தற்போது, வெப்பச் சிதறலுக்காக உயர் சக்தி LED உடன் பயன்படுத்தப்படும் PCB மூன்று வகைகள் உள்ளன: சாதாரண இரட்டை பக்க செப்பு பூசப்பட்ட பலகை (FR4), அலுமினிய அலாய் அடிப்படையிலான உணர்திறன் கொண்ட செப்பு பலகை (MCPCB), அலுமினிய அலாய் பலகையில் பிசின் கொண்ட நெகிழ்வான பிலிம் PCB.
வெப்பச் சிதறல் விளைவு செப்பு அடுக்கு மற்றும் உலோக அடுக்கின் தடிமன் மற்றும் மின்கடத்தா ஊடகத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. 35um செப்பு அடுக்கு மற்றும் 1.5 மிமீ அலுமினிய அலாய் கொண்ட MCPCB பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நெகிழ்வான PCB அலுமினிய அலாய் தட்டில் ஒட்டப்படுகிறது. நிச்சயமாக, அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட MCPCBS சிறந்த வெப்ப செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் விலையும் உயர்ந்து வருகிறது.
இங்கே, கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டுகளாக NICHIA நிறுவனத்தின் MEASURING TC இன் எடுத்துக்காட்டில் இருந்து சில தரவுகள் எடுக்கப்பட்டுள்ளன. நிபந்தனைகள் பின்வருமாறு: LED:3W வெள்ளை LED, மாதிரி MCCW022, RJC=16℃/W. வகை K தெர்மோகப்பிள் புள்ளி வெப்பமானி அளவிடும் தலையை வெப்ப மடுவில் பற்றவைக்கப்படுகிறது.
PCB சோதனை பலகை: இரட்டை அடுக்கு செப்பு பூசப்பட்ட பலகை (40×40மிமீ), t=1.6மிமீ, வெல்டிங் மேற்பரப்பின் செப்பு அடுக்கு பரப்பளவு 1180மிமீ2, பின்புறத்தின் செப்பு அடுக்கு பரப்பளவு 1600மிமீ2.
LED வேலை செய்யும் நிலை: IF-500mA, VF=3.97V
TC=71℃ என்பது K வகை தெர்மோகப்பிள் புள்ளி வெப்பமானியைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டது. சுற்றுப்புற வெப்பநிலை TA=25℃ ஆகும்.
1. TJ கணக்கிடப்படுகிறது
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA கணக்கிடப்படுகிறது
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99வாட்
=23.1℃/வெ
3. RJA கணக்கிடப்படுகிறது
ஆர்ஜேஏ=ஆர்ஜேசி+ஆர்பிஏ
=16℃/அசல்+23.1℃அசல்
=39.1℃வாட்ஸ்
வடிவமைக்கப்பட்ட TJmax -90℃ ஆக இருந்தால், மேலே உள்ள நிபந்தனைகளின்படி கணக்கிடப்பட்ட TJ வடிவமைப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியாது. PCB ஐ சிறந்த வெப்பச் சிதறலுடன் மாற்றுவது அல்லது அதன் வெப்பச் சிதறல் பகுதியை அதிகரிப்பது அவசியம், மேலும் TJ≤TJmax வரை மீண்டும் சோதித்து கணக்கிட வேண்டும்.
மற்றொரு முறை என்னவென்றால், LED இன் UC மதிப்பு மிகப் பெரியதாக இருக்கும்போது, RJC=9℃/WIF=500mA மாற்றப்படும்போது VF=3.65V, மற்ற நிபந்தனைகள் மாறாமல் இருக்கும், T) ஐ இவ்வாறு கணக்கிடலாம்:
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 ma * 3.65 V) = 87.4 ℃
மேலே உள்ள 71℃ கணக்கீட்டில் சில பிழை உள்ளது, TC ஐ மீண்டும் சோதிக்க புதிய 9℃W LED ஐ வெல்டிங் செய்ய வேண்டும் (அளவிடப்பட்ட மதிப்பு 71℃ ஐ விட சற்று சிறியது). அது உண்மையில் ஒரு பொருட்டல்ல. 9℃/W LED ஐப் பயன்படுத்திய பிறகு, வடிவமைப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் PCB பொருள் மற்றும் பரப்பளவை மாற்ற வேண்டிய அவசியமில்லை.
PCB-யின் பின்புறத்தில் உள்ள வெப்ப மூழ்கி
கணக்கிடப்பட்ட TJmax வடிவமைப்புத் தேவையை விட மிகப் பெரியதாக இருந்தால், மற்றும் கட்டமைப்பு கூடுதல் பகுதியை அனுமதிக்கவில்லை என்றால், PCB ஐ "U" வடிவ அலுமினிய சுயவிவரத்தில் (அல்லது அலுமினிய தகடு ஸ்டாம்பிங்) மீண்டும் ஒட்டுவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள், அல்லது வெப்ப சிங்க்கில் ஒட்டுவதைக் கவனியுங்கள். இந்த இரண்டு முறைகளும் பொதுவாக பல உயர் சக்தி LED விளக்குகளின் வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மேலே உள்ள கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டில், PCB இன் பின்புறத்தில் TJ=103℃ உடன் 10℃/W வெப்ப சிங்க் ஒட்டப்படுகிறது, மேலும் அதன் TJ சுமார் 80℃ ஆகக் குறைகிறது.
மேலே உள்ள TC அறை வெப்பநிலையில் (பொதுவாக 15~30℃) அளவிடப்படுகிறது என்பதை இங்கே கவனிக்க வேண்டும். LED விளக்கு TA இன் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை அறை வெப்பநிலையை விட அதிகமாக இருந்தால், உண்மையான TJ அறை வெப்பநிலையில் அளவிடப்பட்ட கணக்கிடப்பட்ட TJ ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், எனவே இந்த காரணியை வடிவமைப்பில் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். தெர்மோஸ்டாட்டில் சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டால், பயன்பாட்டில் இருக்கும்போது வெப்பநிலையை மிக உயர்ந்த சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கு சரிசெய்வது சிறந்தது.
கூடுதலாக, PCB கிடைமட்டமாகவோ அல்லது செங்குத்தாகவோ நிறுவப்பட்டாலும், அதன் வெப்பச் சிதறல் நிலைமைகள் வேறுபட்டவை, இது TC அளவீட்டில் ஒரு குறிப்பிட்ட தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. விளக்கின் ஷெல் பொருள், அளவு மற்றும் வெப்பச் சிதறல் துளை ஆகியவை வெப்பச் சிதறலில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. எனவே, வடிவமைப்பில் சில வழிகள் இருக்க வேண்டும்.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-23-2022
