ヒートシンク

質問

ヒートシンクの考え方ご教示いただけませんでしょうか？
LEDを直列１０個のものを並列に配置して点灯したいと考えております。

LEDの仕様　接合温度125℃　熱抵抗18度/W　If=100mA　Vf＝3.2V
接合温度のマージン0.9　ヒートシンクとLEDの接触部熱抵抗3℃/W
の条件で、１個の場合ですと
ヒートシンク熱抵抗＝((125×0.9)-50)/Pd　但しPd=If×Vf
ですが、
１０個直列で２列配置する場合、ヒートシンクの熱抵抗求め方を教えていただけませんでしょうか？　また、LED間の距離と熱抵抗の関係もお願いいたします。

回答No.1

noname#230359

なかなか回答がつかないですね。

＞１個の場合ですと
＞ヒートシンク熱抵抗＝((125×0.9)-50)/Pd　但しPd=If×Vfですが、・・・

このようにお示しになっている背景が読み取れないので、回答し難い状況
になっていると思います。

お問い合わせの趣旨は、接合温度を125℃に抑えるために必要とする、ヒ
ートシンクの熱抵抗を求めたいのでしょうか？
そうだとすると、１この場合のヒートシンク熱抵抗＝((125×0.9)-50)/Pd
の記述とうまく整合しないように感じます。

また、放熱系を考えるとき、少なくとも、次の(1)～(3)の熱抵抗を考慮
することが必要と思います。
　(1)LED素子自体の熱抵抗（接合部からはんだづけ部まで）
　(2)実装基板の熱抵抗（はんだ付け部からヒートシンク接触面まで）
　(3)ヒートシンクの熱抵抗（ヒートシンク接触面から周囲の空気まで）

もう少し、状況を整理して頂ければ、回答が得られるように思います。

１個のLED素子の熱抵抗（接合部からはんだづけ部まで）が18℃/Wとして
この素子に100mA＊3.2V=0.32Wの電力すると、接合部ははんだ付け部に
比べて0.32W×18℃/W＝5.76℃温度上昇します。

この素子の動作温度を、125℃×0.9=112.5℃に抑えることを設計条件とする
ならば、LEDのはんだ付け部の温度を112.5℃－5.76℃＝106.74℃以下に保つ
必要があります。

20個のLEDで0.32W×20＝6.4Wの総損失があるとしたならば、
実装基板の熱抵抗＋ヒートシンクの熱抵抗は、周囲温度を50℃と仮定して
（106.74℃－50℃)／6.4W＝56.74℃/6.4W＝8.87℃/W以下のものを選定する
必要があるということになります。

上記の回答は、イメージと合致していますか？

お礼

ご教示ありがとうございます。

ヒートシンクの熱抵抗求め方納得いたしました。
ありがとうございます。

もう１点、教えていただけませんでしょうか？
配置距離と熱抵抗の関係は、どのように考えればよろしいでしょうか？
ヒートシンクの費用低減のため配置距離を長くしたと考えております。