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4GRQUKVQTKQFGNC7PKXGTUKFCFFG<CTCIQ\CĚ <CIWCP JVVR\CIWCPWPK\CTGU   3UR\HFWR)LQGH&DUUHUD   'LVLSDGRUHVGHFDORUSDUDLOXPLQDFLyQFRQ /('GHSRWHQFLD   $XWRU -XDQ&DOOHMDGHO6HU  'LUHFWRU '&DUORV0RQQp%DLOR   (VFXHODGH,QJHQLHUtD\$UTXLWHFWXUDė,QJHQLHUtD,QGXVWULDO  Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 2 - Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 3 - Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia Resumen Este proyecto consiste en la búsqueda de una solución al problema de disipación de calor que aparece en los LED de iluminación de alta potencia. Dada la evolución que han experimentado estos dispositivos en los últimos años, se ofertan en el mercado elementos comerciales con unas elevadas potencias de trabajo sobre superficies físicas muy reducidas, una situación perfectamente comparable a la de los procesadores o CPU’s de los equipos sobremesa actuales. Se parte de un estudio térmico del LED en el cual intervienen las limitaciones impuestas por el fabricante del dispositivo en lo referente a degradación del mismo, además de las condiciones de contorno del ambiente que se imponen de forma arbitraria. El resultado del estudio arroja un valor mínimo de disipación de calor que deberemos cumplir en cualquier caso para el correcto funcionamiento del LED. Para este proyecto se escogen, de entre diversos catálogos, disipadores comerciales aptos para las necesidades del LED que se han calculado. Además se diseñan otros modelos que pretenden resultar al menos tan competitivos como los anteriores o incluso mejores en algunos aspectos. Todos los disipadores, comerciales y diseñados, se simulan en el programa de elementos finitos SolidWorks 2011. Con los resultados que se obtienen de las simulaciones en el programa se emiten unas conclusiones centradas en la selección de la mejor solución de todas, orientada principalmente en aquella que ocupe un menor volumen y, en consecuencia, un menor peso, ya que éste está directamente relacionado con el precio final del mismo. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 4 - Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 5 - Tabla de contenido Introducción ................................................................................................................................... 7 La tecnología LED ........................................................................................................................... 8 1. ¿Qué es un LED? ................................................................................................................... 8 2. Partes de un LED .................................................................................................................. 9 3. Evolución de los LED ........................................................................................................... 10 4. El LED de potencia .............................................................................................................. 11 5. Modelado térmico del LED de potencia ............................................................................. 12 Metodología del diseño/elección del disipador ........................................................................... 14 1. LED de trabajo .................................................................................................................... 14 2. Lente .................................................................................................................................. 15 3. Acceso a la corriente .......................................................................................................... 16 4. Escalable............................................................................................................................. 17 Soluciones comerciales ................................................................................................................ 18 1. 1510HS Birmingham Aluminium ........................................................................................ 18 2. 65605 Aavid Thermalloy ..................................................................................................... 19 3. 82160 Aavid Thermalloy ..................................................................................................... 20 4. CH5114 C&H Technology Inc. ............................................................................................. 20 5. 8735 Wakefield Thermal Solutions..................................................................................... 21 6. 410DN HS Marston Aerospace ........................................................................................... 22 Propuestas alternativas ................................................................................................................ 23 1. Diseño I .............................................................................................................................. 23 2. Diseño II ............................................................................................................................. 24 3. Diseño III ............................................................................................................................ 25 Comparación de soluciones por simulación ................................................................................. 29 2. 65605 Aavid Thermalloy ..................................................................................................... 31 3. 82160 Aavid Thermalloy ..................................................................................................... 33 4. CH5114 C&H Technology Inc. ............................................................................................. 34 5. 8735 Wakefield Thermal Solutions..................................................................................... 35 6. 410DN HS Marston Aerospace ........................................................................................... 37 7. Diseño I .............................................................................................................................. 39 8. Diseño II ............................................................................................................................. 40 9. Diseño III ............................................................................................................................ 41 10. Tablas resumen .................................................................................................................. 