Ich bin mir nicht sicher, wie ich das Folgende berechnen soll. Ich möchte entweder 3 LEDs oder 6 LEDs auf eine Aluminiumkernplatine SMD löten. Die fraglichen LEDs sind PK2N (Datenblatt) und laut Datenblatt beträgt der Wärmewiderstand von Junction to Slug 8 ° C / W.
Wenn ich diese also mit etwa 2,2 W (600 mA * 3,6 V typisch) betreiben möchte, bedeutet das, dass sie jeweils etwa 18 ° C erzeugen? Also, wenn ich 3 davon platziere, erhöhen sie die Temperatur um 54 Grad C? Für 6 von ihnen 108 Grad C? Außerdem verbrauchen die Widerstände ca. 2 W oder 4 W (wenn ich 3 oder 6 LEDs verwende).
Die Gesamtfläche der AL-PCB beträgt ca. 9,1 cm2 (17 mm Radius, 34 mm Durchmesser) und 1 mm Dicke. Es ist 35 um Kupfer (1 Unze), aber ich habe kein Datenblatt für Wärmeleitfähigkeitszahlen.
Wie würden Sie versuchen, dieses Problem zu lösen? Benötige ich zusätzliche Lamellen auf der Platine? Oder sollte ich mich auf nur 3 LEDs beschränken?
Nein, es bedeutet, dass jede Verbindungsstelle 18 ° C heißer wird als der Kühlkörper (PCB).
Sie müssen den Wärmewiderstand des Kühlkörpers gegenüber Luft und die Gesamtleistung, die Sie in ihn einspeisen, sowie die Lufttemperatur kennen, um die Kühlkörpertemperatur zu berechnen. Fügen Sie dann 18 ° C hinzu, um die Chiptemperatur zu erhalten.
Wenn der Kühlkörper nur die Leiterplatte ist, ist sein Widerstand hoch und seine Temperatur hoch. Es ist schwierig zu berechnen (lesen Sie zuerst ein Buch über Thermodynamik), vielleicht ist es möglich, es mit professionellen Konstruktionswerkzeugen zu simulieren, aber am einfachsten zu messen (verschrauben Sie einen Leistungswiderstand und einige Thermoelemente daran). Aber es hat keinen Sinn, die Antworten werden dir nicht gefallen.
Praktisch ist diese Platine nicht der Kühlkörper, sie überträgt nur die Wärme auf den echten Kühlkörper (großer Metallklumpen).
Jetzt müssen Sie den Wärmewiderstand des realen Kühlkörpers gegenüber Luft und die Gesamtleistung, die Sie hineingeben, sowie die Lufttemperatur kennen, um die Kühlkörpertemperatur zu berechnen. Dieser Wärmewiderstand ist in den Daten des Kühlkörpers enthalten, wenn Sie einen handelsüblichen kaufen. Ansonsten siehe oben zu: Berechnung, Simulation, Messung.
Aber die Leiterplatte wird heißer als der Kühlkörper: Sie müssen auch ihren Wärmewiderstand bei der Wärmeübertragung vom Chip durch die Leiterplatte zum Kühlkörper kennen. Wieder wahrscheinlich am einfachsten zu messen.
Hier müssen Sie die Gesamtleistung aller LEDs kennen - wenn es 1 C / Watt ist, werden 6,6 C oder 13,2 C für 3 oder 6 LEDs mit jeweils 2,2 W hinzugefügt.
Berechnen Sie nun die Temperatur des Kühlkörpers. Fügen Sie die Temperatur aufgrund der Leiterplatte hinzu. Fügen Sie dann 18 ° C hinzu, und das ist die Chiptemperatur.