パワーLEDの熱抵抗

質問

秋月電子で売っているパワーLEDですが
データシートに熱抵抗値が記載されていません。
こういう場合、どうやって熱抵抗値を出せばいいのでしょうか。
また、それっぽいグラフがデータシートの右下「Forward Operating Current(DC)」のところに
あるのですが見方がわかりません。

LEDは「OSM5XME1C1S」です。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04036/
データシート
http://akizukidenshi.com/download/OSM5XME1C1S.pdf

回答No.2

natsyosayo · ベストアンサー

約5.6℃/Wという熱抵抗の値を求めた計算式は合っています。まあ、問題は、その熱抵抗がどの状態のどこの熱抵抗を言っているのか？この辺は推測しかできないのですが、恐らく熱抵抗が理想に近いほぼ０のヒートシンクを付けたときの熱抵抗が5.6℃/Wだと言っているように思います。すなわち、接合部(j)（正味発熱する部分）とケース(c)（放熱器の取り付け部分）の間の熱抵抗(j-c)ということです。

放熱器の熱抵抗を(c-a)と書くと、(j-c)+(c-a)が総合的な熱抵抗です。(j-c)に比べて(c-a)が無視できるくらい大きな放熱器、すなわち熱抵抗が非常に小さい放熱器を付けた時の総合的な熱抵抗が5.6℃/Wであるということでしょう。

データシートにはBoard A,Bのヒートシンクを取り付けた状態のＷ(電流で表記していますが）：温度分布の写真が載っていますので、この状態の総合的な熱抵抗を言っているのではないか？という疑念も有りますが、それならA,B（放熱器の表面積）の明確な指定を伴ったＰd表記が必須ですから、やはり理想放熱器（熱抵抗ほぼ０）を取り付けた状態の最大許容損失と見るほうが自然です。

お礼

ご回答いただき本当に助かりました。
すごくわかりやすかったです。感謝します。

回答No.1

natsyosayo

周囲温度２５℃（Ｔａ＝２５℃）の最大定格（Absolute Max）に許容最大損失（Ｐd）が1600mWとあります。ジャンクション温度の最大定格が明示されていませんが、質問で指摘のグラフが125℃で0mAに成っている事から125℃と推測できます。従って、1600mWで温度上昇が125℃―25℃＝100℃ですから熱抵抗は100/1.6=63℃/Wということになります。そしてこれはＬＥＤ単体の熱抵抗(J-A)であり、基板に実装した時の熱抵抗はパターンや基板材質で大きく変ってきますので、指摘のグラフは熱抵抗Rj-aが60,50,40,30の4通りを示しています。基板を通じての放熱を期待しないならグラフの60℃/Wが近いでしょう。

補足

ありがとうございます。すごくわかりやすかったです。
理解があっているか確認したいのですが以下の例で再度ご回答いただけると助かります。
下記データシートのLEDにも熱抵抗が書いておらず同じようなグラフもないのですが
次のような算出方法で大丈夫でしょうか。
データシート
http://akizukidenshi.com/download/ds/optosupply/OSW4XAHAE1E.pdf

For reference's sake, Tj absolute maximum rating is defined at 115℃ as a prerequisite on design process of 5W LED.
から温度の最大定格115度
データシート内の画像から周辺温度25度
Pd：15960mW
115度-25度=90度
90度/15.96=約5.6度

上記のような理解で大丈夫でしょうか。
(このデータシートにはヒートシンクの必要最小面積が記載されていますが念のため)