1. Scopul proiectării disipării căldurii LED
Atunci când proiectați produse care folosesc LED-uri, trebuie să fiți atenți la căldura care poate fi generată
Temperatura utilizabilă a LED-ului este definită de temperatura de joncțiune (Tj). Dacă temperatura joncțiunii Tj este mai mare decât valoarea maximă, aceasta poate provoca o degradare semnificativă a luminozității sau chiar o poate provoca
Alte defecțiuni (cum ar fi lumina moartă din cauza deconectarii etc.), așa că vă rugăm să nu-l utilizați când temperatura maximă de joncțiune Tj este depășită.
În plus, scăderea temperaturii de joncțiune cât mai mult posibil poate prelungi durata de viață a produsului.
Din motivele de mai sus, proiectarea disipării căldurii este foarte importantă atunci când se utilizează LED-uri.
Acest ghid va introduce câteva idei despre proiectarea disipării căldurii LED.
2. În ceea ce privește fluxul de căldură LED
În ceea ce privește căldura generată de LED, direcția de curgere a acestuia poate fi ilustrată în Figura 1.
Căldura cipului va fi transferată în aerul din jur prin lipirea matrițelor, electrozi, staniu din partea de lipit și plăci de circuite.
Căldura emisă de cipul LED este exprimată în termeni de rezistență termică (℃/W), iar următoarele două sunt formulele de calcul a temperaturii de joncțiune Tj.
Când utilizați rezistența termică Rthj-a de la cipul LED la aerul din jur:
Tj=Ta + Rthj-a × W ①
・Ta: temperatura ambiantă (℃)
・Rthj-a: rezistență termică de la cipul LED la aerul din jur (℃/W)
・W: putere de intrare (=IF×VF) (W)
(※IF: curent direct (A), VF: tensiune directă (V))
(2) Când utilizați rezistența termică Rthj-s de la cipul LED la pinul de lipit negativ:
Tj=Ts ＋ Rthj-s × W ②
・Ts: temperatura piciorului negativ de sudură (℃)
・Rthj-s: rezistență termică de la cipul LED la punctul de testare Ts (℃/W)
・W: putere de intrare (=IF×VF) (W)
(※IF: curent direct (A), VF: tensiune directă (V))
3. Metoda de calcul Tj
(Pentru a calcula temperatura de joncțiune Tj, metodele sunt împărțite în două categorii: (A) Măsurați temperatura Ts și utilizați-o pentru a calcula Tj; (B) Metoda de măsurare a VF. În continuare se va explica în detaliu.
(A) Măsurați temperatura Ts și calculați Tj
(1) După cum se arată în Figura 3, conectați punctul de măsurare a temperaturii Ts (electrodul negativ) al LED-ului la termocuplu și aprindeți-l, apoi măsurați valorile Ts, If și Vf când ajunge la starea de echilibru termic.
※Punctul de măsurare a temperaturii Ts și rezistența termică Rthj-s ale fiecărui produs sunt diferite. Pentru detalii, vă rugăm să consultați specificațiile produsului companiei noastre'.
Pentru a minimiza efectul termocuplurilor asupra degajării căldurii, vă rugăm să încercați să utilizați termocupluri mai subțiri.
De asemenea, se recomandă conectarea termocuplului la punctul de măsurare a temperaturii cu lipire.
4. Design legat de disiparea căldurii LED
În proiectarea produsului, îmbunătățiți capacitatea de disipare a căldurii (reduceți rezistența termică generală,
Poate reduce eficient temperatura de joncțiune Tj în timpul funcționării.
La proiectare se poate face referire la următoarele sugestii.
(A) Selectarea materialului plăcii de circuite
(B) Optimizați zona foliei de cupru de pe placa de circuit
(C) Optimizați configurația LED-urilor (pitch LED)
(D) Folosiți radiator
Mai jos este o descriere detaliată a fiecărui articol.
(A) Selectarea materialului plăcii de circuite
Există multe tipuri de plăci de circuite, așa cum se arată în Figura 6, împărțite aproximativ în rășină, metal sau ceramică.
(D) Folosiți radiator
Adăugarea unui radiator în spatele plăcii de circuit poate îmbunătăți efectul de disipare a căldurii.
Următorul tabel 3 prezintă rezultatele testelor comparative dacă radiatorul este instalat sau nu.
Din rezultatele testelor, se mai subliniază că din cauza radiatorului, Rthj-a și Tj sunt de asemenea reduse.
În plus, la poziția de îmbinare dintre placa de jos și radiatorul, pot fi adăugate autocolante cu două fețe cu capacitate mare de transfer de căldură, radiator sau pastă termică pentru a face efectul de disipare a căldurii.
Mai bine... Figura 11 prezintă un exemplu de metodă de lipire a radiatorului.
5. Rezumat
Sper că, cu cazurile de proiectare a disipării căldurii introduse în acest ghid, puteți utiliza eficiența LED-ului' și puteți îmbunătăți fiabilitatea în proiectarea produsului mai eficient.
Produceți produse cu performanțe mai stabile.
