LED PCB

Mi az az LED nyomtatott áramkör?

Egy LED PCB olyan nyomtatott áramkör, amely kifejezetten fénykibocsátó diódákhoz készült. Alapvető funkciója, hogy mechanikai támaszt és elektromos csatlakozást biztosítson az LED-chipek számára. Ugyanakkor hatékonyan elvezeti a hőt amelyet az LED működés közben termel, nagy hővezetőképességű anyagokon keresztül, mint például alumínium-, réz- és kerámiaalapú anyagok, elkerülve ezzel a fényerő csökkenését és az élettartam lerövidülését. Az áramkörök többsége egy soros és párhuzamos hibrid topológia, ahol a sávszélesség illeszkedik az LED munkaáramához. Rugalmas, merev vagy rugalmas-merev kombinált formában is tervezhető az alkalmazási igényeknek megfelelően, támogatja az irreguláris vágást. Kompatibilis különböző tokformájú LED-ekkel, mint például SMD 2835 és 5050, széleskörűen használatos általános világításban, autóelektronikában, háttérvilágításos kijelzőkben, speciális világításban és egyéb alkalmazásokban. A legfőbb különbség az átlagos PCB-k között az, hogy az előbbi a hővezetést és hőelvezetést, valamint az elektromos kapcsolatot tekinti alapvető követelménynek, míg az utóbbi csak az alapvető elektromos kapcsolatot igényli.

LED PCB előnyei

Hatékony hőelvezetés, amely gyökeresen megoldja az LED-es fényerőcsökkenés és élettartam problémáit

Amikor a LED-ek működnek, elektromos energiájuk átalakítási hatásfoka korlátozott. Az elektromos energia körülbelül 80%-a hővé alakul. A hő felhalmozódása közvetlenül a LED hőmérsékletének emelkedéséhez vezet chip, ami olyan problémákat okozhat, mint a gyorsult fényerő-csökkenés, a színhőmérséklet eltolódása és az élettartam lerövidülése.

· Az alapanyag hővezetési előnye:

Az led nyomtatott áramkörlemez (PCB) nagy hővezetőképességű alapanyagokat használ, mint például alumínium-, réz- vagy kerámiaalapú anyagokat, amelyek hővezetőképessége messze meghaladja az általános FR-4 lemezekét (az FR-4 hővezetőképessége körülbelül 0,3 W/(m · K), az alumíniumalapú anyagoké elérheti az 1–20 W/(m · K)-t, az aluminium-nitrid kerámiáé pedig 180–200 W/(m · K)-t). Ezek gyorsan továbbítják a LED chip által termelt hőt a hűtőbordára vagy a külső környezetre.

· Szerkezeti hőelvonás optimalizálása:

Néhány nagy teljesítményű LED áramkörlemez hővezető padokkal és metalizált átmenőfuratokkal készül, hogy növelje a hőátviteli hatékonyságot a felületi LED padoktól az alsó fémlapig az alumíniumbázisú nyomtatott áramkörök (PCB-k) közvetlenül is rögzíthetők hűtőbordákhoz további hővezető ragasztók nélkül, így tovább csökkentve a hőellenállást.

· Gyakorlati érték:

A megfelelő hőelvezetés meghosszabbíthatja az LED-ek élettartamát néhány ezer óráról 50 000–100 000 órára, miközben biztosítja a fényerő és a színhőmérséklet hosszú távú stabilitását. Különösen alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek hosszú ideig tartó folyamatos üzemet igényelnek, például utcai lámpák és autóreflektorok.

Az áramkör-topológia stabil, növelve ezzel az egész lemez hibatűrő képességét

Az LED lámpa áramkörének tervezése teljes mértékben figyelembe veszi az LED-ek olyan jellemzőit, hogy a „soros kapcsolás hajlamos nyitott áramkörre, a párhuzamos kapcsolás pedig áramerőség-eloszlásra”, miközben összhangot teremt a megbízhatóság és a fényerősség konzisztenciája között.

· Soros-párhuzamos hibrid topológia előnyei:

Olyan áramkörös felépítést alkalmaz, mely „több soros csoportból áll, amelyek egymással párhuzamosan vannak kötve”. Ha egyetlen LED leoldódik, az csak az adott soros ágat érinti, és nem okozza az egész tábla kialvását. Ugyanakkor a párhuzamos kapcsolás biztosítja az egyes ágak feszültségének azonosságát, megelőzve, hogy néhány LED túlzott áramerősségtől kiégjen.

