LED 응용 사례에 대한 모델링 전략

다음은 LED 조명 응용 사례의 일반적인 목표입니다.

재료 고려 사항

LED

LED 재료 장치를 사용하여 LED를 시뮬레이션할 수 있습니다.

재료 편집기에서 LED 열 저항 사양 값(Theta)을 Theta-JB로 지정합니다.
사용 가능한 값이 없는 경우 Theta-JB 값을 10 C/W로 가정합니다. 일반적인 값은 5-20 C/W 범위입니다.
Theta JC의 값은 LED 장치에 대해 거의 제공되지 않습니다. 값 1000을 지정합니다. 이 값을 사용하면 대부분의 열이 장치 맨 위가 아닌 PCB를 통해 전도됩니다.

PCB(인쇄 회로 기판 )

인쇄 회로 기판은 많은 LED 응용 사례에서 중요한 역할을 합니다. 여기에는 전자 장치가 포함되지만 장치 내의 열 관리에 중요한 역할을 하기도 합니다. 대부분의 응용 사례에서 열은 LED에서 PCB로 직접 발산된 후 외부 설비 케이싱으로 발산됩니다.

대부분의 응용 사례에서는 PCB 재료 장치를 사용하여 PCB 레이어를 시뮬레이션합니다. 간단한 대안은 12 레이어 PCB 솔리드 재료입니다. 구리 회로선이 있는 FR4로 구성된 일반 12 레이어 PCB를 나타내기 위해 열전도 계수 값이 미리 정의됩니다.

그러나 좀 더 직접적인 모델링 접근 방식이 좀 더 적절한 몇 가지 특수한 경우가 있습니다.

열 바이어스

열 바이어스는 여러 LED 응용 사례에서 찾을 수 있으며 종종 LED에서 열을 발산하는 데 중요한 역할을 합니다. PCB에서 바이어스를 시뮬레이션하는 방법에는 다음 세 가지가 있습니다.

CAD 모형에서 바이어스가 차지하는 영역이 PCB 내에서 별도의 체적이 되도록 PCB를 분할합니다. Autodesk® CFD에서 보드에 직각인 방향으로 이 영역에 더 높은 전도율을 지정합니다. 이렇게 하면 바이어스가 제공하는 것과 동일한 방향으로 보드를 관통하는 전도 경로가 제공됩니다.
CAD 도구에서 기하학적으로 바이어스를 모델링합니다. 이 방법은 바이어스의 기하학적 복잡성과 해석 크기 및 시간 문제 때문에 일반적으로는 권장되지 않습니다.
바이어스를 무시합니다. 이 방법은 바이어스가 보드를 통해 LED에서 직접 제공하는 열 전달을 무시하므로 좀 더 보존적인 열 분포를 생성합니다.

금속 코어 PCB

금속 코어 PCB(MCPCB) 또한 여러 LED 응용 사례에서 볼 수 있습니다. 다음과 같은 방법으로 모델링할 수 있습니다.

CAD 모형에 여러 체적을 작성하여 금속 코어 및 절연층을 시뮬레이션합니다.
- CTM 또는 LED 재료가 절연 도면층 부품에 부착되면 재료 이름에 "PCB"가 포함되어야 합니다.
- 절연층 체적은 금속 코어에 비해 매우 얇을 수 있습니다. 일부 모형의 경우 이로 인해 메슁에 어려움이 있을 수 있습니다.
체적을 사용하여 금속 코어를 모델링하고, 표면 부품을 사용하여 절연층을 모델링합니다.
- 금속 코어 부품에 알루미늄(또는 다른 적합한 재료)을 지정합니다. 재료 이름에는 "PCB"가 있어야 합니다.
- 절연층 및 구리 포일의 효과를 시뮬레이션하기 위해 표면 부품에 동일한 열전도 계수를 지정합니다.
- 이 방법은 다른 방법보다 열 확산을 더 잘 예측합니다.
CAD에서 PCB를 나타내기 위해 단일 볼륨을 작성합니다.
- PCB 재료를 지정하고 100% 금속인 단일 레이어를 지정합니다. 이 접근 방법은 좀 더 쉽지만 다른 방법만큼 정확하지는 않습니다.

주: 해석 모형에서 MCPCB의 내부 추적을 생략해도 눈에 띌만큼 정확도가 손실되지는 않습니다.

열 하중