Led pcb

LED ploča je tiskana ploča koja je posebno dizajnirana za uređaje na bazi svjetlećih dioda. Njena osnovna funkcija je pružiti mehaničku podporu i električne veze za LED čipove. U isto vrijeme, učinkovito odvodi toplinu koju generira LED tijekom rada putem podloga s visokom toplinskom vodljivošću, kao što su aluminijske, bakrene i keramičke podloge, izbjegavajući slabljenje svjetlosti i skraćivanje vijeka trajanja. Njezini krugovi najčešće koriste serijska + paralelna hibridna topologija, pri čemu širina trake odgovara radnom struju LED-a. Također se može dizajnirati u krutim, fleksibilnim ili kombiniranim oblicima prema zahtjevima primjene i podržava nepravilno rezanje. Kompatibilan je s LED-ovima različitih paketa kao što su SMD 2835 i 5050 te se široko koristi u općem rasvjetljavanju, automobilskoj elektronici, pozadinskom osvjetljenju zaslona, posebnom rasvjetljavanju i drugim scenarijima. Ključna razlika u odnosu na uobičajene Ploče za tiskane pločice (PCB) je da prve za svoje temeljne zahtjeve imaju provođenje i rasipanje topline te električno spajanje, dok zadnje moraju zadovoljiti samo osnovno električno povezivanje.

Prednosti LED pločica (PCB)

Učinkovito rasipanje topline rješava probleme slabljenja svjetlosti i vijeka trajanja LED-a već na korijenu

Kada LED-ovi rade, njihova učinkovitost električne pretvorbe energije je ograničena. Otprilike 80% električne energije pretvara se u toplinu. Nagomilavanje topline izravno dovodi do povećanja temperature LED-a čipa, uzrokujući probleme poput ubrzanog slabljenja svjetlosti, pomaka temperature boje i skraćenja vijeka trajanja.

· Prednost toplinske vodljivosti osnovnog materijala:

LED ploča koristi podloge s visokom toplinskom vodljivošću, kao što su aluminijske, bakrene i keramičke baze, čija toplinska vodljivost znatno premašuje onu uobičajenih FR-4 ploča (toplinska vodljivost FR-4 je približno 0,3 W/(m·K), kod aluminijske baze može doseći 1-20 W/(m·K), a kod aluminijevog nitrida čak 180-200 W/(m·K)). Ona može brzo prenijeti toplinu koju generira LED čip do hladnjaka ili vanjskog okoliša.

· Optimizacija strukturnog hlađenja:

Neke ploče za visokonaponske LED strujne krugove dizajnirane su s toplinski vodljivim podlogama i metaliziranim prolazima kako bi se poboljšala učinkovitost prijenosa topline s površinskih LED podloga na donji metal podloga. PCB-ovi na bazi aluminija također se mogu izravno povezati s rashladnim tijelima bez potrebe za dodatnim toplinski vodljivim ljepilima, čime se dodatno smanjuje termički otpor.

· Praktična vrijednost:

Razumna disipacija topline može produžiti vijek trajanja LED-ova s nekoliko tisuća sati na 50.000 do 100.000 sati, osiguravajući dugotrajnu stabilnost svjetline i temperaturne boje. Posebno je pogodan za scenarije koji zahtijevaju neprekidno rada u dugim razdobljima, poput uličnih svjetiljki i automobilskih farova.

Topologija kruga stabilna je, što povećava otpornost cijele ploče na kvarove

Dizajn sklopa ploče LED svjetla u potpunosti uzima u obzir karakteristike LED-ova da je "serijska veza sklonija prekidu, a paralelna veza sklonija odvajanju struje", istovremeno osiguravajući pouzdanost i konzistentnost svjetline.