43 Conclusiones ................................................................................................................................ 44 Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 6 - Bibliografía .................................................................................................................................... 46 Anexos .......................................................................................................................................... 48 CLL050 18 25 A1 – 50 3 M1 A2 .................................................................................................. 49 1510HS Birmingham Aluminium ............................................................................................... 61 65605 Aavid Thermalloy ........................................................................................................... 63 82160 Aavid Thermalloy ........................................................................................................... 65 CH5114 C&H Technology Inc. ................................................................................................... 67 8735 Wakefield Thermal Solutions ........................................................................................... 69 410DN HS Marston Aerospace .................................................................................................. 71 Diseño I ..................................................................................................................................... 73 Diseño II .................................................................................................................................... 77 Diseño III ................................................................................................................................... 79 Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 7 - Introducción A lo largo de los siguientes capítulos se presentarán las distintas etapas que se han desplegado para el correcto desarrollo del proyecto cuyo objetivo es encontrar la mejor solución para la disipación de calor en dispositivos de iluminación con LED de potencia. Comenzaremos con una breve exposición de la tecnología LED, abarcando su funcionamiento físico, la evolución del dispositivo en el tiempo y cómo se modela su comportamiento térmico para su uso en análisis posteriores. Plantearemos las condiciones de trabajo en las que se estudiarán los disipadores, desde las especificaciones del modelo de LED concreto que se ha escogido de entre la amplia variedad disponible en la actualidad, hasta detalles sobre los accesorios que acompañarán al LED. Con la base del estudio definida podremos avanzar y calcular el límite máximo de resistencia térmica necesaria del disipador, el cual se empleará para buscar entre los catálogos de diferentes fabricantes las soluciones más simples y prácticas que cumplan el requisito de estar por debajo de dicho límite máximo. Adicionalmente a las soluciones comerciales que se seleccionen, se presentarán varios diseños propios que se han desarrollado con el objetivo de competir con los anteriores bajo las mismas condiciones. De forma secundaria, estos nuevos diseños buscarían ser más eficientes que las alternativas comerciales buscando, por ejemplo, una mejor distribución del calor a evacuar y así poder reducir el peso del disipador. Para poder llegar a unas conclusiones que se puedan sustentar, se procederá a simular mediante un programa de elementos finitos, en concreto SolidWorks 2011, los distintos disipadores, tanto comerciales como diseñados. Los resultados de las simulaciones, se enfrentarán entre sí para poder identificar la opción más eficiente o apreciar si alguna presenta problemas. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 8 - La tecnología LED La iluminación en la actualidad está evolucionando hacia otras fuentes de generación distintas de las empleadas en las últimas décadas. Desde la aparición de las bombillas incandescentes han ido entrando en escena diferentes tecnologías que mejoraban en alguna característica a las primeras pero siempre en detrimento de otras. En particular la tecnología de los LED ya ha superado las barreras tecnológicas que le impedían competir con sus rivales, presentándose como la mejor alternativa para obtener un ahorro energético considerable sin reducir la calidad de luz generada. En la siguiente tabla (ver Tabla 1) vemos las cifras que ponen de manifiesto la superioridad técnica que demuestran los LED frente al resto de sistemas. Tipo Eficacia [lm/W] Vida útil [h] IRC [%] Incandescente 10 – 15 1.000 100 Halógena 25 2.000 100 Fluorescente 60 – 93 10.000 63 – 95 Fluorescente compacto 50 – 81 8.000 82 LED 75 – 100 50.000 85 – 90 Tabla 1 – Eficacia y vida útil de diferentes sistemas luminosos (UPC Plus, 2012) (ESE+, 2012) Además de las características listadas en la tabla anterior, podemos citar que los LED pueden ser regulados en intensidad y tienen un arranque instantáneo del 100% de luz emisible, a diferencia de los fluorescentes. Resumiendo, un LED tiene mejor rendimiento luminoso que la gran mayoría de los otros sistemas, además de tener una fidelidad en la reproducción del color casi tan buena como la luz natural y, por último, poseen una durabilidad extraordinaria. A continuación se van a presentar las generalidades técnicas que caracterizan a la tecnología LED para seguir con el desarrollo de la misma a lo largo de la historia y, finalmente, presentar el ámbito de trabajo en el que nos moveremos a lo largo del proyecto. 1. ¿Qué es un LED? Para responder a esta pregunta correctamente tendremos que comenzar señalando que un LED (Light Emitting Diode) es un diodo, o componente electrónico que posee dos terminales y solo conduce corriente en un sentido, que es capaz de emitir luz al paso de la misma. El hecho de poder conducir la corriente en un solo sentido se debe a su naturaleza atómica de huecos y cargas creados artificialmente por el dopaje de unos elementos dentro del Silicio, que es un aislante en su estado natural. Según con qué elementos se dope al Silicio, la corriente que necesitamos para poder conducir, potencial de salto de banda, tendrá un valor u otro. Además de necesitar más o menos tensión para conducir en un LED, existe una correlación entre dicho potencial y el color de la luz que emiten. A continuación se muestra la Tabla 2 donde aparecen reflejados los compuestos que dan lugar a cada color y las tensiones necesarias para que se produzca el salto de banda. