Fil-preżent, hemm tliet tipi ta' PCB applikati b'LED ta' qawwa għolja għad-dissipazzjoni tas-sħana: bord ordinarju miksi bir-ram b'żewġ naħat (FR4), bord tar-ram sensittiv ibbażat fuq liga tal-aluminju (MCPCB), PCB tal-film flessibbli b'kolla fuq bord tal-liga tal-aluminju.
L-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana huwa relatat mas-saff tar-ram u l-ħxuna tas-saff tal-metall u l-konduttività termali tal-mezz iżolanti. Ġeneralment jintuża MCPCB b'saff tar-ram ta' 35um u liga tal-aluminju ta' 1.5mm. PCB flessibbli huwa mwaħħal ma' pjanċa tal-liga tal-aluminju. Naturalment, MCPCBS b'konduttività termali għolja għandhom l-aħjar prestazzjoni termali, iżda l-prezz qed jiżdied ukoll.
Hawnhekk, xi dejta hija meħuda mill-eżempju ta' MEASURING TC tal-Kumpanija NICHIA bħala eżempji ta' kalkolu. Il-kundizzjonijiet huma kif ġej: LED: LED abjad ta' 3W, mudell MCCW022, RJC=16℃/W. Ras tal-kejl tat-termometru b'punt termokoppja tat-tip K iwweldjata mas-sink tas-sħana.
Bord tat-test tal-PCB: bord miksi bir-ram b'saff doppju (40 × 40 mm), t = 1.6 mm, erja tas-saff tar-ram tal-wiċċ tal-iwweldjar 1180 mm2, erja tas-saff tar-ram ta' wara 1600mm2.
Status tax-xogħol tal-LED: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ tkejjel b'termometru tat-tip K b'punt termokoppju. It-temperatura ambjentali TA=25℃
1. TJ huwa kkalkulat
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2. L-RBA huwa kkalkulat
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. L-RJA hija kkalkulata
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
Jekk it-TJmax iddisinjat huwa -90℃, it-TJ ikkalkulat skont il-kundizzjonijiet ta' hawn fuq ma jistax jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn. Huwa meħtieġ li l-PCB jinbidel b'dissipazzjoni tas-sħana aħjar jew tiżdied iż-żona ta' dissipazzjoni tas-sħana tiegħu, u jiġi ttestjat u kkalkulat mill-ġdid sakemm TJ≤TJmax.
Metodu ieħor huwa li meta l-valur UC tal-LED ikun kbir wisq, VF = 3.65V meta RJC = 9 ℃ / WIF = 500mA jiġi sostitwit, il-kundizzjonijiet l-oħra jibqgħu l-istess, T) jista' jiġi kkalkulat bħala:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
Hemm xi żball fil-kalkolu ta' 71℃ 'il fuq, LED ġdid ta' 9℃W għandu jiġi wweldjat biex jerġa' jiġi ttestjat it-TC (il-valur imkejjel huwa kemxejn iżgħar minn 71℃). Dan ma jimpurtax verament. Wara li tuża LED ta' 9℃/W, m'hemmx bżonn li tbiddel il-materjal u l-erja tal-PCB, li jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn.
Sink tas-sħana fuq wara tal-PCB
Jekk it-TJmax ikkalkulat huwa ħafna akbar mir-rekwiżit tad-disinn, u l-istruttura ma tippermettix erja addizzjonali, ikkunsidra li twaħħal il-PCB lura mal-profil tal-aluminju forma ta' "U" (jew stampar tal-pjanċa tal-aluminju), jew li twaħħal mas-sink tas-sħana. Dawn iż-żewġ metodi huma komunement użati fid-disinn ta' diversi lampi LED ta' qawwa għolja. Pereżempju, fl-eżempju ta' kalkolu ta' hawn fuq, sink tas-sħana ta' 10℃/W huwa mwaħħal fuq wara tal-PCB b'TJ=103℃, u t-TJ tiegħu jinżel għal madwar 80℃.
Ta' min jinnota li t-TC ta' hawn fuq titkejjel f'temperatura tal-kamra (ġeneralment 15~30℃). Jekk it-temperatura ambjentali tal-lampa LED TA hija akbar mit-temperatura tal-kamra, it-TJ attwali huwa ogħla mit-TJ ikkalkulat imkejjel f'temperatura tal-kamra, għalhekk dan il-fattur għandu jiġi kkunsidrat fid-disinn. Jekk it-test jitwettaq fit-termostat, l-aħjar li t-temperatura tiġi aġġustata għall-ogħla temperatura ambjentali meta tkun qed tintuża.
Barra minn hekk, kemm jekk il-PCB ikun installat orizzontalment jew vertikalment, il-kundizzjonijiet tad-dissipazzjoni tas-sħana tiegħu huma differenti, u dan għandu ċertu impatt fuq il-kejl tat-TC. Il-materjal tal-qoxra, id-daqs u t-toqba tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-lampa għandhom ukoll impatt fuq id-dissipazzjoni tas-sħana. Għalhekk, għandu jkun hemm xi flessibilità fid-disinn.
Ħin tal-posta: 23 ta' Marzu 2022