· Prednosti serijsko-paralelne hibridne topologije:

Koristi se strukturni sklop „više grupa u seriji + cjelokupno paralelno“. Ako dođe do prekida na jednom pojedinačnom LED-u, to će utjecati samo na granu u seriji u kojoj se nalazi, a neće uzrokovati gašenje cijele ploče. U međuvremenu, paralelna struktura osigurava da su naponi svake grane u skladu, sprječavajući pregorevanje pojedinih LED-ova zbog prevelike struje. cijele ploče. Istovremeno, paralelna struktura može osigurati da su naponi svake grane u skladu, sprječavajući da se neki LED-ovi pregore zbog prevelike struje.

· Dizajn usklađivanja struje:

Točno se projektira širina traga i debljina bakrenog folija na temelju nazivne radne struje LED-a (npr. otprilike 20 mA za SMD 2835 i otprilike 60 mA za 5050) kako bi se spriječio gubitak struje uzrokovano zagrijavanjem žice ili prevelikim otporom. Za LED-ove visoke snage, rezervirana će biti mjesta za otpornike za ograničavanje struje kako bi se olakšala prilagodba struje prema stvarnim potrebama.

· Praktična vrijednost:

Stopa kvarova cijele ploče znatno je smanjena, što isključuje potrebu za čestim održavanjem. Pogodna je za scenarije s visokim zahtjevima za stabilnošću, poput osvjetljenja u domu i komercijalnog osvjetljenja.

Fleksibilna je po obliku i strukturi, pogodna za širok raspon primjena

LED tiskane pločice (PCB) probijaju ograničenje krutosti uobičajenih PCB pločica i mogu se izrađivati po mjeri prema zahtjevima oblika različitih svjetlosnih proizvoda

· Raznolikost oblika: Podržava tri oblika: kruti, fleksibilni i kombinaciju mekog i tvrdog. Krute LED pločice prikladne su za svjetiljke fiksnog oblika poput žarulja i reflektora. Fleksibilna LED pločica može se savijati i presavijati,

što ga čini prikladnim za različite neredovne scenarije, poput rasvjete u automobilima i pozadinskog osvjetljenja zakrivljenih zaslonâ. Ploča kombinirane krute i fleksibilne konstrukcije uzima u obzir zahtjeve savijanja fleksibilnog područja i opterećenja uređaja na

nosivosti krutog područja.

· Neredovno rezanje i integrirani dizajn: Bilo koji oblik, poput kružnog, lukolikog i trakastog, može se postići laserskim rezanjem, što je prikladno za različite kućišta svjetala. Također može integrirati pogonske sklopove i senzore (poput

fotootpornika i infracrvenih senzora prisutnosti ljudi) kako bi se ostvario integrirani model „ploča + pogon + senzor“, smanjujući volumen proizvoda i procese montaže.

· Praktična vrijednost: Ispunjava zahtjeve svih scenarija, od mikro indikatorskih svjetala do velikih vanjskih zaslona, te olakšava minijaturizaciju i lagano projektiranje proizvoda.

Odmjeravanje cijene i performansi za zadovoljavanje potreba različitih tržišta

LED PCB nudi različita rješenja podloga koja se mogu fleksibilno odabrati prema budžetu i zahtjevima kupca u pogledu performansi

· Rješenje s visokim omjerom cijene i kvalitete: Cijena aluminijastih LED PCB-ova iznosi samo 1/3 do 1/2 onoga za bakrenim podlogama, a njihova toplinska vodljivost zadovoljava više od 80% svjetlosnih zahtjeva za kućnu uporabu. To je preferirani izbor

za kućne stropne svjetiljke i panelne svjetiljke.

· Rješenja s visokim performansama: Bakrom bazirane i keramičke LED ploče imaju jaču toplinsku vodljivost, otporne su na visoke temperature i koroziju te prikladne su za zahtjevne uvjete poput automobilskih LED-ova (kao što su

automobilska prednja svjetla koja moraju izdržati temperaturne cikluse od -40 °C do 125 °C) i indikatorska svjetla industrijske upravljačke opreme (koja moraju biti otporna na vibracije i kemijsku koroziju).