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 9 - Color V0 Compuesto Color V 0 Compuesto Infrarrojo 1,7 Ga-AI-As/Ga- As Blanco Natural 3,3 In-Ga-N Ultra Rojo 1,9 Ga -AI-As/Ga-Al- As Blanco Frío 3,3 In-Ga-N Rojo Eléctrico 2,0 Ga-As-P/Ga-P Verde Súper Claro 2,0 In-Ga-AI- P Rojo Súper Eléctrico 2,2 In-Ga-AI-P Verde Súper Eléctrico 2,3 Ga-P Súper Naranja 2,0 In-Ga-AI-P Verde Súper Puro 2,1 In-Ga-AI- P Naranja 2,0 Ga-As-P/Ga-P Verde 2,2 Ga -P/Ga- P Súper Amarillo 2,0 In-Ga-AI-P Aguamarina 3,4 In-Ga-N Amarillo Súper Puro 2,3 In-Ga-AI-P Azul Verdoso 3,4 In-Ga-N Amarillo 2,1 Ga-As-P/Ga-P Súper Azul 3,2 In-Ga-N Blanco cálido 3,3 In-Ga-N Ultra Azul 4,0 Si-C/Ga-N Ultravioleta 3,8 Si-C/Ga-N Tabla 2 - Relación de colores y compuestos (LED Color Chart and Design Guide, 2012) 2. Partes de un LED Existen numerosos encapsulados disponibles para los LED y su cantidad se incrementa de año en año a medida que las aplicaciones de los LED se hacen más específicas. Presentamos a continuación (ver Figura 1) un diseño típico de un LED de baja potencia frente a otro de una potencia media - alta. Figura 1 - Partes de un diodo de baja potencia (izq.) y media-alta potencia (dcha.) Como se puede apreciar, las diferencias entre ambos se encuentran localizadas en su construcción y no en las partes, ya que comparten los mismos rasgos básicos. Debido a que el proyecto se centra en los LED de alta potencia describiremos las partes del mismo haciendo referencia al esquema correspondiente de la Figura 1. Todos los LED tienen al menos dos terminales para conectarse a la corriente continua, denominados cátodo y ánodo. Desde estos conectores principales unos filamentos de oro son los encargados finalmente de transportar la corriente al chip. Muchos de los LED actuales disponen de una protección integrada frente a descargas electrostáticas (ESD), que evitan que al manipular el LED con las manos pueda ser dañado de manera irreversible. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 16 - merma en la luz emitida por la suciedad, se desea dotar al chip de un elemento protector del medio exterior, una lente o bien una campana. En concreto se ha buscado una lente FLYDRAGON (ver Figura 5) cuyas dimensiones principales son 100mm de diámetro y 21mm de altura. Figura 5 – Dimensiones de la lente (Shoptronica, 2012) Esta lente está recomendada para uso en LED de alta potencia ya que es capaz de resistir temperaturas de hasta 180ºC y, dado que en nuestra situación la temperatura del LED no será mayor de 150ºC, la lente se considera válida para el conjunto. 3. Acceso a la corriente Además de incorporar una lente al conjunto hay que pensar en la alimentación eléctrica del propio LED. Como se puede ver en la Figura 6 la cara superior del LED presenta los dos puntos de contacto para la alimentación por lo que debemos ser capaces de transportar corriente hasta estos puntos. Si queremos que la parte normal al LED, en su cara luminosa, esté protegida por la lente descrita en párrafos anteriores, necesariamente tendremos que acceder por la parte trasera que ocupará el disipador. Debemos poder permitir acceso vía disipador. Figura 6 – Medidas del LED CLL050 (New COB Series, 2009) Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 17 - 4. Escalable Para terminar la lista de requisitos, añadiremos que el diseño del disipador debe facilitar la escalabilidad de la luminaria. Esto significa que podamos agrupar con facilidad repetidas unidades del conjunto o celda definido anteriormente (LED, lente, disipador) con el fin de conseguir una potencia lumínica superior. Por ejemplo, lograr una potencia de 600W con 3 celdas de 200W en línea, en círculo o en un triángulo. Este aspecto tendrá más relevancia en los disipadores diseñados ya que los dispositivos comerciales que podamos encontrar tendrán unas formas geométricas adaptadas a las necesidades térmicas, pero sin haber tenido en cuenta dicho punto. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 18 - Soluciones comerciales En este capítulo presentaremos los resultados de búsqueda de disipadores comerciales capaces de cumplir las necesidades expuestas en el capítulo anterior. Éstas eran: · Resistencia térmica ≤ 0,2735 ºC/W para tener una Tj ≤ 150ºC · Diámetro o dimensión menor ≥ 100mm para poder instalar una lente · Permite acceso para corriente eléctrica hasta el LED o susceptible de modificarse. · Opcional: Forma geométrica fácil de agrupar Aunque existen una gran variedad de disipadores en el mercado, pocos fabricantes suministran el dato de resistencia térmica en todos sus modelos por lo que se ha tenido que filtrar aquellos que no indicaban tal dato. Adicionalmente los disipadores pensados para LED de potencia, principalmente formas cilíndricas, no se encuentran para potencias tan elevadas (200W) por lo que las opciones restantes pueden no ser las óptimas. 1. 1510HS Birmingham Aluminium Esta serie de la empresa Birmingham Aluminium tiene las dimensiones básicas expuestas en la Figura 7 y una gama de longitud que permite obtener un rango de resistencias térmicas. Figura 7 - Vista en sección del disipador 1510HS (1000 Series, 2012) En la información suministrada aparece una gráfica que representa la resistencia térmica del disipador en función de la longitud (ver Gráfica 2). Estos valores están generados para una diferencia de temperatura entre el disipador y el ambiente de 60ºC, en nuestro caso esta diferencia podría asumirse como la que hay entre el envoltorio (Tc) y el ambiente (Ta), la cual sería de 55ºC aproximadamente. Gráfica 2 - Resistencia térmica del disipador para convección natural y ΔT de 60ºC (1000 Series, 2012) Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 19 - Este fabricante aporta una gráfica adicional (ver Gráfica 3) donde se representa como varía la resistencia térmica de la gráfica anterior en función de la diferencia de temperaturas con el ambiente. Para nuestro caso tenemos aproximadamente gradiente de 55ºC (ΔT = Tc – Ta = 89,85 – 35 = 54,85ºC) por lo que podemos asumir que la curva de la Gráfica 2 es válida ya que el factor de corrección a aplicar es muy próximo a la unidad. Gráfica 3 - Correcciones para HS1510 (1000 Series, 2012) Necesitamos un disipador con una resistencia como máximo de 0,2735ºC/W así que la medida de 200mm de longitud es la que ofrece una resistencia más próxima a la máxima pero sin sobrepasarla. Si bien la forma rectangular no ofrece muchas posibilidades de agrupación, una formación en cuadrícula o matricial es perfectamente alcanzable. 2. 