Am Moment ginn et dräi Zorte vu PCB, déi mat Héichleistungs-LED fir Wärmeofleedung benotzt ginn: normal duebelsäiteg kupferbeschichtete Plateau (FR4), sensibel Kupferplatte op Basis vun Aluminiumlegierung (MCPCB), flexibel Folie-PCB mat Klebstoff op Aluminiumlegierungplatte.
Den Effekt vun der Wärmeverdeelung hänkt vun der Kofferschicht an der Déckt vun der Metallschicht an der Wärmeleitfäegkeet vum Isolatiounsmedium of. MCPCB mat enger 35µm Kofferschicht an enger 1,5mm Aluminiumlegierung gëtt allgemeng benotzt. Flexibel PCB gëtt op eng Aluminiumlegierungsplack gepecht. Natierlech hunn MCPCBS mat héijer Wärmeleitfäegkeet déi bescht Wärmeleistung, awer de Präis klëmmt och.
Hei sinn e puer Donnéeën aus dem Beispill vun der MIESSE VUM TC vun der Firma NICHIA als Berechnungsbeispiller geholl. D'Konditioune sinn wéi follegt: LED: 3W wäiss LED, Modell MCCW022, RJC=16℃/W. Typ K Thermoelement-Punktthermometer-Miesskapp un de Kühlkierper geschweesst.
PCB-Testplat: Duebelschicht-Kupferbeschichtungsplat (40 × 40 mm), t = 1,6 mm, Kupferschichtfläch vun der Schweessfläch 1180 mm2, Kofferschichtfläche vum Réck 1600mm2.
LED-Aarbechtsstatus: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ gouf mat engem Thermoelement-Punktthermometer vum Typ K gemooss. D'Ëmgéigungstemperatur TA=25℃
1. TJ gëtt berechent
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W (500mA×3,97V)
+71℃=103℃
2. RBA gëtt berechent
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1,99W
=23,1℃/W
3. RJA gëtt berechent
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23,1℃W
=39,1℃W
Wann den entworfenen TJmax -90℃ ass, kann den TJ, deen no den uewe genannten Konditioune berechent gëtt, den Designufuerderungen net entspriechen. Et ass néideg, d'PCB mat enger besserer Hëtzofleedung z'änneren oder seng Hëtzofleedungsfläch ze erhéijen, an nach eng Kéier ze testen a berechnen, bis den TJ≤TJmax ass.
Eng aner Method ass, datt wann den UC-Wäert vun der LED ze grouss ass, VF=3,65V, wann RJC=9℃/WIF=500mA ersat gëtt, aner Konditioune bleiwen onverännert, T) kann als folgend berechent ginn:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3,65 V) = 87,4 ℃
Et gëtt e Feeler an der Berechnung vun 71℃ uewen, nei 9℃W LED soll geschweesst ginn fir den TC nei ze testen (de gemoossene Wäert ass liicht méi kleng wéi 71℃). Et spillt keng grouss Roll. Nodeems 9℃/W LED benotzt gouf, muss d'PCB-Material an d'Fläch net geännert ginn, wat den Designufuerderunge entsprécht.
Kühlkierper op der Récksäit vun der PCB
Wann den berechenten TJmax vill méi grouss ass wéi den Designbedarf, an d'Struktur keng zousätzlech Fläch erlaabt, sollt een iwwerleeën, d'PCB nees op den "U"-fërmegen Aluminiumprofil ze pechen (oder Aluminiumplacken ze prägen) oder un den Hëtzekipper ze pechen. Dës zwou Methode gi meeschtens beim Design vu verschiddenen Héichleistungs-LED-Luuchten benotzt. Zum Beispill, am uewe genannten Berechnungsbeispill gëtt en 10℃/W Hëtzekipper op d'Récksäit vun der PCB mat TJ=103℃ gepecht, an säin TJ fällt op ongeféier 80℃.
Et sollt een hei bemierken, datt den uewe genannten TC bei Raumtemperatur gemooss gëtt (normalerweis 15~30℃). Wann d'Ëmfeldtemperatur vun der LED-Luucht TA méi héich ass wéi d'Raumtemperatur, ass den tatsächlechen TJ méi héich wéi den berechenten TJ, deen bei Raumtemperatur gemooss gouf, dofir sollt dëse Faktor beim Design berécksiichtegt ginn. Wann den Test am Thermostat duerchgefouert gëtt, ass et am beschten, d'Temperatur beim Gebrauch op déi héchst Ëmfeldtemperatur unzepassen.
Zousätzlech, egal ob d'PCB horizontal oder vertikal installéiert ass, sinn hir Wärmeverdeelungsbedingungen ënnerschiddlech, wat e gewëssen Afloss op d'TC-Miessung huet. D'Schuelmaterial, d'Gréisst an d'Lach fir d'Wärmeverdeelung vun der Lampe hunn och en Afloss op d'Wärmeverdeelung. Dofir sollt et e bësse Spillraum am Design ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 23. Mäerz 2022
