Tôi đã thiết kế và in một PCB 4 lớp có thể chứa 91 đèn LED hồng ngoại theo bố cục hình chữ nhật 7x13. Điều này sẽ được sử dụng làm đèn nền cho dự án thị giác máy. Tôi đang gặp vấn đề trong đó đèn LED riêng lẻ bị cháy hoặc có thể bị ngắt khỏi mạch theo một cách nào đó. Tôi nghi ngờ sự tản nhiệt có thể là nguyên nhân của vấn đề.
Hình ảnh
Giao diện PCB
Mỗi hàng gồm 7 đèn LED (văn bản LED màu xanh lá cây) được nối tiếp. Nguồn cung cấp 12V (VCC powerplane) kết nối với đèn LED đầu tiên. 6 tiếp theo có dây trong loạt. Cuối cùng, một điện trở giới hạn dòng điện (văn bản R màu xanh lá cây) kết nối đèn LED cuối cùng với mặt phẳng mặt đất.
Thông số kỹ thuật:
- Máy bay VCC: cung cấp 12V, 2A
- LED: TSHG6200 . 100mA dòng định mức tối đa.
- Điện trở giới hạn hiện tại: 20 ohms
- Hàn: Thermoflow Sn60 / PB40
- Tổng công suất tiêu thụ ước tính: 12V * 0,1A mỗi hàng * 13 hàng = 15,6W.
- Kích thước của mảng: 13 hàng 7 đèn LED, khoảng 7cm x 6cm
Đo
Với nguồn điện 12 V, có khoảng 1,45V trên mỗi đèn LED và khoảng 2,0V so với điện trở giới hạn hiện tại, nghĩa là dòng điện 100mA. Vì đây là dòng điện tối đa cho phép, tôi đặt một chiết áp công suất lớn giữa nguồn cung cấp và mặt phẳng VCC, và sử dụng nó để điều chỉnh điện áp đầu vào thấp hơn một chút (11,5V hoặc hơn). Điều này có được hiện tại an toàn dưới mức tối đa cho phép.
Tôi cũng đang sử dụng cặp Darlington để điều khiển đèn nền bằng Arduino. Đèn nền bật gần như mọi lúc, và đôi khi bị tắt trong khoảng 30ms. Tôi không nghĩ rằng điều này có liên quan đến vấn đề nhưng có thể cung cấp thêm chi tiết nếu cần thiết.
Vấn đề
Sau khoảng 10-30 phút sử dụng, một hoặc nhiều hàng đèn LED sẽ tắt. Nếu tôi đo điện áp trên mỗi đèn LED trong hàng bị hỏng, hầu hết các đèn LED đều ở khoảng 0,8V và một đèn có khoảng 8,0V trên nó. Không có dòng chảy. Đôi khi bán lại các chân hoặc chạm vào đèn LED sửa lỗi này. Đôi khi nó phải được thay thế. Trong mọi trường hợp, tôi chỉ nhận được 10-30 phút sử dụng trước khi một cái khác ra ngoài.
Một quan sát khác là toàn bộ mặt sau của bảng là loại dính. Bạn có thể thấy điều này trong hình trên. Tôi tự hỏi nếu nó đang trở nên quá nóng và hàn đang trở nên bị tổn hại (có lẽ là thông lượng ??).
Câu hỏi
Tôi nên cố gắng cải thiện độ tin cậy? Tôi đã thử chạy nó ở điện áp thấp hơn để có dòng điện an toàn dưới mức tối đa định mức. Tôi tự hỏi nếu tôi cần phải sử dụng một loại hàn khác? Hoặc một số loại tản nhiệt? Các đèn LED bị nóng khi chạm vào nhưng không thể chịu đựng được như vậy.
Chỉnh sửa, sau khi thử đề xuất
Cám ơn tất cả mọi người cho lời khuyên! Tôi đã làm một việc khá đơn giản - chỉ một chiếc quạt máy tính để thổi khí vào mảng - và nó hoạt động rất tuyệt vời! Tôi đoán điều này thực sự rõ ràng với nhiều bạn nhưng tôi đã ngạc nhiên về sự khác biệt to lớn như thế nào.
Không có quạt:
- 25mA mỗi hàng -> 39C
- 33mA mỗi hàng -> 41C
- 40mA mỗi hàng -> 48C
- 55mA mỗi hàng -> 52C
Vì vậy, chúng tôi đi vào "vùng nguy hiểm" của nhiệt độ trước khi đạt mức tối đa trên mỗi đèn LED.
Với người hâm mộ:
- 35mA mỗi hàng -> 26C
- 60mA mỗi hàng -> 30C
- 90mA mỗi hàng -> 34C
Tôi chạy nó ở 90mA mỗi hàng và 34C trong hơn một giờ mà không gặp vấn đề gì. Tuyệt quá!