· Rješenje niske cijene: LED indikatorska svjetla niske snage mogu koristiti FR-4 podloge za LED ploče, koje imaju najnižu cijenu i zadovoljavaju zahtjeve scenarija s niskom potrošnjom energije poput igračaka i malih kućanskih aparata.

· Praktična vrijednost: Pokriva cijeli raspon cijena od tržišta niskog do visokog segmenta, pomažući kupcima da postignu ciljane performanse uz kontrolu troškova.

Visoka kompatibilnost, kompatibilno s više tipova LED pakiranja

Dizajn kontaktne površine LED ploče kompatibilan je s uobičajenim specifikacijama LED pakiranja i ne zahtijeva posebno otvaranje kalupa.

Podržava različite vrste SMD pakiranja, COB pakiranja (izravno postavljanje čipa), pakiranja s velikom svjetlosnom snagom itd. Veličina i razmak lemilnih površina mogu se prilagoditi prema specifikacijama LED-a.

Za COB LED ploče također se projektiraju reflektivne prevlake ili metalni reflektori kako bi se poboljšala iskorištenost svjetlosti i povećala osvjetljenost.

LED ploče mogu se klasificirati prema materijalu podloge, obliku strukture i kompatibilnosti LED paketa.

Različite vrste se razlikuju po učinkovitosti odvođenja topline, cijeni i scenarijima primjene, kao što je detaljno opisano u nastavku:

Klasifikacija prema materijalu podloge

Ovo je najčešća metoda klasifikacije, koja je izravno povezana s učinkovitošću odvođenja topline proizvoda i rasponom primjenjive snage.

Klasifikacija prema obliku strukture

Klasifikacija prema zahtjevima za ugradnju i oblik proizvoda, određuje prostornu prilagodljivost LED ploča.

Kruta LED ploča

Fiksni oblik, nepokretljiva, s visokom mehaničkom čvrstoćom. Najčešći je tip, pogodan za većinu svjetiljki s fiksnom ugradnjom.

Fleksibilna LED ploča (FPC-LED)

Koristi fleksibilne podloge, može se savijati, presavijati i valjati. Pogodan za osvjetljenje na posebno oblikovanim ili zakrivljenim površinama, poput automobilskih svjetala za ambient, svjetlosnih traka i pozadinskog osvjetljenja zakrivljenih zaslonâ.

Rigid-Flex LED ploča

Krute zone preuzimaju LED čipove i komponente upravljačkog kruga, dok fleksibilne zone omogućuju savijanje. Ova kombinacija nudi ravnotežu između stabilnosti i fleksibilnosti, primjenjiva na svjetiljke s kompleksnim strukturama (npr. preklopne stolne svjetiljke, specijalna automobilska svjetla).

III. Klasifikacija prema kompatibilnosti LED paketa (odgovara različitim postupcima montaže LED-ova)

SMD LED ploča

Dizajn kontaktne površine kompatibilan je sa SMD LED-ovima. Karakterizira ga zrelost tehnologije i visok stupanj automatizacije, zbog čega je trenutačno najčešći tip na tržištu.

COB LED ploča

Specijalno dizajnirana za Chip-on-Board LED-ove. LED čipovi se izravno postavljaju na površinu ploče bez nosača ili zlatnih žica, pružajući širok kut zračenja i jednoličnu svjetlinu. Pogodna za reflektore, downlight uređaje i druge

svjetiljke s visokim zahtjevima na kvalitetu svjetlosne točke.

Visokonaponska LUXEON LED ploča

Ima veće površine spojeva i kraće staze za odvođenje topline, kompatibilna s pojedinačnim visokonaponskim LED-ovima (≥1W). Često se koristi u vanjskom i industrijskom rasvjetnom uređajima.

