Apakah Anda melihat hal-hal lebih lanjut yang dapat saya optimalkan?
Tanpa terlalu memikirkannya, sekitar 10 11 12 13 terlintas di benak saya.
- Area Bantalan Termal
- Persimpangan dengan Pelindung Termal
- PCB tipis
- Tembaga atau Perak Diisi Vias
- Epoksi Termal
- MCPCB
- Enkapsulan Termal
- Tembaga Telanjang
- Pesawat Penyebar Panas
- Kasus Emisivitas
- Lubang Ventilasi
- Orientasi
- Switcher
Sepertinya Anda mungkin menggunakan On Semi oleh diagram termal yang Anda gunakan.
Saat melihat lembar data, karakteristik apa yang paling penting untuk dilihat?
Untuk perangkat ini ada dua.
Area Bantalan Termal
Pada Semi lebih kecil pada 73% ukuran STS.
STS pad 12.20 x 9.75 = 118.95
ON Semi pad 10.49 x 8.38 = 87.9062
Persimpangan dengan Pelindung Termal
STS memiliki 40% lebih sedikit Thermal Resistance Junction ke Thermal Pad daripada On-Semi.
On Semi 5 C°/W
STS 3 C°/W 40% Less
PCB tipis
Ganda atau Tiga Thermal Via Konduktivitas Termal.
Formula Konduktivitas Termal
d Jarak
Membuat PCB lebih tipis (jarak lebih kecil) dan meningkatkan Konduktivitas Termal dari Thermal Vias.
Ketebalan Laminasi: 0,003 "hingga 0,250"
Ketebalan PCB saat ini 0,062
Tidak ada biaya untuk mengurangi menjadi 0,031, dan Anda menggandakan Konduktivitas Termal Anda.
Bahan 370HR PCB mirip dengan FR4 dengan suhu lebih tinggi tetapi tersedia dalam ketebalan 0,020 dengan biaya yang sangat masuk akal yang akan tiga kali lipat konduktivitas .
Tembaga dan Perak Diisi Vias
Manufaktur PCB telah melakukan pengisian mikro melalui tembaga untuk sementara waktu.
Tembaga berperilaku lebih baik daripada udara.
Tembaga atau perak
Thermal Epoxy Diisi Vias
Jika tembaga tidak berfungsi untuk vendor dan dompet Anda, isi vias dengan epoksi termal standar. Konduktivitas ekspoksi termal meningkat setiap saat.
Isi Non-Konduktif memiliki konduktivitas termal 0,25 W / mK sedangkan pasta Konduktif memiliki konduktivitas termal di mana saja dari 3,5-15 W / mK. Sebaliknya, tembaga yang dilapisi memiliki konduktivitas termal lebih dari 250W / mK.
Enkapsulan Termal
Anda dapat merangkum papan di bahan konduktif termal. Lebih baik daripada udara. Mean Well melakukan ini pada Catu Daya mereka seperti seri HLG mereka.
- Underfill dan Enkapsulan
- Perekat Konduktif Termal, (Satu Bagian, atau Dua Bagian)
- Pelindung dan Pelapisan EMI
- Perekat Konduktif Listrik atau Termal
- Perekat atau Gel Non-Sag
- Perekat Konduktif Listrik, (Epoxy ECA atau Silicone ECA)
- Epoksi Kinerja Tinggi, mis. Epoksi CTE Rendah
- Perekat CTE rendah
- Pelapisan Konformal, atau Pot atau Enkapsulasi
- Perekat Epoksi untuk Aplikasi Khusus, misalnya Epoksi Optik untuk LED
- Bahan Pengisi Celah Termal
- Perekat Konduktif Termal, (Satu Bagian, atau Dua Bagian)
- RTV Sealants, atau Heat Cure Adhesives & Sealants
MCPCB
PCB Inti Logam
Seseorang menyebutkan Aluminium PCB. Tidak ada yang menyebutkan PCB Tembaga, beberapa pemasok material PCB dari Aluminium juga memasok tembaga sebagai pengganti aluminium.
Tembaga padat
Tembaga Telanjang
Thermal Pad Anda telah dilapisi HASL, mengapa tidak menggunakan tembaga.
Kebanyakan khawatir tentang oksidasi tembaga. Saya suka oksidasi. Panggil aku gila, tapi Emisivitas tembaga hanya sekitar 0,04. Itu untuk tembaga dipoles, tembaga teroksidasi adalah 0,78, sama dengan aluminium teroksidasi.
Hitung berapa banyak pad tembaga akan menghilang.
Masukkan watt komponen, area tembaga mendapatkan suhu.
Pesawat Penyebar Panas
Lapisan internal dapat digunakan dengan dimakamkan melalui untuk membuat bidang penyebaran. Konsep vias termal bergantung pada lapisan internal yang digunakan sebagai penyebar panas
Kasus Emisivitas
Kasing dapat dibuat dari polimer dengan konduksi termal tinggi dan emisivitas tinggi.
Polimer Konduktif Termal
Lubang Ventilasi
Pengeboran lubang di PCB untuk sirkulasi. Lubang ventilasi di kandang.
Orientasi
Kotak Anda terbalik.
Heatsink di bagian bawah adalah yang terburuk. Sisi atau atas jauh lebih baik.
Ini 500 Watt pasif didinginkan perangkat 25,0” L x 15” W x 3” H
Mounted heatsink pada atas perangkat.