65605 Aavid Thermalloy Este disipador pertenece a la serie con menor resistencia térmica de la empresa Aavid Thermalloy en su apartado específico para LED. Aunque inicialmente se ofrezca como una solución para múltiples LED su funcionamiento debería ser equivalente para un gran LED de potencia. Figura 8 - Vista en sección del disipador 65605 (Aavid Thermalloy, 2012) Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 20 - A través de su página web podemos introducir la longitud del perfil y ésta nos ofrece la resistencia térmica que presentará, bajo convección natural y con un gradiente de temperatura con el ambiente de 75ºC. Mediante un proceso iterativo se ha logrado conocer que para un perfil extruido de 550mm se obtiene una resistencia térmica de 0,26ºC/W. Si bien para el modelo HS1510 habíamos usado como referencia un gradiente de 55ºC entre disipador y ambiente, puede que la longitud seleccionada de 550mm sea excesiva y con una menor podamos lograr nuestro propósito. Pero esta circunstancia no será esclarecida hasta realizar la simulación pertinente. 3. 82160 Aavid Thermalloy Este modelo es otra propuesta del distribuidor anterior cuya principal diferencia radica en las dimensiones, como se aprecia en la Figura 9, de tal manera que ofrece una resistencia térmica similar al anterior pero con un perfil la mitad de profundo. Figura 9 – Vista en sección del disipador 82160 (Aavid Thermalloy, 2012) En este caso al usar el mismo procedimiento que con el otro disipador de Aavid Thermalloy se obtiene una resistencia térmica de 0,27ºC/W con una longitud de perfil de 250mm. 4. CH5114 C&H Technology Inc. Aunque este disipador presenta una sección transversal parecida a las de los modelos anteriores, éste no se ha fabricado por medio de la extrusión de un perfil sino que se realiza mediante la inserción de las aletas en la base (Bonded fin heat sink) permitiendo mayores alturas de las aletas. Figura 10 – Vista en sección del disipador CH5114, cotas en pulgadas (C&H Technology Inc., 2012) Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 21 - Posee unas escuadras, ver Figura 10, que se colocan en la parte más alejada de la base de las aletas externas para poder fijar el conjunto a lo que se desee. En concreto hemos seleccionado el modelo CH5114 porque presenta una resistencia inferior a la máxima permitida, pero no conocemos para qué gradiente de temperatura. Aunque la otra opción del fabricante (CH5113) tiene una resistencia algo mayor (0.3ºC/W) en el estudio con SolidWorks probaremos su viabilidad ya que solo se diferencian en la longitud del mismo. Como en los disipadores anteriores presentamos a continuación la Tabla 5 donde se reflejan las dimensiones (sin considerar las escuadras) y características térmicas del disipador. Modelo Longitud perfil [mm] Resistencia térmica [ºC/W] Ancho [mm] Alto [mm] CH5113 177,8 0,3 187,45 80 CH5114 300 0,220 Tabla 5 – Especificaciones para dos modelos de C&H Technology (C&H Technology Inc., 2012) 5. 8735 Wakefield Thermal Solutions Este otro modelo también se basa en la tecnología de Bonded fin heat sink pero el fabricante ofrece un catálogo más amplio de dimensiones que el anterior. En la Figura 11, pese a su pobre calidad, se distinguen las cotas relevantes en formato paramétrico. Figura 11 – Vista en sección de un disipador genérico de Wakefield (Wakefield Thermal Solutions, 2012) Se procede a listar las cotas de la Figura 11 para aclarar cualquier duda sobre el contenido de la misma: · Width (W) = Anchura de la base · Thickness (T) = Espesor (o altura) de la base · Fin Hight (H) = Altura de la aleta Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 22 - · Fin thickness (FT) = Espesor de la aleta · Fin pitch (FP) = Espacio libre entre aletas En la Tabla 6 se recogen las medidas concretas para este modelo de todos los disponibles en el catálogo de la empresa C&H Technology Inc. Modelo Resistencia térmica (para 304,8mm) [ºC/W] W [mm] T [mm] H [mm] FT [mm] FP [mm] 8735 0,264 381 15,9 50,8 1,3 6,4 Tabla 6 – Especificaciones para el modelo 8735 (C&H Technology Inc., 2012) 6. 410DN HS Marston Aerospace Por último hemos seleccionado un disipador pensado originalmente para transistores o etapas de potencia que presentan unas necesidades de evacuación de calor tan elevadas como el LED de trabajo. A continuación la Figura 12 con el corte en sección del disipador. Figura 12 – Vista en sección de un disipador 410DN (HS Marton Aerospace, 2012) Como en el caso del primer disipador, el fabricante suministra una curva de la resistencia térmica en función de la longitud del mismo, ver Figura 13, de la cual podemos deducir que para una longitud de 250mm tenemos una resistencia aproximada de 0,25ºC/W con un perfil sin acabado y de 0,22ºC/W si lo deseamos en negro anodizado. Figura 13 - Resistencia térmica del disipador 410DN (HS Marton Aerospace, 2012) Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 23 - Propuestas alternativas Durante la búsqueda en catálogos online de los disipadores comerciales se han localizado diversos modelos que cumplen, teóricamente, con las necesidades del problema. Sin embargo la inmensa mayoría tienen configuraciones planas, con grandes áreas en planta y poca altura, si las comparamos con el LED. En este capítulo se van a presentar las diferentes propuestas no comerciales que se han diseñado con la perspectiva de poder garantizar una temperatura igual o menor a 150ºC en el LED. 1. Diseño I Con una forma exterior de tipo hexagonal, inscrito en una circunferencia de 209mm de diámetro, tiene 6 brazos en cuyos extremos presentan sendos agujeros de 4mm y, a un radio de 55mm, existe otra serie de agujeros, en este caso, de 6mm. Figura 14 – Disipador del diseño I La función de los primeros agujeros es la de fijar el disipador a un soporte que lo sostenga, bien para una lámpara o para una red formada por varias de ellas agrupados en forma de panal de abejas. Este detalle permite la escalabilidad sencilla del conjunto. Por otro lado, los orificios a la mitad de cada brazo sirven para unir un portalentes al propio disipador. Figura 15 – Portalentes del diseño I Este portalentes tiene 100mm de diámetro para poder acoger a la lente indicada en capítulos anteriores, y con 3 coronas dispuestas simétricamente formando 120º entre ellas. En estas extensiones es donde se unirá el portalentes con el disipador mediante tornillos M6. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 24 - Adicionalmente se han practicado dos agujeros por si se decide fijar el LED mediante tornillos en lugar de pegarlo con adhesivo de alta temperatura. Entre cada uno de los 6 brazos descritos existen 9 aletas en forma de diapasón de tal manera que una rama crece desde el núcleo hasta cierta distancia y después se divide en dos hasta alcanzar el perímetro exterior descrito por el hexágono. Se ha pensado inicialmente que tanto disipador como portalentes sean fabricados en material de aluminio, siendo el disipador creado por extrusión del perfil y el portalentes mediante mecanizado de un disco. La profundidad de dicho disipador se dejará como una variable hasta realizar el estudio térmico simulado en SolidWorks. La siguiente imagen representa el montaje de las dos partes con unos espesores elegidos solo con fines representativos. Figura 16 – Disipador y portalentes del diseño I 2. Diseño II Para este diseño se va a mantener la forma general de un hexágono que se empleó en el diseño I, si bien es de lo poco que se mantiene junto con el sistema de sujeción en los extremos de los brazos. Éstos cambian respecto al diseño anterior donde cumplían una función principalmente de soporte y unión para las distintas piezas. Ahora son formaciones de aspecto dendrítico, de tal manera que la espiga principal se extiende desde un núcleo hasta alcanzar el perímetro del hexágono. De ésta parten las dendritas en dirección paralela al perímetro hexagonal siendo la situada más hacia el exterior de un grosor superior al resto. El núcleo es más grueso que en el diseño anterior y es debido a que se ha eliminado la pieza del portalentes y se necesita una superficie de 100mm de diámetro donde apoyar la lente. Igualmente se han dispuesto los agujeros opcionales para la fijación con tornillos del LED. También se pretende utilizar la extrusión como medio de fabricación y por eso se han practicado unas aberturas en los agujeros pasantes del exterior. Sin embargo, los agujeros para la fijación del LED se deberán realizar en un proceso de mecanizado (taladrado) aparte ya que no serán pasantes. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 25 - Como ocurría antes, la profundidad de dicho disipador se dejará como incógnita hasta realizar el estudio térmico simulado en SolidWorks. Figura 17 – Disipador del diseño II 3. Diseño III Para el último diseño cambiamos tanto la forma, de hexagonal a cilíndrica, como de proceso productivo ya que esta opción es básicamente un ensamblaje de diferentes piezas en lugar de la extrusión del modelo final. Una barra de cobre del diámetro del LED hace las veces de núcleo conductor del calor a lo largo del disipador. Se ha pensado en este material para una conducción mayor hacia las partes superiores o más alejadas del foco del calor. Esta barra podría obtenerse por corte de una barra de cobre hasta la medida adecuada y, si no encontramos un suministrador del diámetro concreto (32,8mm), habría que mecanizar el exterior del cilindro. Figura 18 – Núcleo de cobre Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 32 - Figura 27 – Vista en alzado del disipador 65605 Al simular este disipador hemos tenido en cuenta las mismas particularidades que con el anterior debido a que la forma general de éste es semejante a la del anterior. Los resultados del estudio térmico ante una carga térmica de 200W se muestran en la Figura 28. Figura 28 - Simulación del disipador 65605 En este caso vuelve a ocurrir que la temperatura máxima arrojada por la simulación (105ºC) es superior a la esperada, pero desviándose en menor medida que en el caso del disipador HS1510. Este disipador se obtiene por un proceso de fabricación de extrusión, de tal manera que el fabricante puede suministrar casi cualquier longitud. Gracias a ello podemos simular una serie de nuevas longitudes en búsqueda de la una longitud del disipador que lo habilite como solución a nuestros requisitos que se representan en la Gráfica 5. Llegamos a una conclusión similar a la del caso anterior donde la temperatura máxima alcanza una asíntota a unos 94,5ºC por más largo que hagamos el perfil. El comportamiento de este disipador es muy parecido al anterior aunque sus dimensiones geométricas sean diferentes. De nuevo tenemos que desechar el disipador ya que no es válido para nuestras necesidades de evacuación de calor. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 33 - Gráfica 5 - Evolución de la temperatura con la longitud del perfil para el disipador 65605 3. 82160 Aavid Thermalloy Este disipador es otro modelo disponible del mismo fabricante que el anterior, pero con ligeras diferencias en su diseño y sus medidas y con un mayor número de aletas, 28 en total, de igual espesor. Éste podemos calcularlo ya que la anchura total del perfil se puede descomponer como la suma de las 27 separaciones entre aletas (7,53mm) más las dos mitades de las exteriores que serían el espesor de una aleta: ʹͲͷǡ͵ͳ ൌ ʹ͹ ൈ ͹ǡͷ͵ ൅ ܶܨ ՜ ܶܨ ൌ ʹ݉݉ Este espesor es el que se tiene en la cabeza de cada aleta pero en la base son más gruesas, alcanzando una anchura de 4mm. En la Figura 29, se han representado el resto de cotas del disipador a falta de la longitud de 250mm del perfil que no se aprecia en el alzado. Figura 29 – Vista en alzado del disipador 82160 Con SolidWorks hemos simulado el modelo con las mismas peculiaridades que en los disipadores anteriores (material, disipador centrado y simetría). Los resultados del ensayo térmico se muestran en la Figura 30 en un corte al cuarto del disipador. 35 55 75 95 115 135 155 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 TMAX TMIN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 34 - Figura 30 - Simulación del disipador 82160 En esta ocasión nos encontramos con un resultado entre el primer y el segundo disipador con una temperatura máxima de 135ºC. Al igual que ha ocurrido con las dos opciones analizadas anteriormente, la disipación térmica no ha resultado como se había predicho. Probamos con perfiles más largos y mostramos los resultados en la Gráfica 6. Gráfica 6 - Evolución de la temperatura con la longitud del perfil para el disipador 82160 Llegamos a la conclusión de que la temperatura máxima alcanza una asíntota a unos 101ºC por más largo que hagamos el perfil. De nuevo tenemos que descartar este disipador ya que nunca podrá garantizar una temperatura de carcasa menor a los 89,85ºC calculados. 