LED très haute puissance (10, 50, 100W...)

[vinz369]

la Rth que donne Aquatikus est toujours pour 10cm de dissipateur (enfin en général c'est comme ça).

Donc j'imagine qu'il doit utiliser une longueur plus importante.

 

Par contre les valeur en surface que tu mesures au laser doivent être assez proche bien qu'inférieure à la température au coeur de la LEDs, mais je les trouve très élevées. ça commence à faire chaud de dépasser les 100°. ça ferait peut être pas de mal d'ajouter un ventilo sur ton dissipateur pour l'aider un peu. Un ventilo bien dimensionner, tu peux gagner énormément sur le Rth du dissipateur.

 

Ne pas oublier qu'on gagne alors en durée de vie mais aussi à éclairage instantané, puisque les courbes des différents fabricants montrent bien une chute des performances au delà d'une certaine température

 

De mon côté, j'ai reçu mes dissipateurs, et j'ai commandé mes alims.

[Hervé]

Farpaitement !

[Aquatikus]

ça me semble aussi énorme 100°C

 

cela dit, le radiateur qui était vendu avec : Silent square EVO est prévu pour un TDP de 130W.

=>Avec ce radiateur le coeur de la Led est mesuré à 120°C (alors que le ventilo tourne a fond = 12V)

 

=> avec le radiateur passif on ne monte qu'à 105°C j'ai mesuré la semelle à 55°C environ (vraiment pas évident de faire ça, on en prend plein les mirettes :-p )

 

@ hervé => qu'en est-il de ton radiateur si ton ventilo ne tourne plus ? as tu prévu une sonde ?

 

 

[Greg]

Le résultat est très sympas et encouragent quant a l'utilisation de ce type de led, pour l'avenir, a suivre.

J'aime bien l'équilibre visuel, tendance bleu comme en plongée

Je suis surpris par le rendement énergétique par contre, perdre 20 % dans les alimentations, sachant que meanwell dans ces gammes de puissance offre des rendement de 96 % c'est ballot je trouve, mais bon.

Si je n'avais pas ma contrainte de hauteur pour mon projet, avec les infos que nous a donné Florian sur ses led Bridg. , me laisserai bien tenté par la paresse de ne pas câbler des led de 3 W, car côté pratique et simple, ces leds de puissance sont quand même très sexy.

[scrab]

...me laisserai bien tenté par la paresse de ne pas câbler des led de 3 W, car côté pratique et simple, ces leds de puissance sont quand même très sexy...

C'est exactement ce qui me fait pensé que les led 3W n'ont pas beaucoup d'avenir dans l'industrie (mais je peux me tromper), mais par exemple, je vois mal un stade de foot éclairé avec ces dernières alors qu'un multichips remplacerai avantageusement et facilement les bonnes vieilles iodure en place.

[Hervé]

avec le radiateur passif on ne monte qu'à 105°C j'ai mesuré la semelle à 55°C

J'en déduis que la résistance tehrmique semelle-LED est de l'ordre de 0,5°/W.

Si on suppose qu'elle est similaire pour une LED 50W ça ne fait que 25°C de différence semelle-LED : avec 35°C sur la semelle, la LED ne dépasse pas 60°C.

 

Les LED multichip étant constituées de 20, 50, 100 LED 1W sous 350mA les caractéristiques sont similaires, l'avantage étant la facilité de mise en oeuvre car il en faut beaucoup moins.

Mais cet avantage a des limites : s'il est encore simple de refroidir une LED 50W, la dissipation d'une LED 100W devient problématique.

qu'en est-il de ton radiateur si ton ventilo ne tourne plus ? as tu prévu une sonde ?

Initialement j'avais prévu de répartir mes 12 LED sur 3 dissipateurs peigne chacun muni d'un ventilateur et d'une CTN permettant d'asservir la vitesse du ventilo à la température mais aussi de réduire le courant des LED en cas de surchauffe.

J'ai abandonné cette idée car la différence de température ambiance-semelle atteignait 40°C (20°C dans le living, 60°C sur la semelle, 85°C sur la LED).

J'ai adopté une configuration avec un ventirad par LED soit autant de systèmes de contrôle de la température; j'ai donc simplifié : une seule sonde pilote la vitesse des 12 ventilateurs mais il n'y a pas de protection en cas de surchauffe : si un ventilo ne tourne pas, je crois que la LED est morte !

Je suis surpris par le rendement énergétique par contre, perdre 20 % dans les alimentations, sachant que meanwell dans ces gammes de puissance offre des rendement de 96 %

9 des 12 LED sont équipées d'une alim Maenwell LPC-60-1400 dont le rendement ne dépasse pas 85%.

