veniva detto nel datasheet che la corrente di lavoro era di 250mA, dopo la riclassificazione possono lavorare a 325mA, e sono in grado di produrre un flusso di 100lm a circa un 1W.

In uno stesso lotto di led puoi trovare led con vf che varia da 3.2 a 3.6 volts.

L'anno passato ho studiato molto, in particolare il rebel di philips e i cree, e ti devo dire che anche loro si sono trovati
in difficoltà a fornire dei dati certi in merito alla durata di questi, tanto che ognuno faceva un pò a caso fino all'introduzione di uno standard per le misure e i grafici.

In definitiva arduino può essere usato, ed io stesso lo acquistato al tempo proprio per fare delle misure sui led, ma poi
dopo tanto lavoro, un'icidente ha rotto i sette led su cui stavo facendo i test, e per il momento ho messo da parte l'esperimento per dedicarmi ad altro.

Ciao.

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Direi che la strada è quella giusta, anch'io ho pensato alla temperatura come elemento informativo delle condizioni di lavoro.

In pratica, bisogna raccogliere diverse informazioni di base: incremento luminoso, incremento di corrente, incremento di temperatura.

Mentre la luminosità emessa ha il classico andamento ad S, l'incremento di temperatura è una curva esponenziale: dovremo quindi individuare il punto di flesso superiore per la luminosità, a cui corrisponderà un punto della curva esponenziale della temperatura, tanto più avanzato, quanto lo permetterà l'efficienza del radiatore.

Allora, al nostro povero Arduino colleghiamo un buon sensore di corrente (da 0 a 5 Amper almeno), un sensore di temperatura dalla massa minima e dalla minima inerzia, un sensore di luminosità ed un sensore di tensione per avere l'indicazione di quante singole giunzioni sono state collegate in serie.

Il processo inizierà dando corrente ed aumentandola di quantità definite ed abbastanza lentamente, in modo da lasciare il tempo al calore di trasferirsi dalla giunzione alla sonda di rilevazione. Parallelamente all'aumento di corrente, si registrerà l'aumento di luminosità e di temperatura.
Ad un certo punto si troverà che all'aumento di corrente corrisponde un diminuito incremento di luminosità ed un repentino aumento della temperatura.
Questa situazione dovrebbe corrispondere alla massima potenza dissipabile, la tensione di alimentazione ci darà poi l'indicazione del numero delle giunzioni collegate in serie e quindi della possibile fragilità del LED.
La corrente invece ci fornirà indicazioni sul numero delle giunzioni collegate in parallelo e, quindi, del rendimento complessivo del LED.

Sembra un problema da poco, ma con i LED abbiamo appena incominciato e già non sappiamo come individuarli, almeno finché non ci si deciderà di mettere un codice unificato per indicare almeno la corrente massima che può sopportare.
Campa cavallo ! :smiley:

Cordiali saluti
Andrea

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Sembra un problema da poco, ma con i LED abbiamo appena incominciato e già non sappiamo come individuarli, almeno finché non ci si deciderà di mettere un codice unificato per indicare almeno la corrente massima che può sopportare.
Campa cavallo ! smiley-grin

Io non vedo il problema, in quanto sia cree che philips e osram forniscono una documentazione in alcuni casi anche ridondante, in particolare philips è stata per me fonte primaria dove acquisire le dovute conoscenze.

Tuttavia e vero che in commercio si trovano led venduti da una nota azienda italiana che sono sprovvisti di seri datasheet, e si risolve non acquistandoli, anche perchè non sono per niente economici e le poche caratteristiche lasciano a desiderare.

Poi c'è da fare una distinzione tra array led e singola giunzione, e prefiribile la singola giunzione o al limite un'array di pochi led.

La misurazione delle caratteristiche a cui ricorrono i produttori si basa su uno strumento in grado di misurare la temperatura del die, ma avevo letto di uno strumento in grado di misurare la temperatura di giunzione, ma poi ho smesso di documentarmi, e quindi non so se è una bufala.