4. CH5114 C&H Technology Inc. Al seleccionar este disipador teníamos ciertas dudas sobre la validez de la resistencia térmica indicada por el fabricante ya que no se referenciaba a ningún gradiente de temperatura. En principio el perfil más largo era el que presentaba una resistencia térmica menor de la necesaria, por eso comenzaremos por éste, y si resultara sobredimensionado cambiaríamos a la otra 35 55 75 95 115 135 155 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 TMAX TMIN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 35 - opción más corta. Las medidas de la pieza se muestran en la Figura 31 donde se representa la vista del alzado del disipador, incluido el soporte. Figura 31 – Vista en alzado del disipador CH5144 El fabricante ofrece unas escuadras que se atornillan a la parte más elevada de las aletas externas. Éstas permitirían poder fijar el disipador a una estructura o soporte donde descansaría la lámpara. Bajo las mismas condiciones del entorno y del material se muestra la Figura 32 donde aparecen los resultados de dicha simulación. Figura 32 – Simulación del disipador CH5114 Al igual que en las simulaciones anteriores la temperatura máxima en el disipador (114ºC) dista mucho de la máxima permitida de 89,85ºC. En este caso el fabricante solo ofrece una alternativa a este modelo, pero con una longitud menor, por este motivo no se simulará el perfil más corto ya que el mayor tan siquiera cumple con las especificaciones. 5. 8735 Wakefield Thermal Solutions Este otro disipador también se fabrica con la misma técnica que el anterior pero el fabricante Wakefield Thermal Solutiones ofrece un catálogo de modelos mucho más amplio, por lo que si la solución inicial no alcanzara la temperatura esperada podríamos ensayar otras posibilidades. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 36 - El modelo concreto que habíamos preseleccionado es el 8735 que posee un total de 60 aletas de 1,27mm insertadas una profundidad de 2,54mm. En la Figura 33 se muestra la vista del alzado del disipador con todas las cotas. Figura 33 – Vista en alzado del disipador 8735 Este fabricante también suministra unas escuadras para poder fijar el disipador por la parte superior a cualquier elemento. En este caso dichas escuadras se unen al disipador en las paredes exteriores de la base del mismo en lugar de las aletas situadas en sus extremos, debido al espesor tan fino de las mismas. Si comparamos, desde un punto de vista descriptivo, este disipador con el CH5114 vemos que es aproximadamente el doble de ancho, posee una base un 50% más gruesa y unas 3 veces más aletas. Estos datos nos hacen pensar que su comportamiento será mucho mejor que el anterior pero con la duda de si sobrepasará la temperatura máxima permitida. Los resultados que se han obtenido del ensayo en SolidWorks se representan en la siguiente captura (ver Figura 34). Figura 34 – Simulación del disipador 8735 Con este disipador alcanzamos una temperatura máxima de 86,7ºC por lo que se puede dar como válido al situarse ésta por debajo de los 89,85ºC. Pero como el fabricante ofrece diversas variantes dimensionales del disipador vamos ensayar el modelo 8714 que es más pequeño y posee menos aletas, a fin de acercarnos más a la temperatura máxima permitida. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 37 - En la Figura 35 se muestran las medidas del disipador 8714 en una vista de su alzado, donde se puede apreciar que hay 4 aletas menos que en el 8735 pero de igual altura, la base es un poco menos ancha y alta por lo que el conjunto también lo es. Figura 35 – Vista en alzado del disipador 8714 Bajo las mismas condiciones podemos ver en la Figura 36 los resultados para este modelo. Figura 36 – Simulación del disipador 8714 Lamentablemente el modelo 8714 se queda un poco por encima del máximo permitido al registrar una temperatura máxima en el disipador de 91,5ºC. Por lo tanto nos quedamos con el modelo 8735 como el único válido. 6. 410DN HS Marston Aerospace El último de los disipadores comerciales que vamos a analizar representa un gran reto a la hora de introducir su geometría en el programa SolidWorks ya que el fabricante no ofrece todas las cotas necesarias para que quede definido. Por ello se han realizado diversas suposiciones para completar su paso a programa 3D, quedando todas ellas expuestas en la Figura 37. Destacar que en la parte superior hay un alojamiento para componentes electrónicos que podemos usar, previo mecanizado de 6 taladros, como puntos de fijación cumpliendo la misma función que realizaban las escuadras que se presentaban en los dos disipadores anteriores. Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 38 - Figura 37 – Vista en alzado del disipador 410DN Al simular este disipador hemos tenido en cuenta las mismas particularidades que con los anteriores, es decir: · Se ha ubicado la fuente de calor en el centro de la superficie del disipador. · Se ha simulado una sección al cuarto del disipador aprovechando la simetría del mismo y reduciendo así el tiempo de cálculo. Los resultados que se han obtenido se representan en la siguiente captura (ver Figura 38). Figura 38 – Simulación del disipador 410DN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 39 - Ocurre que la longitud inicial que habíamos predicho como la necesaria para tener una resistencia ≤ 0,2735ºC/W no es suficiente ya que la temperatura máxima es de 131ºC, aún por encima del máximo permitido. Vamos a simular diferentes longitudes hasta alcanzar la mínima necesaria, si es que no presenta un comportamiento asintótico como ha ocurrido con anteriores disipadores que inicialmente tampoco eran suficientemente largos. Gráfica 7 – Evolución de la temperatura con la longitud del perfil para el disipador 410DN De la gráfica anterior y sus diferentes ensayos se obtiene que para una longitud de 725mm la temperatura máxima es de 89,5ºC, si el fabricante no ofreciera la posibilidad de una medida tan precisa podríamos irnos a los 750mm y obtendríamos 88,9ºC. 7. Diseño I Es el momento de simular el primero de los diseños presentados en este proyecto. Recordamos que estaba compuesto por dos piezas: un portalentes y el disipador. En este caso se ha centrado, en una de las caras planas del porta, la carga de los 200W generados por el LED y éste los distribuirá al disipador. En cuanto a las simetrías que se presentan en este conjunto hay que indicar que son diferentes según la pieza, por ejemplo el disipador podría simularse solo con una sección de 60º pero el porta necesita de 120º, por eso el conjunto se simulará al más restrictivo que son los 120º. Aunque el portalentes ya esté perfectamente definido en todas sus dimensiones (diámetro y longitud), en el caso del disipador no conocemos la longitud de extrusión adecuada para nuestras necesidades. Por este motivo necesitamos probar diferentes longitudes durante los ensayos térmicos en SolidWorks y decidir a partir de dichos resultados. Empezaremos con 50mm e iremos aumentando el espesor en bloques de 10mm, los resultados aparecen reflejados en la Gráfica 8. Entre 100 y 110mm se ha encontrado el límite de la temperatura máxima permitida (89,85ºC) y se han repetido los ensayos a esas longitudes usando una malla más fina que en el resto del análisis. Si bien podríamos hacer más ensayos para analizar con mayor resolución el comportamiento entre 100 y 110mm, desde un punto de vista práctico optaremos por la medida de 110mm que presenta una temperatura de 89,41ºC la cual no dista mucho del límite. 