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LED装置の熱設計について
noname#230359の回答
![noname#230359](https://gazo.okwave.jp/okwave/images/contents/av_nophoto_60_3.gif)
言葉の確認です。 外装=LEDパッケージ(LEDが直接実装されているもの) 外装=ヒートシンク(LEDパッケージが実装されているもの(基板を介して)) のどちらになりますか? おそらく後者として、計算します。(前者はおそらく不可能でしょう) LEDが購入品ならば、購入元よりLEDの熱抵抗が示されているはずです。 熱抵抗は各媒質間で求めます。 1.LEDジャンクション-LEDパッケージ間 T(j-p) [℃/W] 銀ペや半田含む 2.LEDパッケージ間-ヒートシンク間T(p-h) [℃/W] 半田、実装基板、絶縁シート含む 3.LEDヒートシンク-雰囲気温度間 T(h-a) [℃/W] データシートでは、3が得られ、ヒートシンクメーカーからは3が得られます。 2は、シミュレーションや実測で求めます。 たとえばルミレッズのルクシオンならば 1と2の半田までの合計で15[℃/W]です。 この熱抵抗は、LEDのジャンクション温度が絶対最大値を超えないようにする設計の指標となります。 http://www.lumileds.com/pdfs/AB05.pdf 今、投入電力が12Wで、そのうち熱に変わるのは90%程度あります。 普通は余裕度として、そのまま12Wで計算します。 ヒートシンクの熱抵抗が3[℃/W] とすると、 雰囲気温度が25℃で、 3[℃/W] × 12[W] = 36℃ この時点で、ヒートシンクの温度が 25+36=61℃ となり、50℃以下になりません。 従って、ヒートシンク温度を50℃以下にしたい場合は逆に計算し、 ヒートシンクの熱抵抗(3.)を2.08[℃/W]以下にする必要があります。 2.08[℃/W]以下のヒートシンクは非常に大きなものになります。 http://www.lex.co.jp/Product/heatsinks/startH.html http://www.lex.co.jp/Product/heatsinks/Mmenu.html 50℃以下は非常に厳しい数値と思います。 おそらく小型にするには強制空冷(熱抵抗がマイナス)が必要でしょう ちなみにヒートシンクを触ってみて、1秒くらい我慢できる温度がだいたい70℃です。 パワーLEDは普通に使用してすぐにその温度を超えます。 これは、ジャンクション温度が120℃あたり(150℃などメーカーにより違う)まで使用できるからです。
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