Ar hyn o bryd, mae tri math o PCB wedi'u defnyddio gyda LED pŵer uchel ar gyfer afradu gwres: bwrdd cyffredin wedi'i orchuddio â chopr dwy ochr (FR4), bwrdd copr sensitif wedi'i seilio ar aloi alwminiwm (MCPCB), PCB ffilm hyblyg gyda glud ar fwrdd aloi alwminiwm.
Mae'r effaith afradu gwres yn gysylltiedig â'r haen gopr a thrwch yr haen fetel a dargludedd thermol y cyfrwng inswleiddio. Defnyddir MCPCB gyda haen gopr 35um ac aloi alwminiwm 1.5mm yn gyffredinol. Mae PCB hyblyg yn cael ei gludo i blât aloi alwminiwm. Wrth gwrs, mae gan MCPCBS â dargludedd thermol uchel y perfformiad thermol gorau, ond mae'r pris hefyd yn codi.
Yma, cymerir rhywfaint o ddata o enghraifft MESUR TC Cwmni NICHIA fel enghreifftiau cyfrifo. Mae'r amodau fel a ganlyn: LED: LED gwyn 3W, model MCCW022, RJC=16℃/W. Pen mesur thermomedr pwynt thermocwl math K wedi'i weldio i'r sinc gwres.
Bwrdd prawf PCB: bwrdd wedi'i orchuddio â chopr haen ddwbl (40 × 40mm), t = 1.6mm, arwynebedd haen copr arwyneb weldio 1180mm2, arwynebedd haen copr y cefn 1600mm2.
Statws gweithio LED: IF-500mA, VF=3.97V
Mesurwyd TC=71℃ gyda thermomedr pwynt thermocwpl math K. Y tymheredd amgylchynol TA=25℃
1. Cyfrifir TJ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2. Cyfrifir RBA
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. Cyfrifir RJA
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
Os yw'r TJmax a gynlluniwyd yn -90℃, ni all y TJ a gyfrifwyd yn ôl yr amodau uchod fodloni'r gofynion dylunio. Mae angen newid y PCB gyda gwell gwasgariad gwres neu gynyddu ei ardal gwasgariad gwres, a phrofi a chyfrifo eto nes bod TJ≤TJmax.
Dull arall yw pan fydd gwerth UC y LED yn rhy fawr, VF = 3.65V pan gaiff RJC = 9 ℃ / WIF = 500mA ei ddisodli, mae amodau eraill yn aros yr un fath, gellir cyfrifo T) fel:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
Mae rhywfaint o wall yn y cyfrifiad o 71℃ uchod, dylid weldio LED 9℃W newydd i ail-brofi'r TC (mae'r gwerth a fesurir ychydig yn llai na 71℃). Nid yw'n gwneud gwahaniaeth mawr. Ar ôl defnyddio LED 9℃/W, nid oes angen newid deunydd ac arwynebedd y PCB, sy'n bodloni'r gofynion dylunio.
Sinc gwres ar gefn y PCB
Os yw'r TJmax cyfrifedig yn llawer mwy na'r gofyniad dylunio, ac nad yw'r strwythur yn caniatáu arwynebedd ychwanegol, ystyriwch lynu'r PCB yn ôl i'r proffil alwminiwm siâp "U" (neu stampio plât alwminiwm), neu lynu wrth y sinc gwres. Defnyddir y ddau ddull hyn yn gyffredin wrth ddylunio lampau LED pŵer uchel lluosog. Er enghraifft, yn yr enghraifft gyfrifo uchod, mae sinc gwres 10 ℃/W wedi'i ludo ar gefn y PCB gyda TJ = 103 ℃, ac mae ei TJ yn gostwng i tua 80 ℃.
Dylid nodi yma fod y TC uchod yn cael ei fesur ar dymheredd ystafell (fel arfer 15~30℃). Os yw tymheredd amgylchynol TA y lamp LED yn fwy na thymheredd ystafell, mae'r TJ gwirioneddol yn uwch na'r TJ cyfrifedig a fesurwyd ar dymheredd ystafell, felly dylid ystyried y ffactor hwn yn y dyluniad. Os cynhelir y prawf yn y thermostat, mae'n well addasu'r tymheredd i'r tymheredd amgylchynol uchaf pan gaiff ei ddefnyddio.
Yn ogystal, p'un a yw'r PCB wedi'i osod yn llorweddol neu'n fertigol, mae ei amodau gwasgaru gwres yn wahanol, sydd â rhywfaint o effaith ar fesuriad TC. Mae deunydd y gragen, maint a thwll gwasgaru gwres y lamp hefyd yn effeithio ar wasgaru gwres. Felly, dylai fod rhywfaint o hyblygrwydd yn y dyluniad.
Amser postio: Mawrth-23-2022
