Température limite en surface

[fma38]

Bonjour,

Lorsque le constructeur donne 150°C comme température limite pour la jonction, quelle est la température en surface de la led (mesurée avec thermomètre IR) à ne pas dépasser ?

En pratique, quelle valeur maintenez-vous pour vos leds ? 50°C me semble la valeur limite pour éviter de brûler les poussières en suspension dans l'air, et d'avoir des odeurs désagréables, non ?

Merci d'avance.

[Termi87]

Bonsoir.

Je n'es pas d'idée précise sur la question, mais sachez que le rayon émit par une led de puissance, ne chauffe pas en lui même (c'est pour cela que l'on dit que les led ne chauffent pas, ce qui est faux, puisqu'elles chauffent énormément (pour les fortes puissances), mais au niveau de la jonction arrière avec un radiateur...).

Si la température de jonction est élevée, mais que le radiateur sur lequel est fixé la ou les led, est correctement dimensionné, et donc à peine chaud, c'est le principal. Il est évidant qu'on ne peut réduire la température de jonction (selon moi), mais par contre, on peut la dissiper plus ou moins efficacement à travers un bon radiateur.

Moi, et j'avoue c'est un peut archaïque, si je peux toucher le radiateur, c'est que celui-ci est bien dimensionné et que tout va bien . C'est peut être pas une méthode super-pro, mais ça ne m'a jamais causé de souci pour le moment (à condition de bien prévoir de l'air autour du radiateur, et que le tout ne soit pas confiné) !


Bonne soirée.

[Y.J.]

Personnellement j'utilise aussi la technique du thermomètre digital, j'entend par là le test du doigt. Sinon pour des cas où la mesure de température est importante une sonde insérée dans un petit trou au niveau du support de la led peut donner un bon ordre d'idée de la température de jonction si on prend en compte le calcul de la résistance thermique.

[Termi87]

Personnellement j'utilise aussi la technique du thermomètre digital, j'entend par là le test du doigt. Sinon pour des cas où la mesure de température est importante une sonde insérée dans un petit trou au niveau du support de la led peut donner un bon ordre d'idée de la température de jonction si on prend en compte le calcul de la résistance thermique.

Oui c'est pas faux, et plutôt pratique comme méthode. J'y aurais pas pensé à faire un petit trou

[fma38]

Bon, pour info, j'ai retrouvé le calcul pour le dimensionnement du dissipateur (en anglais) :

Heatsink Calculation

Five white XPE LEDs are used in an application

1. Maximum ambient temperature (Ta) of 50°C
2. Assuming a typical forward voltage (Vf) of 3.2 V at 350 mA

The total power dissipated is: Ptotal = 5 x 0.350 A x 3.2 V = 5.6 W
The maximum LED junction temperature (Tj) provided in the data sheet is 150°C

Therefore:

Determine system thermal resistance RQ[J -A]:

RQ[J-A] = DT[J-A] / Pd
RQ[J-A] = (150°C - 50°C) / 5.6W
RQ[J-A] = 17.18°C/W

The thermal resistance from junction to slug is listed in the data sheet as
9°C/W. The thermal resistance between the LED slug and board (heat sink),
depends on the surface finish, flatness, applied mounting pressure, contact
area, and the type of interface material and its thickness. With good
design, it can be minimized to less than 1°C/W (this will be on the high
end based on the mounting method)

RQ[J-A] = RQ[J-S] + RQ[S-B] + RQ[B-A]
17.18 = 9/5.6 + 1 + RQ[B-A]
RQ[B–A] = 14.38°C /W

In order to keep the junction temperature below 150°C in worst-case
conditions, a heat sink with thermal resistance from heat sink to air less
than 14.38°C/W must be chosen.

[ambiama]

La température de jonction n'est pas mesurable via un thermomètre et même une caméra thermique, car celle-ci est à l'intérieur de la led, dans la puce. Cependant, quelques degrés près, cela en donne une bonne idée.
La température de jonction va fixer la durée de vie, si vous n'avez pas besoin d'un produit qui dure longtemps, vous pouvez le pousser à 150°C, mais je ne vous le conseil pas. Effectivement, le but est de pouvoir toucher sans se bruler.
Petite question ouverte : le thermomètre IR mesure une moyenne ou le pic de température ?

[fma38]

Effectivement, je comprend maintenant que la différence de température entre la jonction et le socle est déterminé par le produit de la résistance thermique et de la puissance d'utilisation. Faut que je retrouve cette résistance thermique dans la doc constructeur.

Si je me limite à 50° en surface, je dois de toute façon être bien en dessous de 80° à la jonction, non ?

Concernant la mesure de température, c'est après stabilisation de quelques minutes. De quel pic veux-tu parler ? La variation de température est très lente, de toute façon...