Switcher
Ini bukan pekerjaan untuk regulator linier. Anda tidak akan mengalami masalah ini jika menggunakan switcher. Saya akan berpikir seseorang telah meletakkan switcher di kasing berukuran 78xx, atau lebih kecil. Mereka ada di luar sana dan tidak mahal.
SEDERHANA $ 2,00 SWITCHER DENGAN KECIL 10μH Induktor
24V dalam , 5V keluar , 250mA
BOM
Cin TDK C1005X5R1V225K050BC $0.10
Cout MuRata GRM31CR61A226KE19L $0.15
L1 Coilcraft LPS4018-103MRB $0.80
Rfbb Vishay-Dale CRCW0402383KFKED
Rfbt Vishay-Dale CRCW04022M00FKED
Rpg Vishay-Dale CRCW0402100KFKED
U1 TI TPS62175DQCR $1.00
Kenapa Tidak Ada Kipas?
Tidak ada yang suka penggemar. Mengapa?
Yang ini tidak masuk hitungan ke sepuluh ide saya.
Alasan "konveksi alami benar-benar mengerikan dalam hal pendinginan" adalah karena ia membutuhkan aliran udara. Dan itu tidak perlu banyak. Hanya sedikit aliran udara akan sangat meningkatkan hal-hal.
Jika telah menjalankan beberapa percobaan dengan kipas 30db (A) kecil ini. Salah satunya adalah 4,5 cfm, 0,32 Watt, dan diameter 40mm dan lainnya 13,2 cfm, 0,34 watt, dan diameter 60mm.
Menjalankan LED dengan daya 20 watt, kipas 13,2 cfm
61.2 ° C vs. 44.6 ° C dengan kipas angin
Saya sedang menguji kipas di atas dengan LED 90 Watt. Kasihan, bantalan koneksi telah mencair dua kali sejauh ini. Hal telah melalui Neraka, dimulai dalam kehidupan sebagai 80 Watt. Digunakan dan disalahgunakan.
LED dipasang ke batang tembaga 1 "x 0,125" x 12 ".
Saya akan meletakkan kipas di bagian belakang batang tembaga di atas LED.
Benda berwarna mustard itu adalah termometer.
Catu daya itu adalah salah satu dari yang dikemas dengan epoksi termal. Yang naik hingga 600 Watt, tanpa kipas. Garansi 7 tahun.
BTW saya mencoba berbagai termistor dan saya suka kaca Vishay NTCLG yang dienkapsulasi.
Dalam foto kedua dengan LED ada lingkaran merah, ada termistor jelek di sana, tetapi lingkaran untuk menunjukkan pad termal untuk Phillips Luxeon Rebel LED. LED yang dipasang di papan itu adalah Cree XPE. Di bawah lingkaran adalah Luxeon, dalam kondisi yang sangat menyedihkan, membakar korban.
Sekarang termal ini melalui ke sisi berlawanan dari konsep papan tidak bekerja untuk saya. Inilah yang direkomendasikan setiap produsen LED. Saya tidak suka diberitahu apa yang harus dilakukan.
Seperti yang Anda lihat, saya melakukannya.
Thermal vias pada PCB (lingkaran biru)
Ini adalah seberapa baik mereka melalui termal.
Baris terakhir menjelaskan semuanya. 375 mA dan 129 ° C.
Kolom sian adalah radiasi aktif fotosintesis. Efisiensi terbaik adalah di mana suhu sekitar 45-50 ° C pada 3,5 PAR / Watt, tetapi hanya pada 100mA yaitu 1/10 peringkat 1 Amp. Jadi vias termal tidak akan memotongnya.
DI SINI DI MANA SAYA AKAN PERGI DENGAN SEMUA YANG
Jalan perlawanan paling tidak adalah TIDAK melalui bagian belakang papan.
PCB tipis (0,31) dan sulit dilihat di bawah bilah tembaga. Sekrup melewati pegangan besar di pad termal.
Panel termal LED disolder ke sisi atas, dengan banyak tembaga. Resistensi termal dari pad tembaga 2-4oz jauh lebih sedikit daripada melewati FR4 dengan vias termal.
Jadi saya memasang PCB ke batang tembaga. Batang tembaga yang digambarkan di sini adalah 0,62 "tebal dan lebar 0,5". Saya memiliki banyak varietas dengan dan ketebalan yang telah saya uji.
Ini adalah Cree XP-E Deep Photo Red 655nm.
Tidak berhenti di situ.
Yang ini dengan Luxeon Rebel ES Royal Blue 450nm LED memiliki bar tebal 0,125 ".
JALAN KETAHANAN TERAKHIR ADALAH ...
Jadi jalan perlawanan paling tidak adalah
- dari pad termal LED
- ke pad PCB theraml
- ke bar tembaga
- ke pipa tembaga bundar
Ya pipa tembaga, pipa air 1/2 ".
Link terlemah adalah pad tembaga PCB. Itu tipis
Di sebelah kanan pipa tembaga ada tabung yang dipompa dengan air.
Menara Air
Riser di sebelah kanan berisi tabung yang memompa air dari reservoir bawah ke tangki air di atas.
Apakah itu sepadan?
Ketika papan yang terbakar (129 ° C) pada 350mA berjalan pada 700mA (Imax) dan kondensasi terbentuk di atasnya, saya pikir itu layak.
Ambient 23 ° C, 30 Watt PCB, suhu casing LED 21 ° C