सध्या, उष्णता नष्ट करण्यासाठी उच्च-शक्तीच्या एलईडीसह तीन प्रकारचे पीसीबी वापरले जातात: सामान्य दुहेरी बाजू असलेला कॉपर लेपित बोर्ड (FR4), अॅल्युमिनियम मिश्र धातुवर आधारित संवेदनशील कॉपर बोर्ड (MCPCB), अॅल्युमिनियम मिश्र धातु बोर्डवर चिकटवलेला लवचिक फिल्म पीसीबी.
उष्णता नष्ट होण्याचा परिणाम तांब्याच्या थराशी आणि धातूच्या थराची जाडी आणि इन्सुलेटिंग माध्यमाची थर्मल चालकता यांच्याशी संबंधित आहे. ३५um तांब्याचा थर आणि १.५ मिमी अॅल्युमिनियम मिश्र धातु असलेले MCPCB सामान्यतः वापरले जाते. लवचिक PCB अॅल्युमिनियम मिश्र धातु प्लेटला चिकटवलेले असते. अर्थात, उच्च थर्मल चालकता असलेल्या MCPCBS ची थर्मल कामगिरी सर्वोत्तम असते, परंतु किंमत देखील वाढत आहे.
येथे, गणना उदाहरणे म्हणून NICHIA कंपनीच्या Measuring TC च्या उदाहरणावरून काही डेटा घेतला आहे. अटी खालीलप्रमाणे आहेत: LED: 3W पांढरा LED, मॉडेल MCCW022, RJC=16℃/W. टाइप K थर्मोकपल पॉइंट थर्मामीटर मापन हेड हीट सिंकला वेल्डेड केले आहे.
पीसीबी चाचणी बोर्ड: दुहेरी-स्तरीय तांबे लेपित बोर्ड (४०×४० मिमी), t=१.६ मिमी, वेल्डिंग पृष्ठभागाचे तांबे थर क्षेत्रफळ ११८० मिमी2, मागील भागाचे तांब्याच्या थराचे क्षेत्रफळ १६०० मिमी2.
LED काम करण्याची स्थिती: IF-500mA, VF=3.97V
TC=७१℃ हे K थर्माकोपल पॉइंट थर्मामीटरने मोजले गेले. सभोवतालचे तापमान TA=२५℃
१. टीजे मोजला जातो
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
टीजे=१६℃/पॉवर(५०० एमए×३.९७ व्ही)
+७१℃=१०३℃
२.RBA ची गणना केली जाते
आरबीए=(टीसी-टीए)/पीडी
=(७१℃-२५℃)/१.९९ वॅट्स
=२३.१℃/प
३. आरजेएची गणना केली जाते
आरजेए=आरजेसी+आरबीए
=१६℃/प+२३.१℃प
=३९.१℃प
जर डिझाइन केलेला TJ कमाल -90℃ असेल, तर वरील अटींनुसार मोजलेला TJ डिझाइन आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही. चांगल्या उष्णता विसर्जनासह PCB बदलणे किंवा त्याचे उष्णता विसर्जन क्षेत्र वाढवणे आणि TJ≤TJ कमाल होईपर्यंत पुन्हा चाचणी आणि गणना करणे आवश्यक आहे.
दुसरी पद्धत अशी आहे की जेव्हा LED चे UC मूल्य खूप मोठे असते, तेव्हा VF=3.65V जेव्हा RJC=9℃/WIF=500mA बदलले जाते, इतर परिस्थिती अपरिवर्तित राहतात, T) ची गणना खालीलप्रमाणे करता येते:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
वरील ७१℃ च्या गणनेत काही त्रुटी आहेत, नवीन ९℃W LED ला TC पुन्हा तपासण्यासाठी वेल्डेड करावे लागेल (मापलेले मूल्य ७१℃ पेक्षा थोडे कमी आहे). ते खरोखर महत्त्वाचे नाही. ९℃/W LED वापरल्यानंतर, PCB मटेरियल आणि क्षेत्रफळ बदलण्याची आवश्यकता नाही, जे डिझाइन आवश्यकता पूर्ण करते.
पीसीबीच्या मागील बाजूस उष्णता सिंक
जर गणना केलेला TJmax डिझाइनच्या आवश्यकतेपेक्षा खूप मोठा असेल आणि रचना अतिरिक्त क्षेत्रफळाची परवानगी देत नसेल, तर PCB ला "U" आकाराच्या अॅल्युमिनियम प्रोफाइलवर (किंवा अॅल्युमिनियम प्लेट स्टॅम्पिंग) चिकटवण्याचा किंवा हीट सिंकवर चिकटवण्याचा विचार करा. या दोन पद्धती सामान्यतः अनेक हाय-पॉवर LED दिव्यांच्या डिझाइनमध्ये वापरल्या जातात. उदाहरणार्थ, वरील गणना उदाहरणात, PCB च्या मागील बाजूस TJ=103℃ सह 10℃/W हीट सिंक चिकटवला जातो आणि त्याचा TJ सुमारे 80℃ पर्यंत घसरतो.
येथे हे लक्षात घेतले पाहिजे की वरील TC खोलीच्या तपमानावर (सामान्यत: 15~30℃) मोजले जाते. जर LED लॅम्प TA चे सभोवतालचे तापमान खोलीच्या तपमानापेक्षा जास्त असेल, तर प्रत्यक्ष TJ खोलीच्या तपमानावर मोजलेल्या गणना केलेल्या TJ पेक्षा जास्त असेल, म्हणून डिझाइनमध्ये हा घटक विचारात घेतला पाहिजे. जर चाचणी थर्मोस्टॅटमध्ये केली जात असेल, तर वापरात असताना तापमानाला सर्वोच्च सभोवतालच्या तापमानात समायोजित करणे चांगले.
याव्यतिरिक्त, PCB क्षैतिजरित्या किंवा उभ्या पद्धतीने स्थापित केले असले तरी, त्याच्या उष्णता विसर्जनाच्या परिस्थिती वेगवेगळ्या असतात, ज्याचा TC मापनावर विशिष्ट परिणाम होतो. दिव्याच्या शेल मटेरियल, आकार आणि उष्णता विसर्जनाच्या छिद्राचा देखील उष्णता विसर्जनावर परिणाम होतो. म्हणून, डिझाइनमध्ये काही सवलती असाव्यात.
पोस्ट वेळ: मार्च-२३-२०२२
