বর্তমানে, তাপ অপচয়ের জন্য উচ্চ-শক্তির LED দিয়ে তিন ধরণের PCB প্রয়োগ করা হয়: সাধারণ দ্বি-পার্শ্বযুক্ত তামার প্রলিপ্ত বোর্ড (FR4), অ্যালুমিনিয়াম খাদ ভিত্তিক সংবেদনশীল তামার বোর্ড (MCPCB), অ্যালুমিনিয়াম খাদ বোর্ডে আঠালো সহ নমনীয় ফিল্ম PCB।
তাপ অপচয় প্রভাব তামার স্তর, ধাতব স্তরের পুরুত্ব এবং অন্তরক মাধ্যমের তাপ পরিবাহিতার সাথে সম্পর্কিত। 35um তামার স্তর এবং 1.5 মিমি অ্যালুমিনিয়াম খাদ সহ MCPCB সাধারণত ব্যবহৃত হয়। নমনীয় PCB অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্লেটে আঠালো থাকে। অবশ্যই, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সহ MCPCBS-এর তাপীয় কর্মক্ষমতা সবচেয়ে ভালো, তবে দামও বাড়ছে।
এখানে, গণনার উদাহরণ হিসেবে NICHIA কোম্পানির পরিমাপ TC-এর উদাহরণ থেকে কিছু তথ্য নেওয়া হয়েছে। শর্তগুলি নিম্নরূপ: LED: 3W সাদা LED, মডেল MCCW022, RJC=16℃/W। টাইপ K থার্মোকাপল পয়েন্ট থার্মোমিটার পরিমাপের মাথাটি হিট সিঙ্কে ঢালাই করা হয়েছে।
পিসিবি পরীক্ষা বোর্ড: ডাবল-লেয়ার কপার লেপা বোর্ড (40×40 মিমি), t=1.6 মিমি, ওয়েল্ডিং পৃষ্ঠের তামার স্তরের ক্ষেত্রফল 1180 মিমি2, পিছনের তামার স্তরের ক্ষেত্রফল 1600 মিমি2.
LED কাজের অবস্থা: IF-500mA, VF=3.97V
টাইপ K থার্মোকাপল পয়েন্ট থার্মোমিটার দিয়ে TC=71℃ পরিমাপ করা হয়েছিল। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা TA=25℃
১. টিজে গণনা করা হয়
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
টিজে=১৬℃/ওয়াট(৫০০ এমএ×৩.৯৭ ভোল্ট)
+৭১℃=১০৩℃
2.RBA গণনা করা হয়
আরবিএ=(টিসি-টিএ)/পিডি
=(৭১℃-২৫℃)/১.৯৯ ওয়াট
=২৩.১℃/ওয়াট
৩. RJA গণনা করা হয়
আরজেএ=আরজেসি+আরবিএ
=১৬℃/ওয়াট+২৩.১℃ওয়াট
=৩৯.১℃ওয়াট
যদি ডিজাইন করা TJmax -90℃ হয়, তাহলে উপরের শর্ত অনুসারে গণনা করা TJ ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। PCB কে আরও ভালো তাপ অপচয় সহ পরিবর্তন করা বা এর তাপ অপচয় ক্ষেত্র বৃদ্ধি করা প্রয়োজন, এবং TJ≤TJmax পর্যন্ত আবার পরীক্ষা এবং গণনা করা প্রয়োজন।
আরেকটি পদ্ধতি হল যখন LED এর UC মান খুব বেশি হয়, VF=3.65V যখন RJC=9℃/WIF=500mA প্রতিস্থাপিত হয়, অন্যান্য শর্ত অপরিবর্তিত থাকে, T) গণনা করা যেতে পারে:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
উপরে ৭১℃ গণনায় কিছু ত্রুটি আছে, নতুন ৯℃W LED টিসি পুনরায় পরীক্ষা করার জন্য ঢালাই করা উচিত (মাপা মান ৭১℃ এর চেয়ে সামান্য ছোট)। এটা আসলে কোন ব্যাপার না। ৯℃/W LED ব্যবহার করার পরে, PCB উপাদান এবং এলাকা পরিবর্তন করার প্রয়োজন হয় না, যা নকশার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
পিসিবির পিছনে তাপ সিঙ্ক
যদি গণনা করা TJmax নকশার প্রয়োজনীয়তার চেয়ে অনেক বড় হয়, এবং কাঠামো অতিরিক্ত এলাকা অনুমোদন না করে, তাহলে PCB কে "U" আকৃতির অ্যালুমিনিয়াম প্রোফাইলে (অথবা অ্যালুমিনিয়াম প্লেট স্ট্যাম্পিং) আটকানোর কথা বিবেচনা করুন, অথবা হিট সিঙ্কে আটকানোর কথা বিবেচনা করুন। এই দুটি পদ্ধতি সাধারণত একাধিক উচ্চ-ক্ষমতার LED ল্যাম্পের নকশায় ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, উপরের গণনার উদাহরণে, PCB এর পিছনে TJ=103℃ সহ একটি 10℃/W হিট সিঙ্ক আটকানো হয় এবং এর TJ প্রায় 80℃ এ নেমে আসে।
এখানে উল্লেখ্য যে উপরের TC ঘরের তাপমাত্রায় (সাধারণত 15~30℃) পরিমাপ করা হয়। যদি LED ল্যাম্প TA এর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয়, তাহলে প্রকৃত TJ ঘরের তাপমাত্রায় পরিমাপ করা গণনা করা TJ এর চেয়ে বেশি হয়, তাই নকশায় এই ফ্যাক্টরটি বিবেচনা করা উচিত। যদি পরীক্ষাটি থার্মোস্ট্যাটে করা হয়, তাহলে ব্যবহারের সময় তাপমাত্রা সর্বোচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় সামঞ্জস্য করা ভাল।
এছাড়াও, পিসিবি অনুভূমিকভাবে বা উল্লম্বভাবে ইনস্টল করা হোক না কেন, এর তাপ অপচয়ের অবস্থা ভিন্ন, যা টিসি পরিমাপের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে। ল্যাম্পের শেল উপাদান, আকার এবং তাপ অপচয়ের গর্তও তাপ অপচয়ের উপর প্রভাব ফেলে। অতএব, নকশায় কিছুটা ছাড় থাকা উচিত।
পোস্টের সময়: মার্চ-২৩-২০২২
