У цяперашні час існуе тры віды друкаваных поплаткаў з магутнымі святлодыёдамі для рассейвання цяпла: звычайная двухбаковая медная плата (FR4), адчувальная медная плата на аснове алюмініевага сплаву (MCPCB), гнуткая плёнкавая друкаваная плата з клеем на плаце з алюмініевага сплаву.
Эфект рассейвання цяпла звязаны з пластом медзі і таўшчынёй пласта металу і цеплаправоднасцю ізаляцыйнай асяроддзя. Звычайна выкарыстоўваецца MCPCB з медным пластом 35 мкм і алюмініевым сплавам 1,5 мм. Гнуткая друкаваная плата прылеплена да пласціны з алюмініевага сплаву. Вядома, MCPCBS з высокай цеплаправоднасцю маюць лепшыя цеплавыя характарыстыкі, але кошт таксама расце.
Тут некаторыя даныя ўзяты з прыкладу MEASURING TC кампаніі NICHIA ў якасці прыкладаў разліку. Умовы наступныя: святлодыёд: белы святлодыёд 3 Вт, мадэль MCCW022, RJC = 16 ℃/Вт. Вымяральная галоўка кропкавага тэрмометра тэрмапары тыпу K, прывараная да радыятара.
Выпрабавальная плата друкаванай платы: двухслаёвая медная дошка (40 × 40 мм), t = 1,6 мм, плошча меднага пласта паверхні зваркі 1180 мм2, плошча меднага пласта спіны 1600 мм2.
Працоўны стан святлодыёда: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71 ℃ было вымерана кропкавым тэрмометрам з тэрмапарай тыпу K. Тэмпература навакольнага асяроддзя TA=25 ℃
1. Вылічваецца TJ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16 ℃/Вт (500 мА × 3,97 В)
+71 ℃ = 103 ℃
2.RBA разлічваецца
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1,99 Вт
=23,1 ℃/Вт
3. Вылічваецца RJA
RJA=RJC+RBA
=16℃/Вт+23,1℃Вт
=39,1 ℃ Вт
Калі разлічаны TJmax складае -90 ℃, TJ, разлічаны ў адпаведнасці з вышэйпералічанымі ўмовамі, не можа адпавядаць праектным патрабаванням. Неабходна змяніць друкаваную плату з лепшым цеплавыдзяленнем або павялічыць яе плошчу цеплавыдзялення, правесці тэставанне і разлік яшчэ раз, пакуль TJ≤TJmax.
Іншы метад заключаецца ў тым, што калі значэнне UC святлодыёда занадта вялікае, VF=3,65 В, калі RJC=9℃/WIF=500мА заменены, іншыя ўмовы застаюцца нязменнымі, T) можна разлічыць як:
TJ = 9 ℃ / Вт + 71 ℃ (500 ма * 3,65 В) = 87,4 ℃
Існуе некаторая памылка ў разліку 71 ℃ вышэй, новы святлодыёд 9 ℃ Вт трэба зварыць, каб паўторна праверыць TC (вымеранае значэнне крыху меншае за 71 ℃). На самай справе гэта не важна. Пасля выкарыстання святлодыёда 9 ℃/Вт не трэба мяняць матэрыял і плошчу друкаванай платы, што адпавядае патрабаванням праектавання.
Цеплаадвод на задняй панэлі друкаванай платы
Калі разлічанае TJmax значна большае, чым праектнае патрабаванне, і структура не дазваляе дадатковай плошчы, падумайце аб тым, каб прыляпіць друкаваную плату да U-вобразнага алюмініевага профілю (або штампаваць алюмініевую пласціну) або прыляпіць да радыятара. Гэтыя два метаду звычайна выкарыстоўваюцца пры распрацоўцы некалькіх магутных святлодыёдных лямпаў. Напрыклад, у прыведзеным вышэй прыкладзе разліку цеплаадвод 10 ℃/Вт налеплены на адваротны бок друкаванай платы з TJ=103 ℃, і яго TJ падае прыкладна да 80 ℃.
Варта адзначыць, што вышэйзгаданы TC вымяраецца пры пакаёвай тэмпературы (звычайна 15~30 ℃). Калі тэмпература навакольнага асяроддзя святлодыёднай лямпы TA вышэй за пакаёвую, фактычны TJ вышэй, чым разлічаны TJ, вымераны пры пакаёвай тэмпературы, таму гэты фактар трэба ўлічваць пры распрацоўцы. Калі тэст праводзіцца ў тэрмастаце, лепш за ўсё адрэгуляваць тэмпературу да самай высокай тэмпературы навакольнага асяроддзя падчас выкарыстання.
Акрамя таго, незалежна ад таго, усталявана друкаваная плата гарызантальна або вертыкальна, умовы рассейвання цяпла адрозніваюцца, што аказвае пэўны ўплыў на вымярэнне TC. Матэрыял корпуса, памер і адтуліна для рассейвання цяпла лямпы таксама аказваюць уплыў на рассейванне цяпла. Такім чынам, у дызайне павінна быць пэўная свабода дзеянняў.
Час публікацыі: 23 сакавіка 2022 г
