ಪ್ರಸ್ತುತ, ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ LED ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಮೂರು ರೀತಿಯ PCBಗಳಿವೆ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಎರಡು ಬದಿಯ ತಾಮ್ರ ಲೇಪಿತ ಬೋರ್ಡ್ (FR4), ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಆಧಾರಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ತಾಮ್ರ ಬೋರ್ಡ್ (MCPCB), ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಬೋರ್ಡ್ನಲ್ಲಿ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಫಿಲ್ಮ್ PCB.
ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮವು ತಾಮ್ರದ ಪದರ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಪದರದ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ನಿರೋಧಕ ಮಾಧ್ಯಮದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. 35um ತಾಮ್ರ ಪದರ ಮತ್ತು 1.5mm ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ MCPCB ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ PCB ಅನ್ನು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ತಟ್ಟೆಗೆ ಅಂಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಹಜವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ MCPCBS ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಬೆಲೆಯೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ.
ಇಲ್ಲಿ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿ NICHIA ಕಂಪನಿಯ MEASURING TC ಯ ಉದಾಹರಣೆಯಿಂದ ಕೆಲವು ಡೇಟಾವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಷರತ್ತುಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ: LED:3W ಬಿಳಿ LED, ಮಾದರಿ MCCW022, RJC=16℃/W. ಟೈಪ್ K ಥರ್ಮೋಕಪಲ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅಳತೆಯ ತಲೆಯನ್ನು ಹೀಟ್ ಸಿಂಕ್ಗೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗಿದೆ.
PCB ಪರೀಕ್ಷಾ ಬೋರ್ಡ್: ಡಬಲ್-ಲೇಯರ್ ತಾಮ್ರ ಲೇಪಿತ ಬೋರ್ಡ್ (40×40mm), t=1.6mm, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮೇಲ್ಮೈಯ ತಾಮ್ರ ಪದರದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ 1180mm2, ಹಿಂಭಾಗದ ತಾಮ್ರ ಪದರದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ 1600mm2.
LED ಕೆಲಸದ ಸ್ಥಿತಿ: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ ಅನ್ನು K ಪ್ರಕಾರದ ಥರ್ಮೋಕಪಲ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಬಳಸಿ ಅಳೆಯಲಾಗಿದೆ. ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನ TA=25℃.
1. ಟಿಜೆ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ
ಟಿಜೆ=ಆರ್ಜೆಸಿ x ಪಿಡಿ+ಟಿಸಿ=ಆರ್ಜೆಸಿ (ಐಎಫ್ x ವಿಎಫ್)+ಟಿಸಿ
ಟಿಜೆ=16℃/ವಾಟ್(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/ವಾಟ್
3. ಆರ್ಜೆಎ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ
ಆರ್ಜೆಎ=ಆರ್ಜೆಸಿ+ಆರ್ಬಿಎ
=16°/ವಾಟ್+23.1°ವಾಟ್
=39.1℃ವಾಟ್
ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ TJmax -90℃ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಮೇಲಿನ ಷರತ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ TJ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಉತ್ತಮ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣದೊಂದಿಗೆ PCB ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಅದರ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಮತ್ತು TJ≤TJmax ವರೆಗೆ ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ.
ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ LED ಯ UC ಮೌಲ್ಯವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದಾಗ, RJC=9℃/WIF=500mA ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ VF=3.65V, ಇತರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ, T) ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
ಮೇಲಿನ 71℃ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ದೋಷವಿದೆ, TC ಅನ್ನು ಮರು-ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಹೊಸ 9℃W LED ಅನ್ನು ವೆಲ್ಡ್ ಮಾಡಬೇಕು (ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಮೌಲ್ಯವು 71℃ ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ). ಇದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಪ್ರಸ್ತುತವಾಗುತ್ತದೆ. 9℃/W LED ಬಳಸಿದ ನಂತರ, ವಿನ್ಯಾಸದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ PCB ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ.
PCB ಯ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಹೀಟ್ ಸಿಂಕ್
ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ TJmax ವಿನ್ಯಾಸದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಅನುಮತಿಸದಿದ್ದರೆ, PCB ಅನ್ನು "U" ಆಕಾರದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪ್ರೊಫೈಲ್ಗೆ (ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪ್ಲೇಟ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಪಿಂಗ್) ಮತ್ತೆ ಅಂಟಿಸುವುದನ್ನು ಅಥವಾ ಹೀಟ್ ಸಿಂಕ್ಗೆ ಅಂಟಿಸುವುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಈ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹು ಹೈ-ಪವರ್ LED ದೀಪಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮೇಲಿನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ, 10℃/W ಹೀಟ್ ಸಿಂಕ್ ಅನ್ನು PCB ಯ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ TJ=103℃ ನೊಂದಿಗೆ ಅಂಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ TJ ಸುಮಾರು 80℃ ಗೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನ TC ಯನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 15~30℃) ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬೇಕು. LED ದೀಪ TA ಯ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನವು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ನಿಜವಾದ TJ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ TJ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಅಂಶವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು. ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಥರ್ಮೋಸ್ಟಾಟ್ನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದರೆ, ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅತ್ಯಧಿಕ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಸುವುದು ಉತ್ತಮ.
ಇದಲ್ಲದೆ, PCB ಅನ್ನು ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಅಥವಾ ಲಂಬವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ್ದರೂ, ಅದರ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು TC ಮಾಪನದ ಮೇಲೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ದೀಪದ ಶೆಲ್ ವಸ್ತು, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ರಂಧ್ರವು ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಅವಕಾಶ ಇರಬೇಕು.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಮಾರ್ಚ್-23-2022