· Áram-megfeleltetési tervezés:

Pontosan tervezze meg a vonal szélességét és a réz fólia vastagságát a LED névleges működési árama alapján az áramveszteség megelőzése érdekében vezetékmelegedés vagy túlzott ellenállás miatt. Nagy teljesítményű LED-ek esetén áramkorlátozó ellenállás padokat is fenntartanak, hogy lehetővé tegyék az áram szabályozását a tényleges igények szerint.

· Gyakorlati érték:

Az egész tábla hibaszázaléka jelentősen csökkent, így nincs szükség gyakori karbantartásra. Olyan alkalmazásokhoz ideális, amelyek magas stabilitást igényelnek, mint például a lakásvilágítás és a kereskedelmi világítás.

Alakjában és szerkezetében rugalmas, széles körű alkalmazási lehetőségekhez megfelelő

Az LED-es NYÁK leküzdheti a hagyományos NYÁK merevségének korlátait, és testre szabható a különböző formájú világítótermékek alakjellemzőihez

· Morfológiai sokszályúság: Három formát támogat: merev, hajlékony, valamint kombinált merev és hajlékony. A merev LED PCBS-ek rögzített alakú lámpákhoz, például izzókhoz és reflektorokhoz ideálisak. A hajlékony LED áramkör lemez hajlítható és hajtogatható különböző szabálytalan alakú alkalmazásokhoz, például autóipari környezeti világításhoz és íves képernyő háttérvilágításhoz is alkalmas. A merev-rugalmas lemez figyelembe veszi a rugalmas terület hajlítási követelményeit és az eszköz terhelhetőségét a merev területen.

· Szabálytalan vágás és integrált tervezés: Kör, íves és csík alakú formák egyaránt elérhetők lézervágással, amely különböző lámpatestekhez alkalmazható. Integrálhatók a meghajtó áramkörök és érzékelők elérve az integrált „PCB + meghajtás + érzékelés” modellt, csökkentve a termék méretét és az összeszerelési folyamatokat.

· Gyakorlati érték: Kielégíti az igényeket minden alkalmazási területen, mikrotájékoztatótól a nagy külso térkijelzőig, és elősegíti a termékek miniaturizálását és könnyűsúlyú tervezését.

Költség és teljesítmény közötti egyensúlyteremtés különböző piacok igényeinek kielégítése érdekében

Az LED PCB számos alapanyag-megoldást kínál, amelyek rugalmasan kiválaszthatók az ügyfél költségvetésének és teljesítményigényeinek függvényében

· Magas költséghatékonyságú megoldás: Az alumínium alapú LED NYÁK-k költsége csupán az ezekre épülő rézalapúak 1/3-a és 1/2-e között van, hővezető-képességük pedig a háztartási világítási igények több mint 80%-át kielégíti. Ez a preferált választás házhoz használt mennyezeti lámpákhoz és panel lámpákhoz.

· Hatékony megoldások: A rézalapú és kerámia alapú LED nyomtatott áramkörök erősebb hővezető-képességgel rendelkeznek, hő- és korrózióállók, így alkalmasak olyan igényes alkalmazásokra, mint az autóipari osztályú LED-ek és az ipari vezérlőberendezések jelzőlámpái.

· Alacsony költségű megoldás: Alacsony teljesítményű LED jelzőlámpák esetén FR-4 alapanyagú LED NYÁK-kat lehet alkalmazni, amelyek a legalacsonyabb költséggel rendelkeznek, és kielégítik az alacsony fogyasztású alkalmazások igényeit, például játékok és kisebb háztartási készülékek esetében.

· Gyakorlati érték: Leegyszerűsítve a teljes árskálát az olcsóbbtól a prémium szegmensig, segítve az ügyfeleket célkitűzéseik elérésében miközben költségeiket kontrollálják.

Magas kompatibilitás, többféle LED csomagolási típussal kompatibilis

Az LED áramkör nyomtatott áramköri lemezének forrasztópadjai kompatibilisek a főbb LED csomagolási előírásokkal, külön formanyitásra nincs szükség.

Támogatja a különböző SMD csomagolásokat, COB csomagolást, nagy teljesítményű lumen-szerű csomagolásokat stb. A forrasztópadok mérete és távolsága testre szabható az LED-specifikációk alapján.

