Op it stuit binne der trije soarten PCB's dy't tapast wurde mei hege-macht LED's foar waarmteôffier: gewoane dûbelsidich kopercoated board (FR4), gefoelige koperboard op basis fan aluminiumlegering (MCPCB), fleksibele film-PCB mei lijm op aluminiumlegeringboard.
It effekt fan waarmteôffier is relatearre oan 'e koperlaach en de dikte fan 'e metalen laach en de termyske geliedingsfermogen fan it isolearjende medium. MCPCB mei in 35um koperlaach en in 1.5mm aluminiumlegering wurdt oer it algemien brûkt. Fleksibele PCB wurdt lijmd oan in aluminiumlegeringplaat. Fansels hawwe MCPCBS mei hege termyske geliedingsfermogen de bêste termyske prestaasjes, mar de priis nimt ek ta.
Hjir binne wat gegevens nommen út it foarbyld fan METING TC fan NICHIA Company as berekkeningsfoarbylden. De betingsten binne as folget: LED: 3W wite LED, model MCCW022, RJC=16℃/W. Type K termokoppelpunttermometer mjitkop lassen oan waarmteôffierder.
PCB-testboerd: dûbellaach kopercoated boerd (40 × 40 mm), t = 1,6 mm, koperlaachgebiet fan lasflak 1180 mm2, koperlaachgebiet fan efterkant 1600mm2.
LED wurkstatus: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ waard metten mei in termokoppelpunttermometer fan type K. De omjouwingstemperatuer TA=25℃
1. TJ wurdt berekkene
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ = 16 ℃ / W (500mA × 3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA wurdt berekkene
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23,1 ℃/W
3. RJA wurdt berekkene
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
As de ûntworpen TJmax -90℃ is, kin de TJ berekkene neffens de boppesteande betingsten net oan de ûntwerpeasken foldwaan. It is needsaaklik om de PCB te feroarjen mei bettere waarmteôffier of it waarmteôffiergebiet te fergrutsjen, en opnij te testen en te berekkenjen oant TJ≤TJmax.
In oare metoade is dat as de UC-wearde fan 'e LED te grut is, VF = 3.65V as RJC = 9 ℃ / WIF = 500mA wurdt ferfongen, oare betingsten bliuwe ûnferoare, T) kin wurde berekkene as:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
Der sit wat flater yn 'e berekkening fan 71℃ hjirboppe, nije 9℃W LED moat lassen wurde om TC opnij te testen (de mjitten wearde is wat lytser as 71℃). It makket net echt út. Nei it brûken fan 9℃/W LED hoecht it PCB-materiaal en -gebiet net te feroarjen, wat foldocht oan 'e ûntwerpeasken.
Warmteôffier op 'e efterkant fan PCB
As de berekkene TJmax folle grutter is as de ûntwerpeasken, en de struktuer gjin ekstra oerflak talit, beskôgje dan it weromplakken fan 'e PCB oan it "U"-foarmige aluminiumprofyl (of aluminiumplaat-stempeling), of it plakken oan 'e koelplaat. Dizze twa metoaden wurde faak brûkt by it ûntwerp fan meardere LED-lampen mei hege fermogen. Bygelyks, yn it boppesteande berekkeningsfoarbyld wurdt in 10 ℃/W koelplaat op 'e efterkant fan' e PCB plakt mei TJ = 103 ℃, en syn TJ sakket nei sawat 80 ℃.
It moat hjir opmurken wurde dat de boppesteande TC by keamertemperatuer metten wurdt (meastal 15~30℃). As de omjouwingstemperatuer fan 'e LED-lampe TA heger is as keamertemperatuer, is de werklike TJ heger as de berekkene TJ dy't by keamertemperatuer metten wurdt, dus dizze faktor moat yn it ûntwerp rekken holden wurde. As de test yn 'e termostaat útfierd wurdt, is it it bêste om de temperatuer oan te passen oan 'e heechste omjouwingstemperatuer by gebrûk.
Derneist, oft de PCB horizontaal of fertikaal ynstalleare is, binne de waarmteôffieromstannichheden oars, wat in bepaalde ynfloed hat op 'e TC-mjitting. It materiaal fan 'e skelp, de grutte en it waarmteôffiergat fan 'e lampe hawwe ek ynfloed op waarmteôffier. Dêrom moat der wat romte wêze yn it ûntwerp.
Pleatsingstiid: 23 maart 2022
