パワーLEDの熱設計について、いくつか質問です。

質問

LEDは以下の物の使用を仮定しています。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09316/
http://datasheet.elcodis.com/pdf2/81/98/819818/ns3l183-h3.pdf
最大定格の半分の直流200mAで駆動します。
データシートにはVf=3.5V、TJの最大値が135℃とあります。
外気温を30℃とします。
１．データシートの10ページのグラフに熱抵抗値が２つ書いてあり、RθJA=40℃/W、RθJA=70℃/Wとなっていますが、なぜ２つで、熱設計にはどちらを使えばいいのでしょう？
２．仮にRθJA=70℃/Wを使うとして以下の計算結果と結論でいいのかチェックしてください。
70℃/W×(0.2A×3.5V)+30℃=79℃＜135℃
以上の結果から、ヒートシンク無しでも使える。

仮定や結論におかしな点やお気づきの点があればあわせてご指摘ください。
全然違うから１から出直せ、という場合は参考になるサイトなどを教えていただけると助かります。
以上、よろしくお願いします。

回答No.1

tadys

１．RθJA=40℃/Wとなるような放熱器を使った場合と、RθJA=70℃/Wとなるような放熱器を使った場合についてのグラフを書いてあるのです。
どのような放熱器を使用するかによって数値は変わります。

データシートの15ページの (1) Tests and Results の note.1には
1) Test board: FR4 board thickness=1.6mm, copper layer thickness=0.07mm, RθJA≈70°C/W とあります。
プリント基板のパターンについてはデータシートの6ページを参照してください。
この数値は基板がむき出しの場合を想定してあるので箱などに入れた状態では周囲温度が上がることを考慮する必要があります。

実際の状態での熱抵抗が不明な場合はLEDのケース温度を測定してジャンクション温度を測る必要が有ります。
ケースとジャンクションの間の熱抵抗については、データシートの18ページの (6) Thermal Management に下記のようにあります。
RθJS = Thermal resistance from junction to TS measuring point ≈ 15°C/W

LEDは熱に弱いのでハンダ付けの熱でダメージを与えないように低温ハンダを使用したほうが良いでしょう。
https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=6A2W-CFJP

お礼

ありがとうございます。
RθJAは Junction-to-Ambientだと思っていましたので、これがヒートシンク無しでの熱抵抗値だと思っていました。
「RθJS＋ヒートシンクの熱抵抗」で考えるのかと。
もう少し勉強してみます。
ハンダについては、普通にハンダ付けして問題は出ていませんが、機会があれば検討してみます。