35 55 75 95 115 135 155 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 TMAX TMIN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 40 - Gráfica 8 – Evolución de la temperatura con la longitud del perfil para el disipador I En la Figura 39 se muestra el resultado gráfico de la simulación del disipador para la longitud de 110mm en una vista seccionada de 120º. Figura 39 – Simulación del disipador I 8. Diseño II Ahora simularemos el segundo de los disipadores diseñados. En este caso podemos aprovechar la simetría de la pieza y simular una sección de 60º del mismo. Probaremos una serie de longitudes del perfil partiendo de los 100mm a intervalos de 20mm y posteriormente, donde 30 50 70 90 110 130 150 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 TMAX TMIN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 41 - se alcance la transición por debajo de la Tc máxima de diseño, se harán más ensayos pero a un intervalo de 10mm. Los resultados de dichos ensayos se muestran en la Gráfica 9. Gráfica 9 – Evolución de la temperatura con la longitud del perfil para el disipador II De los datos de la gráfica anterior se puede concluir que para una longitud de 230mm se logra una temperatura máxima de 89,58ºC ligeramente inferior a la máxima de diseño. En la Figura 40 se muestra la simulación de la medida anterior. Figura 40 – Simulación del disipador II 9. Diseño III El último de los disipadores diseñados presenta algunas diferencias con los anteriores en cuanto a los parámetros de simulación. Una de ellas es que la simulación se realizará de nuevo como en el diseño I, aprovechando la simetría de 120º que presenta, y la otra diferencia es que no todo el disipador será simulado en aluminio ya que su núcleo es de cobre. 30 50 70 90 110 130 150 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 TMAX TMIN Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 48 - Anexos Especificaciones 1. CLL050 18 25 A1 – 50 3 M1 A2 Planos 1. 1510HS Birmingham Aluminium 2. 65605 Aavid Thermalloy 3. 82160 Aavid Thermalloy 4. CH5114 C&H Technology Inc. 5. 8735 Wakefield Thermal Solutions 6. 410DN HS Marston Aerospace 7. Diseño I 8. Diseño II 9. Diseño III Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 49 - CLL050 18 25 A1 – 50 3 M1 A2 1. Sco p e of A pp lication This data sheet is applied to the LED package, model CLL050-1825A1-503M1A2. 2. Part code [1] Part Code [2] Dies in series quantity [3] Dies in parallel quantity [4] Correlated color temperature [5] Chromaticity range [6] CRI 1/11 DATA SHEET CLL 050 - 18 25 A1 - 50 3 M1 A2 CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] < Features > - External Dimensions: 38.0×38.0×1.4 mm - Internal Structure: Aluminum Base Chip on Board - Connection to Heat Sink: By M3 screw (Recommended) - Luminous Flux: 8460 lm @ 1500 mA - CCT: 5000 K (ANSI C78.377 Compliant, in 3-Step MacAdam Ellipse) - CRI: Ra 80 min. - Thermal Resistance: 0.3 C/W - RoHS Compliant 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 3. Outline drawin g - Markin g CRI : Ra 80min. Correlated color temperature : 5000K Dies in parallel quantity : 25 4. Performance Dies in series quantity : 18 (1) Absolute Maximum Ratin g *1 *1 *2 *3 *1 Input power and forward current are the values when the LED is used within the range of the derating curve in this data sheet. *2 Refer to 3. Outline drawing for Tc measurement point *3 D.C. Current : Tj = Tc + Rj-c X Pi Junction Temperature Tj 150 C Case Temperature Tc 100 C CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 DATA SHEET Tst -40 ~ +100 C Operating Temperature Top -30 ~ +85 m A Input Power Pi 2/11 Storage Temperature C Reverse Current IR1m A Forward Current IF3000 200.5 W Parameter Symbol Rating Value Unit Unit : mm Tolerances unless otherwise specified : +/-0.3 Marking 1 : Serial No. Marking 2 : 18 25 50 M1 Anode (Tc Measurement Point) Marking 2 Marking 1 Cathode CathodeAnode ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 ×18 Protection device 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 (2) Electro-o p tical Characteristics Tc=25C Chromaticit y coordinates ( Condition : IF=1500mA, Tc = 25C) Note: The tolerance of measurement at our tester is VF+/-3% , Ʒv+/-10% , Chromaticity(x,y)+/-0.005 and Ra+/-1. CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol - - -80 0.3 - C/W Thermal Resistance Rj-c Junction-Case - Luminous Flux CRI Ʒv IF=1500 m A Ra 8460 IF=1500 m A -lm 7190 Min. Typ. 59.8 V Max Unit DATA SHEET 3/11 Forward Voltage Symbol IF=1500 m A 50.4 V F54.9 Parameter Condition Reference䚷(ANSI C78.377) x y x y 0.3447 0.3553 Center 0.3447 0.3553 a 0.3551 0.3760 a 0.00822 b 0.3376 0.3616 b 0.00354 c 0.3366 0.3369 lj° 59.62 d 0.3515 0.3487 *Color region stay within MacAdam "3-step" ellipse from the chromaticity center. *The chromaticity center refers to ANSI C78.377:2008. Please refer to ANSI C78.377 for the chromaticity center. *lj is the angle between the major axis of the ellipse and the x-axis, 䚷 and a and b are the major and minor semi-axes of an ellipse. (Ref. IEC 60081:1997 AnnexD) Center 5000K Oval parameter x-y chart-CIE1931 0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 x y Color region Color region (ANSI) B.B. Locus 4800K 5400K 5000K 4600K 5200K 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 5. Characteristics Forward Current vs. Forward Voltage Forward Current vs. Relative Luminous Flux Tc=25C Tc=25C Forward Current vs. Chromaticity Coordinate Case Temperature vs. Chromaticity Coordinate Tc=25C IF=1500m A 4/11 DATA SHEET CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 0 1000 2000 3000 IF [mA] VF [V] 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180% 200% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 IF [mA] Relative Luminous Flux [a.u.] -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 IF [mA] 䕧x, 䕧y ǻ䡔 ǻ䡕 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0 25 50 75 100 Tc [C] 䕧x, 䕧y ǻ 䡔 ǻ 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 Case Temperature vs. Forward Voltage Case Temperature vs. Relative Luminous Flux IF=1500m A IF=1500m A Case Temperature vs. Allowable Forward Current Spectrum Tc=25C IF=1500m A Directive Characteristic CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N DATA SHEET 5/11 Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 50.0 51.0 52.0 53.0 54.0 55.0 56.0 57.0 58.0 0 25 50 75 100 Tc [C] VF [V] 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 25 50 75 100 Tc [C] Relative Luminous Flux [a.u.] 