LED ploče, zahvaljujući svojim karakteristikama učinkovitog odvođenja topline, stabilnih strujnih krugova i fleksibilnih oblika, široko se koriste u različitim scenarijima koji ovise o LED osvjetljenju, uključujući opću rasvjetu, automobilsku elektroniku, pozadinsku svjetlu prikazivanja, posebnu rasvjetu, industrijsku kontrolu, medicinske i druge područja. Konkretna područja primjene su sljedeća:

Područje opće rasvjete
Ovo je najosnovnije područje primjene LED ploče, pogodno za kućne i poslovne rasvjetne uređaje:
· Kućna rasvjeta: Stropne svjetiljke, žarulje, stolne svjetiljke i ugradbene svjetiljke uglavnom koriste čvrste aluminijske LED ploče koje uzimaju u obzir kako odvođenje topline tako i ekonomičnost.
· Poslovno osvjetljenje: Reflektori u trgovačkim centrima, trakovi za osvjetljenje u trgovinama, ploče za osvjetljenje u uredskim zgradama, vanjske ulične svjetiljke/balkonska svjetiljka. Svjetiljke velike snage koriste ploče od bakrenih LED ploča kako bi poboljšale odvođenje topline i osigurale dugotrajnu stabilnost rada.

Područje automobilske elektronike
Ispunjava stroge zahtjeve za otpornost na visoke temperature i vibracije u automobilskoj klasi, te se dijeli na dvije vrste: unutarnju i vanjsku.
· Unutarnje osvjetljenje: Ambijentalno osvjetljenje, svjetla za čitanje i pozadinsko osvjetljenje instrument ploče uglavnom su opremljeni fleksibilnim LED pločama, koje su pogodne za zakrivljene površine i nepravilne prostore za ugradnju.
· Vanjsko osvjetljenje: Za svjetla za vožnju, pokazivače smjera, stop svjetla i maglenke, treba odabrati keramičke ili bakrene LED ploče koje izdrže cikluse temperatura od -40 °C do 125 °C te uvjete s vibracijama.

Područje pozadinskog osvjetljenja zaslona

Sustavi pozadinskog osvjetljenja koji podržavaju različite zaslone zahtijevaju visoke standarde u vezi s faktorom oblika i jednoličnosti svjetline:

Osvjetljenje potrošačke elektronike: Pozadinsko osvjetljenje zaslona za mobilne telefone, tablete i prijenosna računala, uz korištenje fleksibilnih LED pločica ili izuzetno tankih krutih LED pločica kako bi se postigla lagana i tanka konstrukcija;

Osvjetljenje komercijalnih zaslona: LCD televizori, reklamne mašine i vanjski displeji, uz korištenje COB LED pločica za poboljšanje jednoličnosti svjetline i smanjenje problema s mrljama svjetlosti.

Posebna područja rasvjete

Prilagodba prilagođenim i funkcionalnim svjetlosnim potrebama:

Svjetla za rast biljaka: Korištenje aluminijskih LED pločica s visokom toplinskom vodljivošću za nošenje LED elemenata velike snage, kako bi se zadovoljeli spektralni i toplinski zahtjevi za fotosintezu biljaka;

Ultraljubičasta sterilizacijska svjetla: Korištenje LED pločica s korozivno otpornim podlogama, pogodnim za okruženja s ultraljubičastim zračenjem;

Scenska svjetla / Svjetla za uređenje prostora: Postizanje različitih oblika osvjetljenja i dinamičkih efekata korištenjem LED ploča s nepravilnim oblicima i kombiniranih fleksibilno-krutih ploča.

Područje industrijske kontrole i medicinske opreme

Ispunjenje zahtjeva za visokom pouzdanošću i stabilnošću:

Industrijska kontrolna oprema: Indikatorska svjetla alatnih strojeva s numeričkim upravljanjem, svjetla za indikaciju stanja industrijske opreme, korištenje keramičkih LED tiskanih ploča prilagođenih visokim temperaturama, prašini i vibracijama u industrijskim okruženjima;

Medicinska oprema: Hiralška svjetla bez sjene, pozadinska svjetla za medicinske instrumente za testiranje, indikatorska svjetla za prijenosnu medicinsku opremu, s obavezom sukladnosti sa standardima medicinske certifikacije i korištenjem LED-ova s niskim elektromagnetskim smetnjama

konstrukcije ploča.