বর্তমানে, তাপ অপচয়ের জন্য উচ্চ-শক্তির LED সহ তিন ধরণের PCB প্রয়োগ করা হয়েছে: সাধারণ দ্বি-পার্শ্বযুক্ত তামা প্রলিপ্ত বোর্ড (FR4), অ্যালুমিনিয়াম খাদ ভিত্তিক সংবেদনশীল কপার বোর্ড (MCPCB), অ্যালুমিনিয়াম খাদ বোর্ডে আঠালো সহ নমনীয় ফিল্ম PCB।
তাপ অপচয়ের প্রভাব তামার স্তর এবং ধাতব স্তরের বেধ এবং অন্তরক মাধ্যমের তাপ পরিবাহিতা সম্পর্কিত। 35um তামার স্তর এবং 1.5 মিমি অ্যালুমিনিয়াম খাদ সহ MCPCB সাধারণত ব্যবহৃত হয়। নমনীয় PCB অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্লেট আঠালো হয়. অবশ্যই, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সহ MCPCBS এর সর্বোত্তম তাপীয় কর্মক্ষমতা রয়েছে, তবে দামও বাড়ছে।
এখানে, গণনার উদাহরণ হিসাবে NICHIA কোম্পানির TC পরিমাপের উদাহরণ থেকে কিছু ডেটা নেওয়া হয়েছে। শর্তগুলি নিম্নরূপ: LED:3W সাদা LED, মডেল MCCW022, RJC=16℃/W. K থার্মোকল পয়েন্ট থার্মোমিটার মেজারিং হেড হিট সিঙ্কে ঢালাই করে।
PCB টেস্ট বোর্ড: ডাবল-লেয়ার কপার লেপা বোর্ড (40×40mm), t=1.6mm, ওয়েল্ডিং সারফেসের কপার লেয়ার এরিয়া 1180mm2, পিছনের তামার স্তর এলাকা 1600 মিমি2.
LED কাজের অবস্থা: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ টাইপ K থার্মোকল পয়েন্ট থার্মোমিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা TA=25℃
1. TJ গণনা করা হয়
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA গণনা করা হয়
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA গণনা করা হয়
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
ডিজাইন করা TJmax -90℃ হলে, উপরের শর্ত অনুযায়ী গণনা করা TJ ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। ভাল তাপ অপচয়ের সাথে PCB পরিবর্তন করা বা এর তাপ অপচয়ের ক্ষেত্র বৃদ্ধি করা এবং TJ≤TJmax না হওয়া পর্যন্ত আবার পরীক্ষা এবং গণনা করা প্রয়োজন।
আরেকটি পদ্ধতি হল যখন LED-এর UC মান খুব বড় হয়, VF=3.65V যখন RJC=9℃/WIF=500mA প্রতিস্থাপিত হয়, অন্যান্য শর্ত অপরিবর্তিত থাকে, T) হিসাবে গণনা করা যেতে পারে:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
উপরে 71℃ এর গণনায় কিছু ত্রুটি রয়েছে, TC পুনরায় পরীক্ষা করার জন্য নতুন 9℃W LED ঢালাই করা উচিত (মাপা মান 71℃ থেকে সামান্য ছোট)। এটা আসলে কোন ব্যাপার না. 9℃/W LED ব্যবহার করার পরে, এটিকে PCB উপাদান এবং এলাকা পরিবর্তন করতে হবে না, যা ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
পিসিবির পিছনে তাপ সিঙ্ক
যদি গণনা করা TJmax ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তার চেয়ে অনেক বড় হয়, এবং কাঠামো অতিরিক্ত এলাকাকে অনুমতি না দেয়, তাহলে PCB-কে আবার "U" আকৃতির অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলে (বা অ্যালুমিনিয়াম প্লেট স্ট্যাম্পিং) আটকে রাখা বা হিট সিঙ্কে আটকে রাখার কথা বিবেচনা করুন। এই দুটি পদ্ধতি সাধারণত একাধিক উচ্চ-শক্তি LED ল্যাম্পের ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, উপরের গণনার উদাহরণে, একটি 10℃/W তাপ সিঙ্ককে PCB-এর পিছনে TJ=103℃ দিয়ে আটকানো হয় এবং এর TJ প্রায় 80℃-এ নেমে আসে।
এখানে উল্লেখ্য যে উপরের TC ঘরের তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হয় (সাধারণত 15~30℃)। যদি এলইডি ল্যাম্প TA এর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয়, প্রকৃত TJ ঘরের তাপমাত্রায় পরিমাপ করা গণনাকৃত TJ থেকে বেশি, তাই এই ফ্যাক্টরটি ডিজাইনে বিবেচনা করা উচিত। যদি পরীক্ষাটি থার্মোস্ট্যাটে করা হয়, ব্যবহার করার সময় সর্বোচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করা ভাল।
উপরন্তু, PCB অনুভূমিকভাবে বা উল্লম্বভাবে ইনস্টল করা হোক না কেন, এর তাপ অপচয়ের অবস্থা ভিন্ন, যা TC পরিমাপের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে। বাতির শেল উপাদান, আকার এবং তাপ অপচয় গর্ত তাপ অপচয়ের উপরও প্রভাব ফেলে। তাই ডিজাইনে কিছুটা ছাড় দেওয়া উচিত।
পোস্টের সময়: মার্চ-২৩-২০২২
