हाल, तातो अपव्ययको लागि उच्च-शक्ति एलईडीको साथ तीन प्रकारका PCB लागू गरिएको छ: साधारण डबल-साइडेड कपर लेपित बोर्ड (FR4), आल्मुनियम मिश्र धातु आधारित संवेदनशील तामा बोर्ड (MCPCB), लचिलो फिलिम PCB आल्मुनियम मिश्र धातु बोर्डमा टाँसिएको छ।
गर्मी अपव्यय प्रभाव तांबे तह र धातु तह को मोटाई र इन्सुलेट माध्यम को थर्मल चालकता संग सम्बन्धित छ। MCPCB 35um तामा तह र 1.5mm एल्युमिनियम मिश्र सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। लचिलो पीसीबी एल्युमिनियम मिश्र धातु प्लेटमा टाँसिएको छ। निस्सन्देह, उच्च थर्मल चालकता संग MCPCBS सबै भन्दा राम्रो थर्मल प्रदर्शन छ, तर मूल्य पनि बढ्दै छ।
यहाँ, गणना उदाहरणका रूपमा NICHIA कम्पनीको TC मापन गर्ने उदाहरणबाट केही डेटा लिइएको छ। सर्तहरू निम्नानुसार छन्: एलईडी: 3W सेतो एलईडी, मोडेल MCCW022, RJC = 16℃/W। K थर्मोकोपल पोइन्ट थर्मोमिटर मापन हेडलाई तातो सिङ्कमा वेल्ड गरिएको टाइप गर्नुहोस्।
PCB परीक्षण बोर्ड: डबल-लेयर कपर लेपित बोर्ड (40 × 40mm), t = 1.6mm, वेल्डिंग सतहको तामा तह क्षेत्र 1180mm2, पछाडिको तामा तह क्षेत्र 1600mm2।
एलईडी कार्य स्थिति: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ प्रकार K थर्मोकोपल बिन्दु थर्मोमिटरको साथ मापन गरिएको थियो। परिवेश तापमान TA = 25 ℃
1. TJ गणना गरिएको छ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA गणना गरिएको छ
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA गणना गरिन्छ
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
यदि डिजाइन गरिएको TJmax -90℃ हो भने, माथिको सर्तहरू अनुसार गणना गरिएको TJ डिजाइन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। यो राम्रो गर्मी अपव्यय संग PCB परिवर्तन गर्न वा यसको तातो अपव्यय क्षेत्र बढाउन आवश्यक छ, र TJ≤TJmax सम्म फेरि परीक्षण र गणना।
अर्को विधि यो हो कि जब LED को UC मान धेरै ठूलो हुन्छ, VF=3.65V जब RJC=9℃/WIF=500mA प्रतिस्थापन गरिन्छ, अन्य अवस्थाहरू अपरिवर्तित रहन्छन्, T) निम्न रूपमा गणना गर्न सकिन्छ:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
माथिको 71℃ को गणनामा केही त्रुटि छ, नयाँ 9℃W एलईडी TC पुन: परीक्षण गर्न वेल्डेड हुनुपर्छ (मापन मान 71℃ भन्दा थोरै सानो छ)। यसले वास्तवमा केही फरक पर्दैन। 9℃/W एलईडी प्रयोग गरिसकेपछि, यसले PCB सामग्री र क्षेत्र परिवर्तन गर्न आवश्यक पर्दैन, जसले डिजाइन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
PCB को पछाडि तातो सिंक
यदि गणना गरिएको TJmax डिजाइन आवश्यकता भन्दा धेरै ठूलो छ, र संरचनाले थप क्षेत्र अनुमति दिँदैन भने, PCB लाई "U" आकारको एल्युमिनियम प्रोफाइल (वा एल्युमिनियम प्लेट स्ट्याम्पिङ) मा टाँसिने वा तातो सिङ्कमा टाँसिने विचार गर्नुहोस्। यी दुई विधिहरू सामान्यतया बहु उच्च-शक्ति एलईडी बत्तीहरूको डिजाइनमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, माथिको गणनाको उदाहरणमा, PCB को पछाडि TJ=103℃ सँग 10℃/W तातो सिङ्क टाँसिएको छ, र यसको TJ लगभग 80℃ मा झर्छ।
यहाँ ध्यान दिनुपर्छ कि माथिको TC कोठाको तापक्रम (सामान्यतया 15 ~ 30 ℃) मा मापन गरिन्छ। यदि LED बत्ती TA को परिवेशको तापक्रम कोठाको तापक्रम भन्दा ठूलो छ भने, वास्तविक TJ कोठाको तापक्रममा मापन गरिएको TJ भन्दा बढी हुन्छ, त्यसैले यो कारक डिजाइनमा विचार गर्नुपर्छ। यदि परीक्षण थर्मोस्ट्याटमा गरिन्छ भने, प्रयोगमा हुँदा तापक्रमलाई उच्चतम परिवेशको तापक्रममा समायोजन गर्नु उत्तम हुन्छ।
थप रूपमा, चाहे PCB तेर्सो वा ठाडो रूपमा स्थापित गरिएको छ, यसको तातो अपव्यय अवस्थाहरू फरक छन्, जसले TC मापनमा निश्चित प्रभाव पार्छ। बत्तीको खोल सामग्री, आकार र तातो अपव्यय प्वालले पनि तातो अपव्ययमा प्रभाव पार्छ। त्यसैले, डिजाइनमा केही छुट हुनुपर्छ।
पोस्ट समय: मार्च-23-2022