Les 3 autres sont alimentées par une Meanwell S-350-36 avec un rendement de 83% encore grevé par les pertes dans les régulateurs de courant.

Obtenir le meilleur rendement possible ne faisait pas partie de mes objectifs.

Voici le bilan global

Un gag sur ma rampe : complètement coupée (par mon Aquatronica) une des LED reste très faiblement allumée : ça me fait un éclairage lunaire

J'exagère, rien à voir même avec une unique LED bleue, c'est plutôt une lueur.

La cause est probablement une légère fuite dans le relais de l'Aquatronica car la LED s'éteint quand j'enlève la fiche secteur, quoique la tension mesurée aux bornes soit pratiquement nulle (0,08V AC); bizarre.

 

[Greg]

Bonjour Scrab,

pour l'avenir des led 3 W dans l'industrie, je ne me prononcerais pas, mais souder des led a la chaine ne pose pas de problème ..

C'est plus dans les applications DIY et pour les petites et moyenne structures que les led haute puissance sont super intéressante, largement moins de boulot a fournir, donc plus simple pour les bricolage maison et moins couteux pour les structure ne pouvant se payer des chaines de montage.

Perso je verrais les chose évoluer comme cela :

Led multichip haute puissance utilisées pour remplacé les ampoules dans les application avec sources ponctuelle de puissance.

Led de puissance simple pour remplacé les tubes néons par exemple, dans les application avec sources diffuse.

Apres, il y a plein d'application demandant moins de puissance qui n'utilise de toute façon qu'une led.

 

 

Bonjour RV,

pour le rendement qui n'était pas ton objectif premier, je le sais bien, tu a obtenu ce que tu désirais ce qui est le principal.

Par contre mon objectif est clairement un bon rendement, d’où les Meanwell avec leurs 94 % de rendement dans mon projet (C'est bien 94 et non pas 96 comme écrit précédemment), d’ou ma remarque d'ordre générale.

Bizarre quand même ton aquatronica :

Tu as des capteur ILS qui ne tienne pas le coup, et maintenant il allume les leds ...

les interfaces entrée/sortie sont faite comment sur ce truc?

[Hervé]

Par contre mon objectif est clairement un bon rendement, d’où les Meanwell avec leurs 94 % de rendement dans mon projet

Quelle alim comptes-tu utiliser exactement ?

Bizarre quand même ton aquatronica :

Tu as des capteur ILS qui ne tienne pas le coup, et maintenant il allume les leds ...

les interfaces entrée/sortie sont faite comment sur ce truc?

Les capteurs ILs ne sont pas reliés à l'Aquatronica mais au Zelio : 24V DC 10k; voir le sujet dédié Interrupteur à flotteur.

Sur l'Aquatronica chaque entrée reçoit une interface de la sonde (de niveau, pH, ...) vers une liaison pseudo-USB (idem USB mais avec alim 16V) et les sorties sur un bloc prises à relais comme ceci

Ce qui est bizarre est que cette prise est reliée à LED via 4 alimentations Meanwell et qu'une seule s'allume.

J'ai à nouveau débranché puis rebranché la fiche sur le bloc : la LED ne s'est pas rallumée.

 

[grisou]

Quelqu'un sait jusquà quelle T° ambiante une LED peut "tenir" ???

[Hervé]

Quelqu'un sait jusquà quelle T° ambiante une LED peut "tenir" ???

Ce n'est pas la bonne question.

En général on recommande de ne pas dépasser 125°C sur la jonction (le "coeur" de la LED) mais elles tiennent facilement jusque 180°C.

Ceci dit les performances diminuent quand la température de jonction augmente; par exemple si on suppose qu'une Cree XP-G sort 100% de lumière à 25°C elle ne sortira plus que 85% à 100°C.

 

Ceci dit, pour calculer la température de jonction, il faut connaître les caractéristiques thermiques de la LED et du dissipateur sur lequel elle est montée.

Par exemple la LED de 100W qu'Aquatikus est en train de tester : la résistance thermique dissipateur-jonction est de l'ordre de 0,5°/W : c'est inhérent à chaque LED, on ne peut rien y changer;

ceci signifie que si on ne veut pas dépasser par exemple 125°C sur la jonction, la semelle ne doit pas dépasser

125°C-100W x 0,5°/W = 75°C

dès lors si on veut que la semelle ne dépasse pas 75°C avec une température ambiante de 25°C il faudra choisir un dissipateur dont la résistance thermique est inférieure à

(75°C - 25°C) / 100 W = 0,5°/W.

Si on utilise un dissipateur plus performant alors la température ambiante pourra être supérieure à 25°C sans que la jonction ne dépasse 125°C.

 

[Dompail]

Bravo Hervé pour cette réalisation

Mais maintenant que le boulot est terminé, n'oublies pas de me rendre tous mes outils

[Hervé]

Merci, sans faute

[grisou]

Ce n'est pas la bonne question.

 

La question venait du fait que j'ai un sauna au taf dont l'ampoule (incendescence) à claqué.

Comme cette loupiotte lume de 9h à 22h ... et ayant déjà remplaçé une partie de toutes mes halogènes par des spot LED ... je pensais faire de même dans ce cabanon ou la T° ambiante est de 80° :plaisante: ...que nenni ...enfer et damnation .... la loupiotte LED a tenu 30 minutes avant de claquer à son tour.... a suivi tant qu'à faire une "fluocompacte économique" ...elle a tenu une heure mais quand je l'ai éteinte pour tester quelques allumages ...elle n'a pas redémarré :mdr4: ..

Du coup j'ai mis une halogène qui elle tient le coup.

[Greg]

Pour l'alim, je comptais utiliser la série HLG-240, remplacée maintenant par la HLG-240H, 93 à 94 % de rendement dans la plage de tension que je vise (environ 30 v), 240 W, avec réglage de limitation en courant et en tension.

Pour ta prise, bizare en effet, sa sent le défaut d'isolation tu ne trouve pas?

[Hervé]

J'avais regardé le HLG : 81€ chez Future Electronics.

Le défaut est qu'elle est dimmable seulement de 10% à 100%, pas moyen de descendre en dessous de 10%, valeur à laquelle on a déjà pas mal de lumière; j'ai préféré une alim fixe (S-350) avec un dimmer maison pour descendre à zéro sur 3 LED + 9 alim non dimmables (LPC-60 à 16€ pièce).

 

J'imagine qu'il y a une fuite à la prise; dans le relais Aquatronica ? Bizarre !

[Greg]

Pas chère ton adresse, il ont un site marchand car j'ai regardé rapidement, pas trouvé de site de VPC ?

Pour le côté dimmable toute les versions ne le sont pas, et d’après florian qui lorgne la même alimentation, les versions dimmable ne se feraient que sur commande.

De mon côté, je comptais les utiliser en fixe et soit remplacer le potard d'ajustement par un potard numérique, soit ne dimmer que quelque leds (avec un dimmer séparé) pour avoir une transition en faible éclairage pour les poissons et laisser le reste en tout ou rien.

A une époque je faisait cela avec 2 bête ampoules a incandescence pour la transition.

 

Pour la fuite, ta prise n'aurait pas fréquenté trop longtemps le brouillard salin?

[Hervé]

ne dimmer que quelque leds (avec un dimmer séparé) pour avoir une transition en faible éclairage pour les poissons et laisser le reste en tout ou rien.

C'est qu'est ce que j'ai fait.

 

[Florian]

J'ai fini les branchements de ma rampe et procédé à un essai: ça déchire grave. Je peux passer à la fixation des éléments. RV est ce que tu as collé les réflecteurs sur les chips ? Avec quoi ? (j'ai essayé néoprène et colle pistolet ça marche pas et cyanolite c'est déconseillé).

 

 

 

[Hervé]

J'ai fini les branchements de ma rampe et procédé à un essai: ça déchire grave. Je peux passer à la fixation des éléments. RV est ce que tu as collé les réflecteurs sur les chips ? Avec quoi ? (j'ai essayé néoprène et colle pistolet ça marche pas et cyanolite c'est déconseillé).

Bonjour Florian,

Ce serait bien de décrire ta configuration avec quelques photos.

 

Je n'avais pas l'intention de coller les réflecteurs, simplement les coincer entre la LED (le réflecteur entre un peu dans le bord du cadre de la LED) et la lentille

 

Impossible cependant de maintenir 12 réflecteurs en place en posant la structure (avec les LED) sur le fond (avec les lentilles); alors j'ai collé les réflecteurs sur les LED avec 2 points d'epoxy; en fait une fois que tout est assemblé ça m'est égal si la colle ne tient pas, par exemple si elle ne résiste pas à la chaleur.

 

 

 

[Greg]

J'ai fini les branchements de ma rampe et procédé à un essai: ça déchire grave. Je peux passer à la fixation des éléments. RV est ce que tu as collé les réflecteurs sur les chips ? Avec quoi ? (j'ai essayé néoprène et colle pistolet ça marche pas et cyanolite c'est déconseillé).

Pour le collage la cyano peu en effet généré des zone blanches a proximité du collage (réaction due a l'humidité de l'air je crois), donc pas bonne idée en effet. Je crois savoir que la lentille est en verre, dans ce cas pourquoi pas du silicone qui colle aussi très bien sur l'alu et qui tiens bien la chaleur?

[grisou]

Ils vendent un tube de sillicone spécial "chaleur" pour cet usage chez ac-rc.

 

http://www.befr.ebay.be/itm/Heatproof-Silicon-Adhesive-/220856898366?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item336c18d33e

 

ps: je suis en train de commander un projo tout monté pour "voir" chez ac-rc

Pour un futur bac à anémones ...un 50w:

Seal Standard: IP65

Size: 288mm×240mm×150mm

Net weight: app. 3.7 kgs

Input Voltage: 85-265V

Frequency range: 47-63Hz

LED driver: IP66 waterproof

Color Temperature/Wavelength: 24 chips 10000K + 24 chips 453-457nm Royal Blue

LED chips: EPILEDS EP-B4545V-A3 45x45 mil

Rated Power: 52.2W (29V 1.8A)

Operating Temperature: 0~50°C

Storage Temperature: -20~95°C

Safety standard: CE, FCC, CCC, GB4943

 

 

[Hervé]

Je crois savoir que la lentille est en verre, dans ce cas pourquoi pas du silicone qui colle aussi très bien sur l'alu et qui tiens bien la chaleur?

Effectivement la lentille est en verre mais le réflecteur est en plastique brillant : je ne le confierais pas à un collage silicone.

De plus il faut aussi coller ce réflecteur en plastique sur le plastique de la LED.

Ils vendent un tube de sillicone spécial "chaleur" pour cet usage chez ac-rc.

Bizarre cette colle silicone qui tient à 200°C alors que le silicone acétique ordinaire tient beaucoup plus : j'en ai utilisé sur des pots d'échappement de moteurs de modèles réduit; ça doit bien monter à 600°C.

 

Je pense que la meilleure colle reste quand même l'époxy mais que le meilleur moyen est de s'arranger pour ne pas devoir les coller.

C'est aussi comme ça que j'ai fait pour l'unique LED de mon refuge : un trou dans un morceau de plexy pour passer la lentille, et cette plaque tient au dissipateur avec les 4 fils qu'on voit sur cette photo

 

Enfin, là c'était un bricolage pour essayer; maintenant c'est comme ça, même principe

 

 

 

[grisou]

Question bête (quoique .... )... le ventillo ..il aspire ou il souffle ...sur les ailettes du refroidisseur ...je dis ça par rapport à un de mes pc oû certains ventillo aspirent l'air DANS le pc et d'autres aspirent l'air HORS du pc.... d'oû lors de la construction d'une rampe "fermée" ou j'imagine que les ventillos soufflent sur les refroidisseurs alors qu'un ou deux ventillos aspirent et rejettent l'air hors de la rampe ????? non ??

[Hervé]

Question bête (quoique .... )... le ventillo ..il aspire ou il souffle ...

Grand débat.

Dans les cas des ventirads (photo ci-dessus) le ventilo souffle vers les ailettes.

Est-ce mieux ? Ca dépend !

Pour ma rampe LEd j'avais d'abord disposé les LED sur un dissipateur peigne recouvert d'un tunel dans lequel soufflait un ventilo

Température initiale : 21°C.

Après une heure de fonctionnement

• au centre, sous le ventilo : à peine tiède (pas mesuré);
• côté droit du dissipateur : 31°C ;
• côté gauche : 47°C

Le centre situé sous les turbulences du ventilo et recevant de l'air "froid" (ambiant) est évidemment mieux refroidi que les extrémités qui reçoivent de l'air déjà réchauffé; j'ai donc tout simplement retourné le ventilo pour qu'il aspire au centre; résultat après une heure de fonctionnement aucune partie du dissipateur ne dépasse plus 40,4°.

Cependant le 2è dissipateur (5 LED), après une heure de fonctionnement, atteint 59°C, raison pour laquelle j'ai finalement utilisé un ventirad par LED : si je considère une température normale du living de 20°C je peux maintenir la semelle à moins de 33°C en alimentant les ventilos sous 10V.

 

 

[Florian]

Ce serait bien de décrire ta configuration avec quelques photos.

Mais alors je ne pourrais plus breveter !!!! Bon tant pis. Une photo rampe éteinte (8 cm d'épaisseur, sans son couvercle en isorel perforé et ses cables de suspension, l'ensemble fait moins de 10 kg):

Après allumage pour évaluer la couverture à 75 cm (hauteur des tréteaux) . Ca semble ok pour une surface de 160X120 à éclairer (optiques 90°):

Le coût de l'ensemble atteint 800 euros (400 euros de LED, 100 euros de ventirads, 200 euros d'alim mean well, 100 euros de fournitures casto) + une dizaine d'heures de bricolage.