1. Назначение светодиодной конструкции отвода тепла
При разработке продуктов, в которых используются светодиоды, вы должны обращать внимание на тепло, которое может выделяться.
Полезная температура светодиода определяется температурой перехода (Tj). Если температура перехода Tj выше максимального значения, это может вызвать значительное ухудшение яркости или даже вызвать ее.
Другие сбои (например, мертвый свет из-за отключения и т. Д.), Поэтому, пожалуйста, не используйте его при превышении максимальной температуры перехода Tj.
Кроме того, максимально возможное понижение температуры перехода может продлить срок службы изделия.
По указанным выше причинам конструкция отвода тепла очень важна при использовании светодиодов.
В этом руководстве представлены некоторые идеи о конструкции отвода тепла от светодиодов.
2. По поводу потока светодиодного тепла
Что касается тепла, выделяемого светодиодом, направление его потока можно проиллюстрировать на рисунке 1.
Тепло от микросхемы будет передаваться в окружающий воздух через соединение кристаллов, электроды, олово в паяльной части и печатные платы.
Тепло, излучаемое светодиодным кристаллом, выражается в термическом сопротивлении (℃ / Вт), и следующие две формулы являются формулами для расчета температуры перехода Tj.
При использовании теплового сопротивления Rthj-a от светодиодного чипа к окружающему воздуху:
Tj=Ta + Rthj-a × W ①
・ Ta: Температура окружающей среды (℃)
・ Rthj-a: Тепловое сопротивление светодиодного чипа окружающему воздуху (℃ / Вт)
・ Вт: входная мощность (= IF × VF) (Вт)
(※ IF: прямой ток (A), VF: прямое напряжение (V))
(2) При использовании теплового сопротивления Rthj-s от светодиодного чипа до отрицательного вывода припоя:
Tj=Ts ＋ Rthj-s × W ②
・ Ts: температура отрицательной сварочной ветви (℃)
・ Rthj-s: тепловое сопротивление от светодиодного чипа до контрольной точки Ts (℃ / Вт)
・ Вт: входная мощность (= IF × VF) (Вт)
(※ IF: прямой ток (A), VF: прямое напряжение (V))
3. Метод расчета Tj
(Для расчета температуры перехода Tj методы делятся на две категории: (A) Измерение температуры Ts и ее использование для расчета Tj; (B) Метод измерения VF. Ниже приводится подробное объяснение.
(A) Измерьте температуру Ts и вычислите Tj
(1) Как показано на рисунке 3, подключите точку измерения температуры Ts (отрицательный электрод) светодиода к термопаре и зажгите ее, а затем измерьте значения Ts, If и Vf, когда она достигнет состояния теплового равновесия.
※ Точка измерения температуры Ts и тепловое сопротивление Rthj-s каждого продукта различаются. Для получения подробной информации, пожалуйста, обратитесь к спецификациям нашей компании'
Чтобы свести к минимуму влияние термопар на выделение тепла, попробуйте использовать более тонкие термопары.
Также рекомендуется присоединить термопару к точке измерения температуры с помощью припоя.
4. Светодиодная конструкция рассеивания тепла
В конструкции продукта улучшите способность рассеивания тепла (уменьшите общее тепловое сопротивление,
Он может эффективно снизить температуру перехода Tj во время работы.
При проектировании можно учитывать следующие предложения.
(A) Выбор материала печатной платы
(B) Оптимизируйте площадь медной фольги на печатной плате.
(C) Оптимизация конфигурации светодиодов (шаг светодиода)
(D) Используйте радиатор
Ниже приводится подробное описание каждого элемента.
(A) Выбор материала печатной платы
Как показано на Рисунке 6, существует много типов печатных плат, которые можно условно разделить на полимерные, металлические или керамические.
(D) Используйте радиатор
Добавление радиатора к задней части печатной платы может улучшить эффект рассеивания тепла.
В следующей таблице 3 представлены результаты сравнительных испытаний того, установлен радиатор или нет.
Из результатов испытаний также указывается, что из-за радиатора также снижаются Rthj-a и Tj.
Кроме того, в месте стыка между нижней пластиной и радиатором могут быть добавлены двусторонние наклейки с высокой способностью теплопередачи, радиатор или термопаста для создания эффекта рассеивания тепла.
Лучше ... На рисунке 11 показан пример метода крепления радиатора.
5. Резюме
Я надеюсь, что с помощью рассмотренных в этом руководстве вариантов теплоотвода вы сможете более эффективно использовать эффективность светодиода&№39 и повысить надежность его конструкции.
Производите продукцию с более стабильными характеристиками.
