| ヒートシンク表面積 565.2 [mm2] = 0.87606 [in2] |
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| 前置き |
「Luxeon」LEDポジションバルブの製作記事から温度測定に付いて
某掲示版に書き込みがありました。
温度測定データが疑わしい...
そんな中でふにゃあさんが再度詳細測定を行いデータをご提供いただきましたので
ご紹介します。
実はこの測定5月に行っていたのですが、つぼがUPするの怠けていました。
<(_ _)>
| まずヒートシンク面積について |
温度測定データーを信じて製作している方もいらっしゃると思いますので
事故防止のために再度測定を行いました。
このLuxeonポジションバルブでのヒートシンクですがΦ10のアルミパイプを18mmに切断しています。
ヒートシンク表面積Sは固定用に2.5mmもぐらしていますので
有効ヒートシンク表面積を算出します。
Φ10のパイプ半径5mmですので
S = 52π + 10π×( 18 - 2.5 )
= ( 25 + 155 )× π
π = 3.14 とすると
S = 180 ×3.14
= 565.2 [mm2]
Luxeonのデータシートでの推奨ヒートシンク面積は、すべてinch,およびin2で(平方インチ)示していますので
換算して置くほうがよいでしょう。
1[inch] = 25.4[mm]
1[mm] = 0.03937007874015748[inch]ですから
1[mm2] ≒ 0.00155[in2]
S = 565.2 [mm2] = 0.87606 [in2]
と表せます。
| ヒートシンク表面積 565.2 [mm2] = 0.87606 [in2] |
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先の温度上昇確認での失敗は
温度上昇実験ではアルミ板付きのバイスに挟んでしまい
ヒートシンク面積が1458[mm2] + 565.2 [mm2] = 2023.2 [mm2] （ 3.136 [in2] ) となったので
発熱が37℃付近で抑えられていたことに気が付きました。
| バイス用アルミ板ヒートシンク表面積 729[mm2]×2= 1458[mm2] (2.2599[in2]) |
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バイス用アルミ板に挟んだ場合の、ヒートシンク面積(バイス用アルミ板の面積)
1つが
23×38 - ( 23 -18 ) × 29
= 874 - 145
= 729[mm2]
で、2枚使用+ 上記のアルミパイプヒートシンク565.2 [mm2] しているため
トータルで
1458[mm2] + 565.2 [mm2] = 2023.2 [mm2] （ 3.136 [in2] )
円筒ヒートシンクの板厚はｔ=1mm
バイス用アルミ板は約0.5mmと思います。
正確に測る為にはマイクロじゃないとだめですが・・・
| Luxeon 1W温度上昇測定結果 |
前回はヒートシンクが大きい状態での温度測定であったため
某掲示版で「嘘だろー」の指摘がありました。
まさしく指摘の通りです。
バイス用のアルミ板がヒートシンクの役割をしていることに気が付かず測定をしていました(汗)
で、このLuxeon 1Wポジションランプに円筒型ヒートシンク接続での
温度上昇について再測定を実施しました。
測定はバイスのアルミ板を介さずでどうか?です。
上述の通り、装着ヒートシンク 565.2 [mm2] = 0.87606 [in2] の場合です。
測定条件は以下の通りです。
| 室温 | 測定開始25℃ 測定終了26℃ |
| 測定時間のバラつき | タイマーにて監視（前後10秒以内） |
| 部屋の広さ | 2.95ｍ×5.43ｍ×2.28ｍ（縦×横×高さ） |
| 測定場所 | 前面より60cm側面より50cm床より72cm |
| 備考 | 検体上部（42ｃｍ）に撮影用照明（27W蛍光灯） 人が動くと0.2℃〜0.3℃変動あり 部屋の窓は締め切ってあります |
測定環境は以下部屋の大きさと検体場所配置です。
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2時間連続通電での温度測定を実施しました。(写真が多いですが...)
5分毎に撮影しましたが、ここでは10分毎の測定写真に割愛します。
| 通電1分 | 通電5分 | 通電10分 | 通電15分 | 通電20分 |
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| 通電30分 | 通電40分 | 通電50分 | 通電60分 | 通電70分 |
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| 通電80分 | 通電90分 | 通電100分 | 通電110分 | 通電120分 |
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温度上昇推移をグラフにすると以下の通りです。
上記の様にアルミパイプ単体でのヒートシンク面積は
565.2 [mm2] = 0.87606 [in2]]しかないので、約60℃ぐらいまで温度上昇しました。
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| 3端子レギュレータ温度上昇測定結果 |
3端子レギュレータの温度上昇測定結果です。
Luxeon LEDの発熱に注目されがちですが、定電流制御用に
6Vの3端子レギュレータを用いています。
この発熱もなかなか侮れません。
Luxeon 1Wの温度測定後、3端子レギュレータ（7806）の
温度を測定した所85.6℃まで上昇していました。
（測定子を洗濯はさみで固定し5分後に撮影）
Luxeonの放熱対策も重要ですがココの放熱対策も重要です。
本来はヒートシンクを装着しなければダメですが、防水対策上
装着していません。
| 再測定、左下3端子レギュレータに測定子を洗濯バサミで接触させて測定 |
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| 最後に |
ちなみにLuxeon 1Wですが、7月/Eに市販品としてPIAAからも発売された模様です。（本家は2004/09/03UP）
こちらのヒートシンクはΦ11×7mm (1mm×12刃周辺三角ヒートシンク刃付)
今後のLuxeon LEDを使用する場合の放熱についての参考にしていただければ幸いです。
ただ基本的に改造は自己責任ですが・・・
放熱設計についてのアプリケーションブリーフAB05
日本語版をDLできるようにしました。
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Luxeon Power Light Sourceを用いた放熱設計 |
データシートはAcrobat文書です。Acrobat Readerのダウンロードはこちら。
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