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 25 50 75 100 125 Tc [C] IF [mA] 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 350 450 550 650 750 850 Ȝ [nm] Relative Emission Intensity [a.u.] 0% 20% 40% 60% 80% 100% 80° 70° 60° 50° 40°30°20°10° -80° -70° -60° -50° -20° -30°-40° -10° 90° -90° X direction Y directio n X Y 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 6. Reliability 䠄䠍䠅Datails of the tests (2)Jud g ement Criteria of Failure for Reliabilit y Test (Ta=25C) U defines the upper limit of the specified characteristics. S defines the initial value. Note : Measurement shall be taken between 2 hours and 24 hours, and the test pieces should be return to the normal ambient conditions after the completion of each test. Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N DATA SHEET >U X 1.1 <S X 0.85 IF=1500 m A Forward Voltage Total Luminous Flux 85 C, 85 %RH for 500 hours 6/11 -40 C × 30 minutes – 100 C × 30 minutes, 100 cycleThermal Shock Test IF=1500 m A VF Ʒv Test Item Test Condition Symbol Measuring Condition Judgement Criteria for Failure Measuring Item Continuous Operation Test Low Temperature Storage Test High Temperature Storage Test Moisture-proof Test Ta=25 C, IF=1500 mA× 1000 hours(with Al-fin) IFmax=3000 mA Tjmax=150C㽢 1000 hours(with Al-fin) -40 C × 1000 hours 100 C × 1000 hours 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 7. Packing Specifications (1) Packing An empty tray is placed on top of a six-tier tray which contain 20 pieces each. The set of seven trays is banded together with two rubber bands. (Smallest packing unit: 120 pieces) A label with product name, quantity, lot number is placed on the upper empty tray. Tray (Dimensions: 310 × 210 × 12 mm / Materials: Electrically conductive PS) < Example of indication label > 1. TYPE e.g. CLL050-1825A1-503M1A2 2. P.No. (Cutomer's P/N) e.g. 50008-010-1203303M1 3. Lot No. - First and second letter: Last digit of the year e.g. 11 : year 2011 - Third letter: Production month e.g. 8 : August Note: October, November and December are designated - Forth letter: CE's control number e.g. 5035 4. Quantity CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol DATA SHEET 7/11 CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 Product 20 pcs/tray < Packing figure > CUSTOMER PASS CITIZEN ELECTRONICS TYPE P. NO Lot No Q'ty : CLL050-******-******* : ****** : ******* : *** ---(1) ---(2) ---(3) ---(4) 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕 8䠊Precautions 1. Avoid the application of any stress to the resin portion. 2. Avoid any contact by a sharp metal nail or other materials with the resin portion. 3. Precautions for product assembly -When the LED package is attached to the heat sink by M3 screws, please be careful not to apply too much stress to the LED package. For example, fix the screws firmly after temporarily fixing them. -Attachment to heat sink conditions such as tightening torque for screws should be optimized in accordance with the specifications for heat sinks. In addition, asperity or burrs harms the thermal connection between the LED package and heat sink. So please ensure correct contact to keep both thermal and mechanical connection. 4. Insulation of the thermal section from the heat sink section of the LED has been confirmed up to 500V. However, for voltages higher than 500V, the customer should confirm the level of insulation themselves or contact Citizen Electronics. With regard to insulation after this product has been assembled in an apparatus, preventive action should be carried out by the customer. 5. For fixing this product to the outer heat sink, heat grease should be applied to the whole rear deformation when conducting the clamping operation with heat grease in sheet form. 6. Handling of static electricity - These products are sensitive to static electricity charge. Please take measures to prevent any static electricity being produced such as the wearing of a wristband or anti-static gloves when handling this product. - All devices, equipment and machinery must be properly grounded. It is recommended that precautions be taken against surge voltage to the equipment that mounts the LEDs. - ESD sensitivity of this product is 1000V (HBM, based on JEITA ED-4701/304). - When inspecting the final products in which LEDs were assembled, it is recommended to check whether the assembled LEDs are damaged by static electricity or not. - It is easy to find static-damaged LEDs by a light-on test. CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. JAPA N Symbol CITILED Name CLL050-1825A1-503M1A2 DATA SHEET 8/11 Recommended installation screw pitch Thermal conduction materials (Insulation) Outer heart sink M3screw 32.0 32.0 Resin portion (including white resin) Spring Washer (=< Ʒ6mm) Plane washerr (=< Ʒ6mm) 㻾㼑㼒㻚㻯㻱㻙㻼㻝㻣㻤㻢㻌㻝㻞㻛㻝㻝㻌㻾㻝㻔㻜㻝㻝㻞㻕       5  5 5  9,67$ (6&$/$ 3(62 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- $/80,1,2 $DYLG7HFKQRORJ\ (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 65 - 82160 Aavid Thermalloy   [     9,67$ (6&$/$ $DYLG7KHUPDOOR\ 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- 5HGRQGHRVPP (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 67 - CH5114 C&H Technology Inc.            [    &+&+7HFKQRORJ\ 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 69 - 8735 Wakefield Thermal Solutions    [       0[     9,67$ (6&$/$ :DNHILHOG 7KHUPDO6ROXWLRQV 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 71 - 410DN HS Marston Aerospace       5 5                            9,67$ (6&$/$ '1+6 0DUVWRQ$HURVSDFH 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- 5HGRQGHRVPP (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR Disipadores de calor para iluminación con LED de potencia - 73 - Diseño I    ',6(f2,,, 3(62JU $/80,1,2<&2%5( $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR    18&/(2 3(62 &2%5( $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR     [  &$0,6$ 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR   0[ 0[    $$    6(&&,Ð1$$ 3257$/(17(6 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR  5  [ 5 5  %%    6(&&,Ð1%% 7$3$683(5,25 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR   (63(625PP $/(7$ 3(62 $/80,1,2 $ +2-$'( (6&$/$ 1'(',%8-2 7Ì78/2 5(9,6,Ð1 12&$0%,(/$(6&$/$ 0$7(5,$/ )(&+$ ),50$ 120%5( 5(%$5%$5< 5203(5$5,67$6 9,9$6 $&$%$'2 6,126(,1',&$/2&2175$5,2 /$6&27$66((;35(6$1(100 $&$%$'2683(5),&,$/ 72/(5$1&,$6 /,1($/ $1*8/$5 &$/,' )$%5 $352% 9(5,) ',%8- (GLFLyQGHHVWXGLDQWHGH6ROLG:RUNV 6yORSDUDXVRDFDGpPLFR