Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Светодиоды » Жидкий радиатор для светодиода: как, почему, для чего (часть 1 из 2)

    Жидкий радиатор для светодиода: как, почему, для чего (часть 1 из 2)


    «Запустил свою любимую электрическую машину - красную Теслу на орбиту Марса» .. (Иллон Маск)


      То, что придумали когда-то лампу накаливания тоже хорошо, но теперь она уже понемногу теряет свою популярность как «правильный» прибор для электрического освещения. Ведь лампа накаливания греет на 95%, при этом светит только на 5%. Другое дело светодиоды, которые наоборот светят на 95%, хотя и падение цены на светодиодные лампы не всегда такое большое. Здесь кто-то бы стал трильйонардером, если бы вдруг Солнце исчезло.

      На наружное освещение (парковка, дорога) обычно требуется большая яркость светодиодов, а использование металлических радиаторов не всегда экономически оправдано, также диод на улице все равно должен вставляться в корпус из стекла и алюминия для защиты от осадков.
      Так что такое - жидкий радиатор, спрашивается.

      Дело в том, что светодиод, как и любой полупроводник, который находится под нагрузкой (большой ток и напряжение на нем) нагревается. Иногда такое нагревание приводит к выходу его из строя. В этом случае применяют металлические теплоотводы (радиаторы), которые обдуваются проточным воздухом. Недостатком такого исполнения радиатора может быть его громоздкость. Можно сравнить с автомобилем у которого вместо системы антифризового охлаждения двигателя стоят радиаторы воздушного охлаждения (размером как крылья у самолета).

    Еще недостатки металлических радиаторов: большой объем пространства, отверстия в корпусе прибора для охлаждения (куда потом попадают пыль или насекомые), больший вес, использование специальных теплопроводящих паст или клеев для лучшей теплопередачи к радиатору, пустое нагревание окружающего пространства, поэтому водяное охлаждение имеет некоторые преимущества.

      Как я исследовал, охладить светодиод можно загрузив его непосредственно в воду (холодную или комнатной температуры). В таком случае отпадает необходимость в пасте, радиаторе, а находясь в прозрачной воде и сосуде, светодиод будет отдавать свет не хуже чем в воздухе, и воду можно брать проточную, а при необходимости использовать теплую воду для нужд.

      В идеале, рекомендую: применить дистиллированную или бидистиллированную воду (она почти не проводит электрический ток), подключать низковольтные светодиоды (при высоком напряжении проходит интенсивный процесс электролиза с выделением газа), нужна серьезная гидроизоляция контактов в воде.

      Использование переменного тока снижает процесс выделения газа, но диод при этом сильно мерцает - здесь еще от частоты тока зависит. Мерцание света с частотой более 30 Гц почти не воспринимается глазом человека (что успешно используют в кино и на телевидении).
      
      Для постановки эксперимента нужно минимум материалов и инструментов.

     Инструменты и приборы:

    - мультиметр (измерим ток до 2 А);
    - термометр на 100 градусов (не обязательно);
    - стакан (стеклянный, прозрачный);
    - аккумулятор на 12 в (или блок питания на 12 в, мощностью от 20 Вт).





    Расходные материалы:

    - вода дистиллированная (200 мл);
    - водостойкий клей (15 г, или раствор канифоли);
    - раствор зеленки (15 мл);
    - соединительные провода;
    - "Крокодилы" (6 шт.);
    - резистор переменный (на 20 Вт, диапазон 0-68 Ом);
    - светодиод белый (12 в, 10 Вт);
    - припой;
    - канифоль.






    Этап 1.
      Исследование начинаем припаяв провода к светодиоду, когда припой остынет, хорошо промазываем открытые контакты поверхности пайки водостойким клеем (или канифолью):



    Этап 2.
      Наливаем в стакан дистиллированной воды, где-то 200 г:



    Этап 3.
      После того как высохнет гидроизоляционный клей, загружаем светодиод на дно стакана так, чтобы его собственный радиатор был сверху, а светоизлучающая поверхность упиралась в дно стакана:



    Этап 4.
      Ставим резистор на наибольшее сопротивление и включаем питания, в зависимости от величины тока регулируем мощность свечение светодиода с помощью резистора. Если газ не выделяется (значит надежная гидроизоляция контактов в воде):



    Этап 5.
      Наблюдаем изменение температуры воды в зависимости от величины тока. Для интереса можно замерить температуру воды в стакане термометром, он фиксирует "не критическую" температуру вблизи диода и мы видим реальный эффект охлаждения (чем больше объем воды тем быстрее охлаждения светодиода). Здесь часть тепла выходит сверху стакана, также отдается его стенкам:




    Этап 6.
      Добавляем в стакан с водой (200 мл) немножко зеленки (где-то 0,5 мл) жидкость окрашивается в изумрудный цвет, подключив светодиод наблюдаем приятный светло-зеленый свет. Йод также дает цвет, но раствор йода имеет меньшое электрическое сопротивление чем зеленка. Не забывайте также, что зеленка очень трудно выводится, поэтому старайтесь ней ничего лишнего не окрасить:




