Pada masa ini, terdapat tiga jenis PCB yang digunakan dengan LED berkuasa tinggi untuk pelesapan haba: papan bersalut tembaga dua sisi biasa (FR4), papan tembaga sensitif berasaskan aloi aluminium (MCPCB), PCB filem fleksibel dengan pelekat pada papan aloi aluminium.
Kesan pelesapan haba berkaitan dengan lapisan kuprum dan ketebalan lapisan logam dan kekonduksian haba medium penebat. MCPCB dengan lapisan tembaga 35um dan aloi aluminium 1.5mm biasanya digunakan. PCB fleksibel dilekatkan pada plat aloi aluminium. Sudah tentu, MCPCBS dengan kekonduksian terma yang tinggi mempunyai prestasi terma terbaik, tetapi harganya juga semakin meningkat.
Di sini, beberapa data diambil daripada contoh MENGUKUR TC Syarikat NICHIA sebagai contoh pengiraan. Syaratnya adalah seperti berikut: LED:3W LED putih, model MCCW022, RJC=16℃/W. Termometer mata termokopel jenis K mengukur kepala yang dikimpal kepada sink haba.
Papan ujian PCB: papan bersalut tembaga dua lapisan (40×40mm), t=1.6mm, luas lapisan kuprum permukaan kimpalan 1180mm2, kawasan lapisan tembaga belakang 1600mm2.
Status kerja LED: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71 ℃ diukur dengan termometer mata termokopel jenis K. Suhu persekitaran TA=25℃
1. TJ dikira
TJ=RJC x PD+TC=RJC (JIKA x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA dikira
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA dikira
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
Jika TJmax yang direka adalah -90 ℃, TJ yang dikira mengikut syarat di atas tidak dapat memenuhi keperluan reka bentuk. Ia adalah perlu untuk menukar PCB dengan pelesapan haba yang lebih baik atau meningkatkan kawasan pelesapan habanya, dan menguji dan mengira sekali lagi sehingga TJ≤TJmax.
Kaedah lain ialah apabila nilai UC LED terlalu besar, VF=3.65V apabila RJC=9℃/WIF=500mA diganti, keadaan lain kekal tidak berubah, T) boleh dikira sebagai:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
Terdapat beberapa ralat dalam pengiraan 71 ℃ di atas, 9 ℃ LED baru perlu dikimpal untuk menguji semula TC (nilai yang diukur adalah lebih kecil sedikit daripada 71 ℃). Tak kisah sangat pun. Selepas menggunakan LED 9℃/W, ia tidak perlu menukar bahan dan kawasan PCB, yang memenuhi keperluan reka bentuk.
Sinki haba di bahagian belakang PCB
Jika TJmax yang dikira jauh lebih besar daripada keperluan reka bentuk, dan strukturnya tidak membenarkan kawasan tambahan, pertimbangkan untuk melekatkan semula PCB pada profil aluminium berbentuk "U" (atau pengecapan plat aluminium), atau melekat pada sink haba. Kedua-dua kaedah ini biasanya digunakan dalam reka bentuk pelbagai lampu LED berkuasa tinggi. Sebagai contoh, dalam contoh pengiraan di atas, sink haba 10℃/W ditampal pada bahagian belakang PCB dengan TJ=103℃, dan TJnya turun kepada kira-kira 80℃.
Perlu diingatkan di sini bahawa TC di atas diukur pada suhu bilik (biasanya 15~30 ℃). Jika suhu persekitaran TA lampu LED lebih besar daripada suhu bilik, TJ sebenar adalah lebih tinggi daripada TJ yang dikira yang diukur pada suhu bilik, jadi faktor ini harus dipertimbangkan dalam reka bentuk. Jika ujian dijalankan dalam termostat, sebaiknya laraskan suhu kepada suhu ambien tertinggi apabila digunakan.
Di samping itu, sama ada PCB dipasang secara mendatar atau menegak, keadaan pelesapan habanya adalah berbeza, yang mempunyai kesan tertentu pada pengukuran TC. Bahan cangkerang, saiz dan lubang pelesapan haba lampu juga mempunyai kesan pada pelesapan haba. Oleh itu, perlu ada sedikit kelonggaran dalam reka bentuk.
Masa siaran: Mac-23-2022
