Nuntempe, estas tri specoj de PCB aplikata kun alt-potenca LED por varmo disipado: ordinara duflanka kupro kovrita tabulo (FR4), aluminia alojo bazita sentema kupra tabulo (MCPCB), fleksebla filmo PCB kun gluo sur aluminialojo tabulo.
La varmodisipa efiko rilatas al la kupra tavolo kaj la dikeco de la metala tavolo kaj la varmokondukteco de la izola medio. MCPCB kun 35um kupra tavolo kaj 1.5mm aluminia alojo estas ĝenerale uzata. Fleksebla PCB estas gluita al aluminia aloja plato. Kompreneble, MCPCBS kun alta termika kondukteco havas la plej bonan termikan rendimenton, sed la prezo ankaŭ altiĝas.
Ĉi tie iuj datumoj estas prenitaj el la ekzemplo de MEASURING TC de NICHIA Company kiel kalkulekzemploj. La kondiĉoj estas kiel sekvas: LED: 3W blanka LED, modelo MCCW022, RJC=16℃/W. Tipo K termopar-punkta termometro mezurkapo soldata al varmega lavujo.
PCB-testtabulo: duobla tavola kupra kovrita tabulo (40×40mm), t=1.6mm, kupra tavolo areo de velda surfaco 1180mm2, kupra tavolo areo de dorso 1600mm2.
LED-labora statuso: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ estis mezurita per tipo K termopar-punkta termometro. La ĉirkaŭa temperaturo TA=25℃
1. TJ estas kalkulita
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W (500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA estas kalkulita
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
= 23,1 ℃/W
3. RJA estas kalkulita
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
= 39.1℃W
Se la desegnita TJmax estas -90 ℃, la TJ kalkulita laŭ la supraj kondiĉoj ne povas plenumi la dezajnpostulojn. Necesas ŝanĝi la PCB kun pli bona varmo disipado aŭ pliigi ĝian varmegan disipan areon, kaj testi kaj kalkuli denove ĝis TJ≤TJmax.
Alia metodo estas ke kiam la UC-valoro de la LED estas tro granda, VF=3.65V kiam RJC=9℃/WIF=500mA estas anstataŭigita, aliaj kondiĉoj restas senŝanĝaj, T) povas esti kalkulita kiel:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
Estas iu eraro en la kalkulo de 71℃ supre, nova 9℃W LED devus esti veldita por reprovi TC (la mezurita valoro estas iomete pli malgranda ol 71℃). Ne vere gravas. Post uzado de 9℃/W LED, ĝi ne bezonas ŝanĝi la PCB-materialon kaj areon, kiu plenumas la desegnajn postulojn.
Varma lavujo sur la dorso de PCB
Se la kalkulita TJmax estas multe pli granda ol la dezajnpostulo, kaj la strukturo ne permesas plian areon, pripensu alglui la PCB reen al la "U"-forma aluminioprofilo (aŭ aluminiplata stampado), aŭ algluiĝi al la varmolavujo. Ĉi tiuj du metodoj estas ofte uzataj en la dezajno de multoblaj alt-potencaj LED-lampoj. Ekzemple, en la ĉi-supra kalkulekzemplo, 10℃/W varmego estas algluita sur la dorso de la PCB kun TJ=103℃, kaj ĝia TJ falas al proksimume 80℃.
Oni devas rimarki ĉi tie, ke la supra TC estas mezurita ĉe ĉambra temperaturo (ĝenerale 15 ~ 30 ℃). Se la ĉirkaŭa temperaturo de la LED-lampo TA estas pli granda ol ĉambra temperaturo, la reala TJ estas pli alta ol la kalkulita TJ mezurita ĉe ĉambra temperaturo, do ĉi tiu faktoro devus esti konsiderata en la dezajno. Se la provo estas farita en la termostato, estas plej bone ĝustigi la temperaturon al la plej alta ĉirkaŭa temperaturo kiam estas uzata.
Krome, ĉu PCB estas instalita horizontale aŭ vertikale, ĝiaj kondiĉoj de varmo disipado estas malsamaj, kio havas certan efikon al TC-mezurado. La ŝelmaterialo, grandeco kaj varmega disipa truo de la lampo ankaŭ havas efikon sur varmego. Tial, devus esti iom da libereco en la dezajno.
Afiŝtempo: Mar-23-2022
