ໃນປັດຈຸບັນ, ມີສາມປະເພດຂອງ PCB ທີ່ໃຊ້ກັບ LED ພະລັງງານສູງສໍາລັບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ກະດານເຄືອບທອງແດງສອງດ້ານທໍາມະດາ (FR4), ແຜ່ນໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມໂດຍອີງໃສ່ແຜ່ນທອງແດງທີ່ລະອຽດອ່ອນ (MCPCB), ແຜ່ນ PCB ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ມີກາວໃສ່ກະດານໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ.
ຜົນກະທົບການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຊັ້ນທອງແດງແລະຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນໂລຫະແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວກາງ insulating. MCPCB ກັບຊັ້ນທອງແດງ 35um ແລະໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 1.5 ມມແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປ. PCB ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແມ່ນຕິດກັບແຜ່ນໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ. ແນ່ນອນ, MCPCBS ທີ່ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງມີການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ, ແຕ່ລາຄາຍັງເພີ່ມຂຶ້ນ.
ໃນທີ່ນີ້, ຂໍ້ມູນບາງຢ່າງຖືກເອົາມາຈາກຕົວຢ່າງຂອງ MEASURING TC ຂອງບໍລິສັດ NICHIA ເປັນຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່. ເງື່ອນໄຂມີດັ່ງນີ້: LED: 3W LED ສີຂາວ, ແບບ MCCW022, RJC = 16℃/W. ປະເພດ K thermocouple ຈຸດເຄື່ອງວັດອຸນຫະພູມຫົວວັດ welded ກັບຫລົ້ມຈົມຄວາມຮ້ອນ.
ກະດານທົດສອບ PCB: ກະດານເຄືອບທອງແດງສອງຊັ້ນ (40 × 40 ມມ), t = 1.6 ມມ, ພື້ນທີ່ຊັ້ນທອງແດງຂອງຫນ້າດິນເຊື່ອມ 1180 ມມ2, ພື້ນທີ່ຊັ້ນທອງແດງຂອງກັບຄືນໄປບ່ອນ 1600mm2.
ສະຖານະການເຮັດວຽກຂອງ LED: IF-500mA, VF = 3.97V
TC = 71 ℃ ຖືກວັດແທກດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມປະເພດ K thermocouple ຈຸດ. ອຸນຫະພູມລ້ອມຮອບ TA = 25°C
1. TJ ຖືກຄິດໄລ່
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA ຖືກຄິດໄລ່
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA ຖືກຄິດໄລ່
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
ຖ້າ TJmax ທີ່ຖືກອອກແບບແມ່ນ -90 ℃, TJ ທີ່ຄິດໄລ່ຕາມເງື່ອນໄຂຂ້າງເທິງບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການອອກແບບໄດ້. ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະປ່ຽນ PCB ດ້ວຍການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າຫຼືເພີ່ມພື້ນທີ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ, ແລະທົດສອບແລະຄິດໄລ່ອີກເທື່ອຫນຶ່ງຈົນກ່ວາTJ≤TJmax.
ວິທີການອື່ນແມ່ນວ່າເມື່ອຄ່າ UC ຂອງ LED ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, VF = 3.65V ເມື່ອ RJC = 9 ℃ / WIF = 500mA ຖືກທົດແທນ, ເງື່ອນໄຂອື່ນໆບໍ່ປ່ຽນແປງ, T) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ຄື:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
ມີຄວາມຜິດພາດບາງຢ່າງໃນການຄິດໄລ່ຂອງ 71 ℃ຂ້າງເທິງ, LED ໃຫມ່ 9 ℃ W ຄວນຖືກເຊື່ອມໂລຫະເພື່ອທົດສອບ TC ອີກຄັ້ງ (ຄ່າທີ່ວັດແທກໄດ້ນ້ອຍກວ່າ 71 ℃). ມັນບໍ່ສໍາຄັນແທ້ໆ. ຫຼັງຈາກການນໍາໃຊ້ 9 ℃ / W LED, ມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງວັດສະດຸ PCB ແລະພື້ນທີ່, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການອອກແບບ.
ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນຢູ່ດ້ານຫລັງຂອງ PCB
ຖ້າ TJmax ທີ່ຖືກຄິດໄລ່ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຄວາມຕ້ອງການຂອງການອອກແບບ, ແລະໂຄງສ້າງບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມີພື້ນທີ່ເພີ່ມເຕີມ, ພິຈາລະນາຕິດ PCB ກັບຄືນໄປບ່ອນ profile ອາລູມິນຽມຮູບ "U" (ຫຼືແຜ່ນອາລູມິນຽມ stamping), ຫຼືຕິດກັບຊຸດຄວາມຮ້ອນ. ສອງວິທີການນີ້ແມ່ນໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການອອກແບບໂຄມໄຟ LED ທີ່ມີພະລັງງານສູງຫຼາຍອັນ. ຕົວຢ່າງ, ໃນຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ຂ້າງເທິງ, ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນ 10 ℃ / W ຖືກວາງຢູ່ດ້ານຫລັງຂອງ PCB ດ້ວຍ TJ = 103 ℃, ແລະ TJ ຂອງມັນຫຼຸດລົງປະມານ 80 ℃.
ມັນຄວນຈະສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ນີ້ວ່າ TC ຂ້າງເທິງແມ່ນວັດແທກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ (ໂດຍທົ່ວໄປ 15 ~ 30 ℃). ຖ້າອຸນຫະພູມອາກາດລ້ອມຮອບຂອງໂຄມໄຟ LED TA ສູງກວ່າອຸນຫະພູມຫ້ອງ, TJ ຕົວຈິງແມ່ນສູງກວ່າ TJ ທີ່ຄິດໄລ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ດັ່ງນັ້ນປັດໄຈນີ້ຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາໃນການອອກແບບ. ຖ້າການທົດສອບຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ, ມັນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະປັບອຸນຫະພູມໄປສູ່ອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມສູງສຸດໃນເວລາທີ່ໃຊ້.
ນອກຈາກນັ້ນ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນ PCB ຖືກຕິດຕັ້ງຕາມແນວນອນຫຼືແນວຕັ້ງ, ເງື່ອນໄຂການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບທີ່ແນ່ນອນຕໍ່ການວັດແທກ TC. ວັດສະດຸແກະ, ຂະຫນາດແລະຮູລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງໂຄມໄຟຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວນມີເສັ້ນທາງໃນການອອກແບບ.
ເວລາປະກາດ: 23-03-2022
