Свежие обсуждения
Электроника в автомобиле

Вопрос дилетанта: греются резисторы подсветки

1 35

Всем доброго дня!
Вопрос, думаю, из физики школьного курса, и складывается ощущение, что ответ на него я нашёл. Однако, не могу не задать...
На протяжении некоторого времени любительски занимаюсь сборкой и установкой всевозможной подсветки в авто типа


и пр, и тп...
Так вот, светодиоды на платах устанавливаю параллельно, к каждому - резистор...Стал замечать, что в процессе работы идёт сильное разогревание платы...Промер температуры на плате показал, что греются резисторы...Хотя по мощности они подходят вроде нормально. Условно, для понимания: сеть авто 14.5 В, светодиод белый потеря напряжения 3.3 В, ток 0,02 А, использую резистор 1206 560 Ом 0,25 Вт...
По моим подсчётам получается, что резистор работает чуть ли не на пределе мощности...
Кстати, замер температуры показал максимум в 55 градусов Цельсия, что кмк очень приемлемо...Но мне хочется, чтобы разогревание было ещё меньше, или чтобы его не было вообще...
На мой взгляд, несколько вариантов решения:
1. забыть и использовать как есть
2. ставить резюки более мощные, а соответственно, более крупные (что в моём варианте критично)
3. использовать какой-то иной, неизвестный мне метод.
Прошу прощения за детские проблемы, озвученные мной, и надеюсь на добрые советы.
Спасибо.

 

Часто совершаемая ошибка состоит в предположении, что замена резистора/транзистора и т.п. на более мощный экземпляр приведёт к уменьшению общего нагрева устройства при прочих равных условиях. На самом деле величина нагрева платы определяется только потребляемой мощностью от источника питания и расчитывается элементарным способом: ток одного светодиода 0.02А, напряжение питания 14.5В и общее количество светодиодов, если всё это перемножить получим мощность выделяемую всей платой и она не зависит от мощности и типа установленных деталей.

Уменьшить тепловыделение можно только уменьшением общей потребляемой мощности, например объединив светодиоды в группы с включением по 3 последовательно получим снижение потребления, а следовательно и нагрева в 3 раза.

PS Уменьшение нагрева в 3 раза вовсе не означает что температура платы станет 55/3=18 ºС. Если при температуре окружающей среды 20 ºС температура платы в исходном варианте 55 ºС, то после снижения потребления в 3 раза температура должна установиться около (55-20)/3+20=31 ºС.

 

Премного благодарен!
SAK: объединив светодиоды в группы с включением по 3 последовательно получим снижение потребления, а следовательно и нагрева в 3 раза.
Такой вариант тоже рассматривал, просто не описал его постом выше...

SAK: если всё это перемножить получим мощность выделяемую всей платой и она не зависит от мощности и типа установленных деталей.
Это бесспорно, плату в общем не берём в рассмотрение... Однако, мне интересно, замена резисторов на более мощные образцы приведёт к уменьшению именно локальных перегревов на резисторах???
Т.е. тут дело какое: если мы вычленим условно из платы одну цепь, светодиод+резистор и подключим к 14,5 В, будет то же самое, резюк будет греться до 55 градусов...И в каждой такой цепи на плате будет тот же разогрев...
Если мы добавим в эту цепь доп. светодиод последовательно и заменим резистор на нужный номинал - нагревание будет уже меньше?
А если мы поставим в первичную (светодиод+резистор) цепь резистор 0,5 Вт вместо 0,25 Вт, то он (резистор) должен греться меньше, ведь так?
Еще раз большое спасибо и сорри за детский лепет...

 

Греются не только резисторы, но и светодиоды, но т.к. напряжение на них в 3 раза меньше, то и нагрев их менее заметен, если соединим в группы по 3 светодиода, то и выделение тепла распределится с одного резистора на ещё два дополнительных светодиода. Т.е. выделение тепла каждой из последовательных цепочек не изменится, но количество таких цепочек уменьшится втрое.
ACID: А если мы поставим в первичную (светодиод+резистор) цепь резистор 0,5 Вт вместо 0,25 Вт, то он (резистор) должен греться меньше, ведь так?
Да, именно резистор будет греться меньше, но только за счёт того что у него больше размер и он эффективнее отдаёт выделяемое тепло окружающей среде (плате), общий нагрев платы от этого не уменьшится.

 

Ставьте бутерброд 2х1100 Ом друг на дружку или следующий размер 1210 560 Ом. То что греются, это нормально.
Только нахрена каждому диоду свой резистор. Бортсеть авто позволяет включать светодиоды триадами.

 

Splav56: Ставьте бутерброд 2х1100 Ом друг на дружку
Ого, вот это вообще новое для меня...Спасибо

Splav56: следующий размер 1210 560 Ом.
Да уж искал...Не могу найти. Какой-то нетипичный формфактор для резисторов, в основном всё, что от и меньше 1206...

Splav56: Только нахрена каждому диоду свой резистор.
Перестраховка. А так же недостаток информации на первых этапах работы и действия "по накатанной" после)))

Splav56: Бортсеть авто позволяет включать светодиоды триадами.
Спасибо, это самый оптимальный вариант, скорее всего так и буду делать...

 

SAK, Splav56, спасибо, ребята, за советы)))

 

ACID: это самый оптимальный вариант
Только не забывайте, что бортсеть не всегда дает 14.5 В. При неработающем двигателе там гораздо меньше - Вольт так эдак 13. При "каждому диоду - свой резистор" это будет не сильно существенно, а вот при оптимальном варианте - яркость будет изменяться очень заметно.

 

AN1440: а вот при оптимальном варианте - яркость будет изменяться очень заметно.
Разница будет практически незаметна глазу.

 

ACID, пока не перейдёте на импульсные стабилизаторы (транзисторы с микросхемами) вместо линейных (резисторы), ни как не уменьшите нагрев.

Просто прикиньте КПД своих разработок - позорные для современного уровня развития электроники 23%...
То есть, почти 80% потребляемой мощности уходит прямиком на обогрев воздуха.

При общей потребляемой мощности 11,6Вт для большой платы и 4,35Вт для малых (согласно фоток) платы должны иметь эффективную площадь не менее 170см2 и 65см2. Так как материал основания платы имеет довольно низкую теплопроводность, то эта площадь должна относиться только к печатным дорожкам. У Вас же площадь дорожек - копейки, вот и получаете приличный перегрев элементов.

Светодиоды не любят перегрев, а у Вас они ещё и подогреваются. С учётом работы в автомобиле, да в летнюю жару, да если машина на солнце... Даже будучи обесточенными они будут деградировать так, буд-то круглосуточно не выключаются при нормальных условиях работы.

Кстати, у Вас крайне не рациональная разводка - приходится стравливать очень много меди.
Переразведите плату так, что бы у Вас тонкие дорожки не оставались, а наоборот - вытравливались. Получится, что всё свободное сейчас от меди пространство, будет наоборот заполнено медью.
КПД, конечно, не поднимется и рассеиваемая мощность не уменьшится, но из-за бОльшей эффективной охлаждающей поверхности паты существенно снизится её нагрев.

А теперь просто пофантазируйте - представьте, что КПД Ваших плат вдруг увеличился до 70...90%. Прикиньте, какая мощность будет бесполезно уходить...