Aktualisht, ekzistojnë tre lloje të PCB-ve të aplikuara me LED me fuqi të lartë për shpërndarjen e nxehtësisë: pllaka e zakonshme e veshur me bakër të dyanshme (FR4), pllakë bakri e ndjeshme me bazë aliazh alumini (MCPCB), PCB fleksibël filmi me ngjitës në bordin e aliazhit të aluminit.
Efekti i shpërndarjes së nxehtësisë lidhet me shtresën e bakrit dhe trashësinë e shtresës metalike dhe përçueshmërinë termike të mediumit izolues. MCPCB me shtresë bakri 35um dhe aliazh alumini 1.5mm përdoret përgjithësisht. PCB fleksibël është ngjitur në pllakën e aliazhit të aluminit. Sigurisht, MCPCBS me përçueshmëri të lartë termike kanë performancën më të mirë termike, por edhe çmimi po rritet.
Këtu, disa të dhëna janë marrë nga shembulli i MATJES TC të kompanisë NICHIA si shembuj përllogaritjesh. Kushtet janë si më poshtë: LED: 3W LED e bardhë, modeli MCCW022, RJC=16℃/W. Koka matëse e termometrit të pikës së termoelementit të tipit K e ngjitur në lavaman.
Pllaka e provës PCB: pllaka e veshur me bakër me dy shtresa (40×40 mm), t=1.6 mm, sipërfaqja e shtresës së bakrit të sipërfaqes së saldimit 1180 mm2, sipërfaqja e shtresës së bakrit të shpinës 1600mm2.
Gjendja e punës LED: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ është matur me termometër me pikë termoçifti të tipit K. Temperatura e ambientit TA=25℃
1. Llogaritet TJ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3,97V)
+71℃=103℃
2.RBA llogaritet
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1,99W
=23,1℃/W
3. Llogaritet RJA
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23,1℃W
=39,1 ℃W
Nëse TJmax e projektuar është -90℃, TJ e llogaritur sipas kushteve të mësipërme nuk mund të plotësojë kërkesat e projektimit. Është e nevojshme të ndryshoni PCB-në me shpërndarje më të mirë të nxehtësisë ose të rrisni zonën e shpërndarjes së nxehtësisë dhe të provoni dhe llogaritni përsëri deri në TJ≤TJmax.
Një metodë tjetër është që kur vlera UC e LED është shumë e madhe, VF=3.65V kur zëvendësohet RJC=9℃/WIF=500mA, kushtet e tjera mbeten të pandryshuara, T) mund të llogaritet si:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3,65 V) = 87,4 ℃
Ka një gabim në llogaritjen e 71℃ më lart, LED i ri 9℃W duhet të ngjitet për të ri-testuar TC (vlera e matur është pak më e vogël se 71℃). Nuk ka shumë rëndësi. Pas përdorimit të LED 9℃/W, nuk ka nevojë të ndryshojë materialin dhe zonën e PCB-së, e cila plotëson kërkesat e projektimit.
Lavaman nxehtësie në pjesën e pasme të PCB-së
Nëse TJmax e llogaritur është shumë më e madhe se kërkesa e projektimit dhe struktura nuk lejon sipërfaqe shtesë, merrni parasysh ta ngjitni PCB-në përsëri në profilin e aluminit në formë "U" (ose stampimin e pllakës së aluminit), ose ngjitjen në lavamanin e nxehtësisë. Këto dy metoda përdoren zakonisht në projektimin e shumë llambave LED me fuqi të lartë. Për shembull, në shembullin e mësipërm të llogaritjes, një ftohës 10℃/W është ngjitur në pjesën e pasme të PCB-së me TJ=103℃, dhe TJ-ja e tij bie në rreth 80℃.
Duhet të theksohet këtu se TC e mësipërme matet në temperaturën e dhomës (përgjithësisht 15~30℃). Nëse temperatura e ambientit të llambës LED TA është më e madhe se temperatura e dhomës, TJ aktuale është më e lartë se TJ e llogaritur e matur në temperaturën e dhomës, kështu që ky faktor duhet të merret parasysh në dizajn. Nëse testi kryhet në termostat, është më mirë të rregulloni temperaturën në temperaturën më të lartë të ambientit kur përdoret.
Përveç kësaj, pavarësisht nëse PCB është instaluar horizontalisht ose vertikalisht, kushtet e tij të shpërndarjes së nxehtësisë janë të ndryshme, gjë që ka një ndikim të caktuar në matjen e TC. Materiali i guaskës, madhësia dhe vrima e shpërndarjes së nxehtësisë së llambës gjithashtu kanë një ndikim në shpërndarjen e nxehtësisë. Prandaj, duhet të ketë disa liri veprimi në dizajn.
Koha e postimit: Mar-23-2022
