हाल, ताप अपव्ययको लागि उच्च-शक्ति एलईडीको साथ तीन प्रकारका पीसीबीहरू प्रयोग गरिन्छ: साधारण डबल-साइडेड कपर लेपित बोर्ड (FR4), एल्युमिनियम मिश्र धातुमा आधारित संवेदनशील कपर बोर्ड (MCPCB), एल्युमिनियम मिश्र धातु बोर्डमा टाँसिने लचिलो फिल्म पीसीबी।
तातो अपव्यय प्रभाव तामाको तह र धातुको तहको मोटाई र इन्सुलेट गर्ने माध्यमको तापीय चालकतासँग सम्बन्धित छ। ३५um तामाको तह र १.५ मिमी आल्मुनियम मिश्र धातु भएको MCPCB सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। लचिलो PCB आल्मुनियम मिश्र धातु प्लेटमा टाँसिएको हुन्छ। अवश्य पनि, उच्च तापीय चालकता भएको MCPCBS मा उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन हुन्छ, तर मूल्य पनि बढ्दै गएको छ।
यहाँ, गणना उदाहरणको रूपमा NICHIA कम्पनीको मापन TC को उदाहरणबाट केही डेटा लिइएको छ। सर्तहरू निम्नानुसार छन्: LED: 3W सेतो LED, मोडेल MCCW022, RJC=16℃/W। टाइप K थर्मोकपल पोइन्ट थर्मोमिटर मापन हेड ताप सिङ्कमा वेल्ड गरिएको।
PCB परीक्षण बोर्ड: डबल-लेयर तामा लेपित बोर्ड (४०×४० मिमी), t=१.६ मिमी, वेल्डिंग सतहको तामा तह क्षेत्रफल ११८० मिमी2, पछाडिको तामा तह क्षेत्रफल १६०० मिमी2।
LED काम गर्ने स्थिति: IF-500mA, VF=3.97V
TC=७१℃ टाइप K थर्मोकपल पोइन्ट थर्मोमिटरले मापन गरिएको थियो। परिवेशको तापक्रम TA=२५℃
१. TJ गणना गरिन्छ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (यदि x VF)+TC
TJ=१६℃/वाट(५००mA×३.९७V)
+७१ ℃ = १०३ ℃
२.RBA गणना गरिन्छ
RBA=(TC-TA)/PD
=(७१°C-२५°C)/१.९९ वाट
=२३.१ डिग्री सेल्सियस/पाउन्ड
३. RJA गणना गरिन्छ
RJA=RJC+RBA
= १६℃/पाउन्ड+२३.१℃पाउन्ड
=३९.१ डिग्री सेल्सियस वाट
यदि डिजाइन गरिएको TJmax -90℃ छ भने, माथिका सर्तहरू अनुसार गणना गरिएको TJ ले डिजाइन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। राम्रो ताप अपव्ययको साथ PCB परिवर्तन गर्न वा यसको ताप अपव्यय क्षेत्र बढाउन आवश्यक छ, र TJ≤TJmax सम्म पुन: परीक्षण र गणना गर्नुहोस्।
अर्को विधि भनेको जब LED को UC मान धेरै ठूलो हुन्छ, VF=3.65V जब RJC=9℃/WIF=500mA प्रतिस्थापन गरिन्छ, अन्य अवस्थाहरू अपरिवर्तित रहन्छन्, T) लाई यसरी गणना गर्न सकिन्छ:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
माथिको ७१℃ को गणनामा केही त्रुटि छ, नयाँ ९℃W LED लाई TC पुन: परीक्षण गर्न वेल्डेड गर्नुपर्छ (मापन गरिएको मान ७१℃ भन्दा थोरै सानो छ)। यसले वास्तवमा फरक पार्दैन। ९℃/W LED प्रयोग गरेपछि, PCB सामग्री र क्षेत्र परिवर्तन गर्न आवश्यक पर्दैन, जसले डिजाइन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
PCB को पछाडिको भागमा रहेको हिट सिङ्क
यदि गणना गरिएको TJmax डिजाइन आवश्यकता भन्दा धेरै ठूलो छ, र संरचनाले अतिरिक्त क्षेत्र अनुमति दिँदैन भने, PCB लाई "U" आकारको एल्युमिनियम प्रोफाइल (वा एल्युमिनियम प्लेट स्ट्याम्पिङ) मा फिर्ता टाँस्ने, वा तातो सिङ्कमा टाँस्ने विचार गर्नुहोस्। यी दुई विधिहरू सामान्यतया धेरै उच्च-शक्ति LED बत्तीहरूको डिजाइनमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, माथिको गणना उदाहरणमा, TJ=103℃ भएको PCB को पछाडि 10℃/W ताप सिङ्क टाँसिएको हुन्छ, र यसको TJ लगभग 80℃ मा झर्छ।
यहाँ यो कुरा ध्यान दिनुपर्छ कि माथिको TC कोठाको तापक्रममा मापन गरिन्छ (सामान्यतया १५~३०℃)। यदि LED बत्ती TA को परिवेशको तापक्रम कोठाको तापक्रम भन्दा बढी छ भने, वास्तविक TJ कोठाको तापक्रममा मापन गरिएको गणना गरिएको TJ भन्दा बढी हुन्छ, त्यसैले यो कारकलाई डिजाइनमा विचार गर्नुपर्छ। यदि परीक्षण थर्मोस्टेटमा गरिन्छ भने, प्रयोगमा हुँदा उच्चतम परिवेशको तापक्रममा तापक्रम समायोजन गर्नु उत्तम हुन्छ।
यसको अतिरिक्त, PCB तेर्सो वा ठाडो रूपमा स्थापना गरिएको होस्, यसको ताप अपव्यय अवस्था फरक हुन्छ, जसले TC मापनमा निश्चित प्रभाव पार्छ। बत्तीको खोल सामग्री, आकार र ताप अपव्यय प्वालले पनि ताप अपव्ययमा प्रभाव पार्छ। त्यसैले, डिजाइनमा केही छुट हुनुपर्छ।
पोस्ट समय: मार्च-२३-२०२२