Nota che ci sono led che secondo il costruttore reggono temperature di giunzione di 150 gradi anziche 120, poi dipende pure dal colore come diceva uwe, e mi pare di ricordare che per alcuni colori cambia anche la resistenza termica tra j e dissipatore.

Il processo inizierà dando corrente ed aumentandola di quantità definite ed abbastanza lentamente, in modo da lasciare il tempo al calore di trasferirsi dalla giunzione alla sonda di rilevazione.

L'ideale sarebbe quello di fornire corrente impulsiva così da evitare il riscaldamento, ma solo nel caso ci si doti di uno strumento in grado di misurare la temperatura di giunzione o di un punto molto vicino a questa, poi ci sarebbe anche la necessità di ricavare la Rjc (ginzione/case) perchè serve per dimensionare il dissipatore oltre ad imporre un limite pratico alla corrente. La corrente dovrebbe venire da un generatore di corrente in grado di lavorare con tensioni di giunzione molto ampie, sul sito di LT, trovi molti buoni alimentatori switching per utilizzo specifico. Es 3V - 45v, così da poter testare sia il singolo led che una stringa un array di led.

Ho dato un'occhiata veloce al tuo sito, e questo mi ha fatto pensare alla passione per la radio frequenza di mio padre, allora sono andato a guardare le apparechiature che usava. Un Sommerkamp fl2000b a triodo con placca in grafite, un E.R.E, e un'altro per la 144 e rotti.

Ok appena ho un po di tempo leggo qualcosa un po meglio sul tuo sito, complimenti.

Ciao.

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Io non vedo il problema, in quanto sia cree che philips e osram forniscono una documentazione in alcuni casi anche ridondante

Il problema non è la documentazione, è la mancanza di indicazioni sul singolo LED.
Se io ti do in mano un LED di potenza che non hai mai visto e ti chiedo con quale corrente massima funziona, tu come fai a rispondere ?

Cordiali saluti
Andrea

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Se io ti do in mano un LED di potenza che non hai mai visto e ti chiedo con quale corrente massima funziona, tu come fai a rispondere ?

Certo non posso rispondere se insieme al led non ho il datasheet, il fatto è che scrivere un codice su un componente che misura 4x4 mm è un problema, per me da un paio di anni è un problema riuscire anche a leggerlo qualora ci fosse scritto.

Ad esempio il rebel ha il corpo ceramico che è ancora più piccolo dei 4x4, e si và ancora verso la miniaturizzazione.

Questi tipi di componenti non sono pensati per il montaggio manuale, ma per quello industriale che prevede dei nastri caricati nella pick & place, quindi per loro il problema non si pone.

Poi avere un codice univoco per identificarlo, più o meno come avviene per i transistor o altri componenti, non può che essere un bene, ma non mi stupisco più di tanto se ancora non sia stato fatto, in quanto se non fosse stato per interessi economici non sarebbe nato il comitato per lo standard delle misure sui led e altri istituti, questo per dare la possibilità di fare delle comparazioni.

Forse, prima mi sono espresso male, riprovo:
Personalmente per me il problema non sussiste, in quanto non mi ritrovero mai nella condizione di avere un led senza il datasheet.

Semmai un'altro è il problema mi sono trovato ad affrontare prima di fare un'acquisto, ed anche dopo che ho la merce in mano, non posso fare a meno di chiederemi: ma mi hanno mandato la versione giusta? come posso appurarlo?

Il fatto è che di un led, con sigla è nome e forma identici ne esistono molte varianti, basta che cambi una lettera per ritrovarmi con un led da 80lm/w a 3500k anziche il 100lm/w a 4500K, ed e li che la sigla stampata nel led mi darebbe una certa garanzia che in buona o cattiva fede il venditore mi ha mandato la versione che ho richiesto.

Dai un'occhiata a questa base, del tipo di led ne avevo comprati 10, 7 li ho persi nell'incidente. Ho realizzato un pcb simile ma in FR4 per prova. Con 7 di quei led puoi arrivare tranquillamente a 700lm teorici per circa 7W a luce fredda 5000K e costano poco se paragonati ad xebel, ancora da recente su digikey tengono un prezzo concorrenziale.

Ciao.