    Свет может быть разных цветов не только от цветного раствора, но и от разноцветного стекла сосуда в который погружают диод.
      Вместо воды допустимо использовать другие жидкости: прозрачное масло, глицерин. Различные жидкости - разные скорости нагрева стакана.
      Например, можно использовать вместо воды глицерин, но у него теплопроводность в 2 раза меньшая чем у воды, при этом глицерин - изолятор, не плохо защищает контакты от коррозии, при необходимости легко смывается водой:

      Преимущества прозрачной масла тоже в том, что оно не проводит ток, защищает контакты от коррозии, а еще очень медленно испаряется, хотя как недостатки: теплопроводность масла в 5 раз меньше воды, соответственно здесь больший риск перегрева светодиода, трудность смыва жира.

      В следущей статье я расмотрю практическую версию с жидким охлаждением с погружением для прожектора.

    Видео опыта:

    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Как сделать светодиод своими руками из карбида кремния

    9
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.8
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.6
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.8 из 10 (голосов: 5 / История оценок)

    Добавить комментарий

    27 комментариев
    Korolev
    Не берусь утверждать категорично, но сдаётся мне, что проекция кадров с киноплёнки (межкадровые промежутки) киноаппаратом на белый экран кинотеатра и воспроизведение видеоряда с компьютера на экране монитора (частота кадров, формируемая видеокартой и воспроизводимая монитором, послесвечение) это несколько разные понятия, хотя может я и ошибаюсь.
    Nicol
    гениально!
    Nruter
    Современные камеры для видеосъёмки имеют 25 или 50 fps. Высокоскоростные камеры с fps 500 и выше применяются в системах видеонаблюдения или в научных лабораториях.
    Обычный видеоредактор Sony Vegas не может редактировать высокоскоростное видео. Максимум, на что он способен, это 60 fps.
    Я не знаю, какая должна быть минимальная продолжительность кадра, чтобы глаз не зафиксировал "лишний кадр".
    Вот характеристики видеоредактора по fps и видео с 50 fps. Длительность кадра 20 мсек, и глаз видит "лишний кадр".


    [media=https://www.youtube.com/watch?v=0gBVeHPxt8k]
    Новий Стандарт Автор
    Nruter для стандартов кино и телевидения продолжительность кадра 0,04 с.
       Но современные камеры делают например 240 кадров в секунду (длина кадра 0,004 с). А я говорю, измерить на вашем видеоредакторе (неужели на видеоредакторе этого не сделать) :
      - Какая минимальная продолжительность кадра в секундах, чтобы человек его не мог заметить, как помеху при просмотре видео ...
    Понял квантовую механику - гений
    Nruter
    Новий Стандарт,
    Длительность кадра не может быть меньше 0,04 сек. Поэтому вставить можно кадр только такой длительности. Про всё остальное я написАл выше.
    Новий Стандарт Автор
    отправить любимую машину на орбиту Марса ... не к 14 февраля будет сказано...
    Понял квантовую механику - гений
    Новий Стандарт Автор
    Nruter я в курсе о 25 кадров ... Здесь не то...от вы доказывает что 25 кадр когда вставлять там другое изображение, то его еще видно (мелькает, мешает смотреть), то есть длину кадра в 0,04 с еще видно ... А я спрашиваю, какова должна быть его длина (явно меньше 0,04 с), чтобы человек его еще замечал (кадр)? ... Я писал 30 Гц (0,03 с), кто-то может сказать меньше ... так вот сколько. .. (вставлять можно черный квадрат, так лучше видно) ...
    Понял квантовую механику - гений
    Nruter
    Частота смены кадров - 25 в секунду. Поэтому один кадр длится 1/25 сек или 0,04 сек или 40 мсек. Это минимальная длительность кадра для Европы. В Америке телевидение показывает 29,97 кадров в секунду. Там минимальная длительность около 30 мсек. Есть скоростная съёмка со скоростью 200, 500 и даже до 2500 кадров в секунду. Это для съёмки экспериментов, чтобы потом при замедленном воспроизведении можно было увидеть, например, взмахи крыльев пчелы или полет пули. В основном такая скорость используется в научных целях. Аппаратура стоит бешеных денег.
    Nruter
    Кадры в видеоряде идут в такой последовательности - 0, 1, 2 ...... 24. Всего 25. Как только закончится 25-й кадр, на таймлайне появляется отсчет 1 сек. Далее идет 1 сек и следующие кадры вплоть до второй секунды.
    Новий Стандарт Автор
    Nruter вот вы хитрый, хотите нам какую-то рекламу втюхать на 25 кадр)) ... Раз вы уже видеоредактор открыли ... то поэкспериментируйте и нам доложите ... при какой длительности случайного кадра человек его не замечает ...можна просто черный квадрат вставить...
    Понял квантовую механику - гений
    pogranec
    А почему он на второй картинке под номером 24 идет? или я не правильно смотрю?
    Иван_Похмельев
    Цитата: Новий Стандарт
    я имел в виду что выше 30 Гц человек сбивается со счета

    Ну да, а до 30 Гц он легко может считать. )))
    Nruter
    pogranec,
    Не зависит. Тут автор немного неправильно определился с понятиями
    больще 25 кадров в секунду менять картинки (в кино) и мы не замечает случайный кадр (совсем другое изображение).

