1. Účel konstrukce LED rozptylu tepla
Při navrhování produktů, které používají LED, musíte věnovat pozornost teplu, které může vznikat
Použitelná teplota LED je definována teplotou přechodu (Tj). Pokud je teplota přechodu Tj vyšší než maximální hodnota, může to způsobit výrazné zhoršení jasu nebo jej dokonce způsobit
Jiné poruchy (např. mrtvé světlo v důsledku odpojení atd.), proto jej prosím nepoužívejte při překročení maximální teploty přechodu Tj.
Kromě toho může maximální snížení teploty přechodu prodloužit životnost produktu.
Z výše uvedených důvodů je při použití LED velmi důležitý návrh odvodu tepla.
Tato příručka představí některé nápady týkající se návrhu rozptylu tepla LED.
2. Ohledně toku tepla LED
Pokud jde o teplo generované LED, směr jeho proudění lze znázornit na obrázku 1.
Teplo čipu bude přenášeno do okolního vzduchu prostřednictvím spojování zápustek, elektrod, cínu v pájecí části a desek plošných spojů.
Teplo vyzařované čipem LED je vyjádřeno jako tepelný odpor (℃/W) a následující dva vzorce jsou vzorce pro výpočet teploty přechodu Tj.
Při použití tepelného odporu Rthj-a z LED čipu do okolního vzduchu:
Tj=Ta + Rthj-a × W ①
・Ta: Okolní teplota (℃)
・Rthj-a: Tepelný odpor čipu LED vůči okolnímu vzduchu (℃/W)
・W: Vstupní výkon (=IF×VF) (W)
(※IF: dopředný proud (A), VF: dopředné napětí (V))
(2) Při použití tepelného odporu Rthj-s z LED čipu na záporný pájecí kolík:
Tj=Ts ＋ Rthj-s × W ②
・Ts: Teplota záporné svařovací nohy (℃)
・Rthj-s: Tepelný odpor od čipu LED k testovacímu bodu Ts (℃/W)
・W: Vstupní výkon (=IF×VF) (W)
(※IF: dopředný proud (A), VF: dopředné napětí (V))
3. Metoda výpočtu Tj
(Pro výpočet teploty přechodu Tj jsou metody rozděleny do dvou kategorií: (A) Změřte teplotu Ts a použijte ji k výpočtu Tj; (B) Metoda měření VF. Níže bude podrobně vysvětleno.
(A) Změřte teplotu Ts a vypočítejte Tj
(1) Jak je znázorněno na obrázku 3, připojte bod měření teploty Ts (zápornou elektrodu) LED k termočlánku a rozsviťte jej a poté změřte hodnoty Ts, If a Vf, když dosáhne stavu tepelné rovnováhy.
※ Bod měření teploty Ts a tepelný odpor Rthj-s každého produktu se liší. Podrobnosti naleznete ve specifikacích produktu naší společnosti'
Abyste minimalizovali vliv termočlánků na uvolňování tepla, zkuste použít tenčí termočlánky.
Rovněž se doporučuje připojit termočlánek k bodu měření teploty pájkou.
4. Návrh rozptylu tepla související s LED
Při návrhu produktu zlepšit kapacitu odvodu tepla (snížit celkový tepelný odpor,
Může účinně snížit teplotu přechodu Tj během provozu.
Při navrhování lze použít následující návrhy.
(A) Výběr materiálu desky plošných spojů
(B) Optimalizujte oblast měděné fólie na desce plošných spojů
(C) Optimalizujte konfiguraci LED (rozteč LED)
(D) Použijte chladič
Následuje podrobný popis každé položky.
(A) Výběr materiálu desky plošných spojů
Existuje mnoho typů desek plošných spojů, jak ukazuje obrázek 6, zhruba rozdělených na pryskyřicové, kovové nebo keramické.
(D) Použijte chladič
Přidání chladiče na zadní stranu desky plošných spojů může zlepšit účinek odvodu tepla.
V následující tabulce 3 jsou uvedeny výsledky srovnávacího testu, zda je chladič nainstalován či nikoli.
Z výsledků testů se také poukazuje na to, že kvůli chladiči jsou také sníženy Rthj-a a Tj.
Kromě toho lze v místě spojení mezi spodní deskou a chladičem přidat oboustranné nálepky s vysokou schopností přenosu tepla, chladič nebo teplovodivou pastu, aby se dosáhlo efektu rozptylu tepla.
Lepší... Obrázek 11 ukazuje příklad způsobu lepení chladiče.
5. Shrnutí
Doufám, že díky návrhovým případům odvodu tepla představeným v této příručce můžete efektivněji využít účinnost LED' a zlepšit spolehlivost při návrhu produktu.
Vyrábějte produkty se stabilnějším výkonem.
