目前應用大功率LED散熱的PCB主要有3種：普通雙面覆銅板（FR4）、鋁合金基敏感銅板（MCPCB）、鋁合金板上有膠粘劑的柔性薄膜PCB。
散熱效果與銅層和金屬層的厚度以及絕緣介質的導熱係數有關。一般採用35um銅層和1.5mm鋁合金的MCPCB。柔性PCB粘在鋁合金板上。當然，導熱係數高的MCPCBS的導熱性能最好，但價格也在不斷上漲。
這裡，部分數據取自 NCHIA 公司的 MEASURING TC 示例作為計算示例。條件如下： LED：3W白光LED，型號MCCW022，RJC=16℃/W。K型熱電偶點溫度計測量頭焊接到散熱器上。
PCB測試板：雙層覆銅板（40×40mm），t=1.6mm，焊接面銅層面積1180mm2，背面銅層面積1600mm2.
LED工作狀態：IF-500mA，VF=3.97V
TC=71℃用K型熱電偶點溫度計測得。環境溫度TA=25℃
1.計算TJ
TJ=RJC x PD+TC=RJC (IF x VF)+TC
TJ=16℃/W(500mA×3.97V)
+71℃=103℃
2.RBA計算
RBA=(TC-TA)/PD
=(71℃-25℃)/1.99W
=23.1℃/W
3. RJA 計算
RJA=RJC+RBA
=16℃/W+23.1℃W
=39.1℃W
如果設計的TJmax為-90℃，按上述條件計算的TJ不能滿足設計要求。需要更換散熱較好的PCB或增加其散熱面積，重新測試計算，直至TJ≤TJmax。
另一種方法是當LED的UC值太大時，更換RJC=9℃/WIF=500mA時VF=3.65V，其他條件不變，T)可計算為：
TJ = 9 ℃ / W + 71 ℃ (500 mA * 3.65 V) = 87.4 ℃
71℃以上計算有一定誤差，需焊接新的9℃W LED重新測試TC（實測值略小於71℃）。這並不重要。使用9℃/W LED後，無需改變PCB材料和麵積，符合設計要求。
PCB背面的散熱片
如果計算出的TJmax遠大於設計要求，且結構不允許增加面積，可考慮將PCB貼回“U”形鋁型材（或鋁板沖壓），或貼在散熱片上。這兩種方法常用於多個大功率LED燈的設計。例如，在上面的計算例子中，10℃/W的散熱片貼在PCB背面，TJ=103℃，其TJ下降到80℃左右。
這裡需要注意的是，上述TC是在室溫（一般為15~30℃）下測得的。如果LED燈的環境溫度TA大於室溫，實際TJ比室溫下測得的計算TJ要高，所以設計時要考慮這個因素。如果在恆溫器中進行測試，使用時最好將溫度調至最高環境溫度。
另外，PCB是水平安裝還是垂直安裝，其散熱條件不同，對TC測量有一定影響。燈具的外殼材質、尺寸和散熱孔對散熱也有影響。因此，在設計上應該有一定的餘地。
發佈時間：2022-03-23