    При частоте следования картинок 24 в секунду и более глаз перестает воспринимать упорядоченную последовательность в виде отдельных картинок. Ведь видим же мы смену сцен в кино :).
    А вот и обещанное.




    [media=https://www.youtube.com/watch?v=rXF8D_RYy8o]
    pogranec
    А это не зависит от технического устройства с которого просматриваешь? Мне кажется разница ЭЛТ и современных телевизоров должна на это влиять. А вообще как показывал телевизор в 80-е так там наверно и 26 кадр вставить можно было и никто бы не заметил-)))
    Nruter
    Только не надо рассказывать сказки про 25-й кадр. Хотите я сделаю короткое видео и вставлю каждый 25-й кадр просто картинку и покажу здесь? Сразу хочу предупредить, что вопреки общепринятому мнению, это кадр будет мелькать, его хорошо видно и он мешает просмотру основного видео.
    Новий Стандарт Автор
    здесь я имел в виду что выше 30 Гц человек сбивается со счета ... сколько раз в секунду лампа мигает ...)) не спорю, все равно это не приятно - мигающий свет, там надо высокие частоты, кадров 100-150 в секунду. ..больще 25 кадров в секунду менять картинки (в кино) и мы не замечает случайный кадр (совсем другое изображение). Когда-то в США проводили експеримет - вставляли в 25 кадр рекламу в кинотеатрах ... люди потом активно (подсознательно) покупали «товар 25 кадра" ...
    Понял квантовую механику - гений
    Dmitrij
    мда уж, спирит смердить так смердить... ))

    Про белизну я когда-то смотрел программу "Что? Где? Когда?" Так там "ученые" сказали, мол, она рассеивает свет. Перерыл весь инет, но такого не нашел. Может прав и Иван..
    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    "Смысл жизни - обрести смысл
    Главная цель в жизни - достичь эту самую цель.
    Обретай и достигай" (Я)
    Новий Стандарт Автор
    Dmitrij сейчас вспомнил, как пришел в магазин, спрашиваю ... у вас скипидар есть? .. продавец отвечает ... (здесь на языке оригинала) - "Нашо вам той скипідар ... він смердить ... візьміть ліпше вайт-спіріт .. .Для меня вайт-спіріт смердить, говорю ... ")). Белизна не пробовал, но спасибо за идею. С молоком (или какими-то мутными жидкостями) знаю классно рассеивает ... все равно что матовая лампа...
    Понял квантовую механику - гений
    Иван_Похмельев
    светодиоды, которые наоборот светят на 95%,
    - у Вас чересчур оптимистичный взгляд на эффективность светодиодов, не подкреплённый объективными данными.
    Мерцание света с частотой более 30 Гц почти не воспринимается глазом человека
    Очередное заблуждение: и 50 Гц, и, в меньшей степени, 100 Гц воспринимаются человеком, иначе бы в светодиодных лампах применяли двухполупериодное выпрямление и не заморачивались с его фильтрацией. А чтобы Вы не спорили с этим - включите обычную ЛОН через диод и полюбуйтесь на неё.
    xit07
    вы пишите, что в тепло переходит 5%.

    это совершенно далекая от реальности цифра. в реальности это 50-60% .

    поэтому и так проблематично светодиоды входят в применение например в автомобильной промышленности и т.д.
    Иван_Похмельев
    "Белизну" не для этого добавляют, а чтобы вода от водорослей не зеленела.
    Кудеяр
    Цитата: Dmitrij
    Вода с хлоркой


    Крышу дырявить нельзя -это диверсия
    Правда ходит на протезах и устала раны штопать.
    Кудеяр
    Цитата: Dmitrij
    Вода с хлоркой


    Водка с хлоркой .Менделеев даже не знал об этом.
    Правда ходит на протезах и устала раны штопать.
    Dmitrij
    Вода с хлоркой

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    "Смысл жизни - обрести смысл
    Главная цель в жизни - достичь эту самую цель.
    Обретай и достигай" (Я)
    Кудеяр
    Тесла ,запущенная вчера к Марсу найдена в Дагестане с перебитыми номерами
    Правда ходит на протезах и устала раны штопать.
    Иван_Похмельев
    Есть некие преимущества, но есть и недостатки: повышенные требования к гидроизоляции контактов, необходимость периодического обслуживания, а в нашем климате при использовании воды нельзя применять вне помещений.
    Dmitrij
    налей туда белизны.. я как-то видел, так делают "лампочки". "Белизна" сильно рассеивает свет, лампа должна гореть как факел.
    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    "Смысл жизни - обрести смысл
    Главная цель в жизни - достичь эту самую цель.
    Обретай и достигай" (Я)

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии