Қазіргі уақытта жылуды тарату үшін жоғары қуатты жарық диодымен қолданылатын ПХД үш түрі бар: қарапайым екі жақты мыс қапталған тақта (FR4), алюминий қорытпасы негізіндегі сезімтал мыс тақтасы (MCPCB), алюминий қорытпасы тақтасында желімделген икемді пленка ПХД.
Жылу бөлу әсері мыс қабаты мен металл қабатының қалыңдығына және оқшаулағыш ортаның жылу өткізгіштігіне байланысты. Әдетте 35 мм мыс қабаты және 1,5 мм алюминий қорытпасы бар MCPCB қолданылады. Икемді ПХД алюминий қорытпасына жабыстырылған. Әрине, жоғары жылу өткізгіштігі бар MCPCBS ең жақсы жылу өнімділігіне ие, бірақ бағасы да өсіп келеді.
Мұнда кейбір деректер есептеу мысалдары ретінде NICHIA компаниясының MEASURING TC мысалынан алынған. Шарттар келесідей: жарық диоды: 3 Вт ақ жарық диоды, MCCW022 үлгісі, RJC=16℃/Вт. Жылу қабылдағышқа дәнекерленген K типті термопарлы нүктелік термометр.
ПХД сынақ тақтасы: екі қабатты мыс қапталған тақта (40×40мм), t=1,6мм, дәнекерлеу бетінің мыс қабатының ауданы 1180мм2, Артқы жағындағы мыс қабатының ауданы 1600мм2.
Жарық диодты жұмыс күйі: IF-500mA, VF=3,97V
TC=71℃ K типті термопарлы нүктелік термометрмен өлшенді. Қоршаған орта температурасы TA=25℃
1. TJ есептеледі
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/Вт(500мА×3,97В)
+71℃=103℃
2.RBA есептеледі
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1,99 Вт
=23,1℃/Вт
3. RJA есептеледі
RJA=RJC+RBA
=16℃/Вт+23,1℃Вт
=39,1℃Вт
Егер жобаланған TJmax -90℃ болса, жоғарыда көрсетілген шарттарға сәйкес есептелген TJ дизайн талаптарына сәйкес келмейді. ПХД-ны жақсырақ жылу диссипациясымен өзгерту немесе оның жылу бөлу ауданын ұлғайту және TJ≤TJmax дейін сынау және қайта есептеу қажет.
Тағы бір әдіс, жарық диодтың UC мәні тым үлкен болғанда, RJC=9℃/WIF=500mA ауыстырылғанда VF=3,65V, басқа шарттар өзгеріссіз қалады, T) мына түрде есептелуі мүмкін:
TJ = 9 ℃ / Вт + 71 ℃ (500 м * 3,65 В) = 87,4 ℃
Жоғарыдағы 71 ℃ есептеуде қате бар, TC қайта сынау үшін жаңа 9 ℃ Вт жарық диодты дәнекерлеу керек (өлшенген мән 71 ℃-ден сәл аз). Бұл шынымен маңызды емес. 9℃/Вт жарық диодты пайдаланғаннан кейін дизайн талаптарына сәйкес келетін ПХД материалы мен аумағын өзгерту қажет емес.
ПХД артқы жағындағы жылу қабылдағыш
Есептелген TJmax дизайн талабынан әлдеқайда үлкен болса және құрылым қосымша аумаққа мүмкіндік бермесе, ПХД-ны қайтадан «U» пішінді алюминий профиліне (немесе алюминий пластинасының штампына) жабыстыруды немесе жылу қабылдағышқа жабыстыруды қарастырыңыз. Бұл екі әдіс көп қуатты жарықдиодты шамдарды жобалауда жиі қолданылады. Мысалы, жоғарыда келтірілген есептеу мысалында 10℃/Вт жылу қабылдағыш PCB артқы жағына TJ=103℃ орнатылған және оның TJ шамамен 80℃ дейін төмендейді.
Бұл жерде жоғарыда көрсетілген ТК бөлме температурасында (әдетте 15~30℃) өлшенетінін атап өткен жөн. Егер жарықдиодты шамның TA қоршаған ортасының температурасы бөлме температурасынан жоғары болса, нақты TJ бөлме температурасында өлшенген есептелген TJ-ден жоғары, сондықтан бұл факторды жобалау кезінде ескеру қажет. Егер сынақ термостатта жүргізілсе, пайдалану кезінде температураны қоршаған ортаның ең жоғары температурасына реттеген дұрыс.
Сонымен қатар, ПХД көлденең немесе тігінен орнатылғанына қарамастан, оның жылуды тарату шарттары әртүрлі, бұл ТК өлшеуге белгілі бір әсер етеді. Қабық материалы, өлшемі және шамның жылуды тарату тесігі де жылуды бөлуге әсер етеді. Сондықтан дизайнда біршама бос орын болуы керек.
Жіберу уақыты: 23 наурыз 2022 ж
