目前应用大功率LED散热的PCB主要有三种：普通双面覆铜板（FR4）、铝合金基敏感铜板（MCPCB）、铝合金板上带胶的柔性薄膜PCB。
散热效果与铜层和金属层的厚度以及绝缘介质的导热系数有关。一般采用35um铜层和1.5mm铝合金的MCPCB。柔性PCB是粘在铝合金板上的。当然，导热系数高的MCPCBS导热性能最好，但价格也在上涨。
这里，部分数据取自NICHIA公司的MEASURING TC示例作为计算示例。条件如下： LED：3W白光LED，型号MCCW022，RJC=16℃/W。K 型热电偶点温度计测量头焊接到散热器上。
PCB测试板：双层覆铜板（40×40mm），t=1.6mm，焊接面铜层面积1180mm2,背面铜层面积1600mm2。
LED工作状态：IF-500mA，VF=3.97V
用K型热电偶点温度计测量TC=71℃。环境温度TA=25℃
1.TJ的计算
TJ=RJC×PD+TC=RJC(IF×VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA计算
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA计算
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
如果设计的TJmax为-90℃，则按上述条件计算的TJ不能满足设计要求。需要更换散热较好的PCB或增加其散热面积，并重新测试计算，直至TJ≤TJmax。
另一种方法是当LED的UC值太大时，更换RJC=9℃/WIF=500mA时VF=3.65V，其他条件不变，T)可计算为：
TJ=9℃/W+71℃（500毫安*3.65V）=87.4℃
以上71℃的计算存在一定误差，需焊接新的9℃W LED重新测试TC（测量值略小于71℃）。这并不重要。采用9℃/W LED后，不需要改变PCB材料和面积，满足设计要求。
PCB背面的散热片
如果计算出的TJmax远大于设计要求，并且结构不允许有额外的面积，可以考虑将PCB粘回“U”形铝型材（或铝板冲压）上，或者粘在散热器上。这两种方法常用于多路大功率LED灯的设计中。例如，在上述计算示例中，在TJ=103℃的PCB背面粘贴10℃/W的散热器，其TJ下降至80℃左右。
这里需要注意的是，上述TC是在室温（一般为15~30℃）下测量的。如果LED灯的环境温度TA大于室温，则实际TJ会高于室温下测得的计算TJ，因此设计时应考虑这一因素。如果在恒温器中进行测试，使用时最好将温度调节至最高环境温度。
另外，无论PCB是水平安装还是垂直安装，其散热条件都不同，这对TC测量有一定的影响。灯具的外壳材质、尺寸以及散热孔对散热也有影响。因此，设计时应留有一定的余地。
发布时间：2022年3月23日