Aktualisht, ekzistojnë tre lloje të PCB-ve të aplikuara me LED me fuqi të lartë për shpërndarjen e nxehtësisë: pllakë e zakonshme e veshur me bakër të dyanshëm (FR4), pllakë bakri e ndjeshme me bazë aliazh alumini (MCPCB), PCB me film fleksibël me ngjitës në pllakë aliazh alumini.
Efekti i shpërndarjes së nxehtësisë lidhet me shtresën e bakrit dhe trashësinë e shtresës metalike, si dhe përçueshmërinë termike të mjedisit izolues. Në përgjithësi përdoret MCPCB me shtresë bakri 35um dhe aliazh alumini 1.5 mm. PCB fleksibël ngjitet në pllakën e aliazhit të aluminit. Sigurisht, MCPCBS me përçueshmëri të lartë termike kanë performancën më të mirë termike, por edhe çmimi është në rritje.
Këtu, disa të dhëna janë marrë nga shembulli i MATJES SË TC të kompanisë NICHIA si shembuj llogaritjesh. Kushtet janë si më poshtë: LED: LED i bardhë 3W, modeli MCCW022, RJC=16℃/W. Koka matëse e termometrit me pikë termoçifti të tipit K e salduar në radiator.
Pllakë testimi PCB: pllakë e veshur me bakër me dy shtresa (40×40mm), t=1.6mm, sipërfaqja e shtresës së bakrit e sipërfaqes së saldimit 1180mm2, sipërfaqja e shtresës së bakrit në pjesën e prapme 1600 mm2.
Statusi i punës së LED-it: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ u mat me termometër me pikë termoçifti të tipit K. Temperatura e ambientit TA=25℃
1. TJ llogaritet
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2. RBA llogaritet
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA llogaritet
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
Nëse TJmax i projektuar është -90℃, TJ i llogaritur sipas kushteve të mësipërme nuk mund të përmbushë kërkesat e projektimit. Është e nevojshme të ndryshohet PCB me shpërndarje më të mirë të nxehtësisë ose të rritet zona e shpërndarjes së nxehtësisë, dhe të testohet e llogaritet përsëri derisa TJ≤TJmax.
Një metodë tjetër është që kur vlera UC e LED-it është shumë e madhe, VF=3.65V kur zëvendësohet RJC=9℃/WIF=500mA, kushtet e tjera mbeten të pandryshuara, T) mund të llogaritet si:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3,65 V) = 87,4 ℃
Ka disa gabime në llogaritjen e 71℃ më sipër, LED-i i ri 9℃W duhet të saldohet për të ritestuar TC-në (vlera e matur është pak më e vogël se 71℃). Nuk ka shumë rëndësi. Pas përdorimit të LED-it 9℃/W, nuk ka nevojë të ndryshohet materiali dhe sipërfaqja e PCB-së, gjë që përmbush kërkesat e projektimit.
Radiatori i nxehtësisë në pjesën e pasme të PCB-së
Nëse TJmax i llogaritur është shumë më i madh se kërkesa e projektimit dhe struktura nuk lejon sipërfaqe shtesë, merrni në konsideratë ngjitjen e PCB-së përsëri në profilin e aluminit në formë "U" (ose stampimin e pllakës së aluminit) ose ngjitjen në radiatorin. Këto dy metoda përdoren zakonisht në projektimin e shumë llambave LED me fuqi të lartë. Për shembull, në shembullin e llogaritjes së mësipërme, një radiator 10℃/W ngjitet në pjesën e pasme të PCB-së me TJ=103℃ dhe TJ-ja e tij bie në rreth 80℃.
Duhet theksuar këtu se TC e mësipërme matet në temperaturën e dhomës (përgjithësisht 15~30℃). Nëse temperatura e ambientit e llambës LED TA është më e madhe se temperatura e dhomës, TJ aktuale është më e lartë se TJ e llogaritur e matur në temperaturën e dhomës, kështu që ky faktor duhet të merret në konsideratë në projektim. Nëse testi kryhet në termostat, është mirë që temperatura të rregullohet në temperaturën më të lartë të ambientit kur është në përdorim.
Përveç kësaj, pavarësisht nëse PCB instalohet horizontalisht apo vertikalisht, kushtet e saj të shpërndarjes së nxehtësisë janë të ndryshme, gjë që ka një ndikim të caktuar në matjen e TC. Materiali i guaskës, madhësia dhe vrima e shpërndarjes së nxehtësisë së llambës gjithashtu kanë një ndikim në shpërndarjen e nxehtësisë. Prandaj, duhet të ketë njëfarë lirie veprimi në dizajn.
Koha e postimit: 23 Mars 2022
