Todas las partes que disipan el calor tienen una resistencia en serie efectiva incremental (ESR) y una resistencia térmica Rjc, dependiendo del tamaño del conductor térmico del chip y la conducción al ambiente. El rendimiento térmico depende en gran medida del diseño del disipador de calor.
Normalmente, cuando se adhiere una fuente de calor de 10 W a una placa de circuito de sustrato de aluminio (PCB revestida con alumbre), se necesita aproximadamente 1 pie cuadrado. de área superficial por vatio a enfriar utilizando ambos lados con aire de convección. Por lo tanto, 10 W necesitarían una superficie grande o un diseño especial con aletas con velocidad de transferencia de calor del fluido de aire proveniente del calor de conducción.
Es por esto que los diseños LED tienen un área de superficie mucho mayor en un tamaño condensado con muchas aletas. La densidad de calor o Watt's / sq.mm requiere un buen diseño térmico y el paquete está clasificado en ['C / W]. Por lo general, esto se da tanto para la unión j a un RJ mbient (sin sumidero) como para la unión a c como Rjc.
Cuando agrega la resistencia térmica de la interfaz y el disipador térmico, la resistencia térmica se hunde en un ambiente, es más bajo que la unión con el ambiente,
Rjc + Rcs + Rsa = Rtotal luego se multiplica por Pd [W] para obtener un aumento de T ('C) por encima de la temperatura ambiente (temperatura diferencial).
Un buen diseño es un aumento de la unión de < 60'C, un diseño excelente es un aumento de < 20'C pero afecta el costo, por lo que se hacen concesiones.
Puede estar caliente pero lo deseado no es demasiado caliente al tacto para limitar la tasa de envejecimiento.
También los LED de alimentación blancos tienen un umbral de voltaje interno y luego una resistencia interna en masa, Rs o ESR (resistencia en serie efectiva) como un Zener + Rs ideal. Rs o ESR se reducen a medida que aumenta la potencia de Pd del LED, por lo que ESR * Pd es casi constante = 1 (+/- 50%). (1)
Puede usar esto para estimar el aumento de la corriente y el voltaje cuando se aplica un conjunto de, por ejemplo, 4 LED de serie o aproximadamente 12V, y luego determinar qué tan caliente se calienta cuando la batería sube a 12.5 o se carga con 14V. La potencia sube muy rápido por encima de 12V.
Por lo tanto, los buenos diseños en los automóviles utilizarán un regulador DC-DC para mantener la corriente constante para las fluctuaciones de voltaje y los buenos disipadores de calor para mantener el aumento de temperatura.
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Con respecto a las baterías de plomo, sí, puede cargar con cualquier corriente siempre que V + no exceda de 14.2 V Cuando está cargada, < 10% cargado es de aprox. ~ 11.5V y 12.5V es aprox. 100% de carga. El voltaje por encima de esto se debe a la absorción interna que se desvanece rápidamente cuando se carga y se retira el cargador.
(1) Diodo ESR [Ω] ~ 1 / Pd [W] ... Esta es mi regla de oro (+/- 50%)
La aproximación del umbral para los LED blancos es Vth = 2.8V {@ 10% de la corriente nominal)
así Vf = Vth + If / Pd. {con una amplia tolerancia debido a la calidad del diodo, pero Vth es el mismo para todos, sin importar la clasificación de Pd)