COB LED nyomtatott áramkörök esetén reflektáló bevonatokat vagy fémből készült reflektorokat is terveznek, hogy növeljék a fényhasznosítást és javítsák a megvilágítás fényerejét.

A LED-áramkörök besorolhatók az alapanyag típusa, a szerkezeti forma és a LED-csomagolások kompatibilitása alapján.

A különböző típusok hőelvezetési teljesítményükben, költségeikben és alkalmazási területeikben különböznek, az alábbiakban részletezve:

Besorolás alapanyag szerint

Ez a legelterjedtebb besorolási módszer, amely közvetlenül kapcsolódik a termék hőelvezetési hatékonyságához és a használható teljesítménytartományhoz.

Szerkezeti forma szerinti besorolás

Besorolás a termék felszerelési és alakzási követelményei szerint, meghatározza az LED nyomtatott áramkörök térbeli alkalmazhatóságát.

Merev LED nyomtatott áramkör

Rögzített forma, nem hajlítható, nagy mechanikai szilárdságú. Ez a leggyakoribb típus, a legtöbb rögzített felszerelésű lámpához alkalmas.

Rugalmas LED nyomtatott áramkör (FPC-LED)

Rugalmas hordozókat használ, hajlítható, hajtogatható és görgíthető. Különleges alakú vagy ívelt világítási alkalmazásokhoz alkalmas, például autók belső világításához, fénycsíkokhoz és ívelt kijelzők háttérvilágításához.

Rugalmas-rigidos LED nyomtatott áramkör

A merev területek viszik az LED-chipeket és a meghajtó alkatrészeket, míg a hajlékony részek lehetővé teszik az hajlítást. Ez kiegyensúlyozza az állékonyságot és a hajlékonyságot, így összetett felépítésű lámpáknál is alkalmazható.

Besorolás az LED-csomagolási kompatibilitás szerint

SMD LED nyomtatott áramkör

A pad kialakítása felületre szerelhető (SMD) LED-ekkel kompatibilis. Érett technológiával és magas fokú automatizálással rendelkezik, jelenleg a piacon domináns típus.

COB LED nyomtatott áramkör

Kifejezetten Chip-on-Board (COB) LED-ekhez tervezett. Az LED chipek közvetlenül a nyomtatott áramkör felületére kerülnek, tok nélkül és aranydrótok nélkül, széles kibocsátási szöget és egyenletes fényerőt biztosítva. Reflektorokhoz, alulról világító lámpákhoz és más olyan lámpákhoz ideális, ahol magas követelmények vannak a fénypont minőségével szemben.

Nagy teljesítményű LUXEON LED nyomtatott áramkör

Nagyobb felületű padokkal és rövidebb hőelvezetési utakkal rendelkezik, kompatibilis egyetlen nagy teljesítményű LED-del (≥1 W). Gyakran használják kültéri és ipari világítási alkalmazásokban.

Az LED nyomtatott áramkörök hatékony hőelvezetésük, stabil áramkörük és rugalmas formájuk miatt széles körben alkalmazottak különféle, LED-fényt igénylő területeken, beleértve az általános világítást, az autóelektronikát, háttérvilágítású kijelzőket, speciális világítást, ipari irányítást, orvosi berendezéseket és egyéb területeket. A konkrét alkalmazások a következők:

Általános világítási terület
Ez az LED nyomtatott áramkör legfontosabb alkalmazási területe, alkalmas mind háztartási, mind kereskedelmi világítóberendezésekre:
· Háztartási világítás: A mennyezeti lámpák, izzólámpák, asztali lámpák és fénycsillárok többsége alumínium alapú merev LED nyomtatott áramkört használ, amely egyszerre figyelembe veszi a hőelvezetést és a költséghatékonyságot.
· Kereskedelmi világítás: Bevásárlóközpontok spotlámpái, üzletek sínrendszeres világítása, irodaházak paneles világítása, kültéri utcai lámpák/kertlámpák. A nagy teljesítményű utcalámpáknál réz alapú LED ledes nyomtatott áramkörök használata javítja a hőelvezetést és biztosítja a hosszú távú működési stabilitást.

Az autóelektronika területe
Megfelel az autóipari osztályú magas hőmérséklet-ellenállás és rezgésállóság szigorú követelményeinek, és két típusra oszlik: járműveken belüli és azokon kívüli alkalmazások.
· Belső világítás: Környezeti világítás, olvasólámpák és műszerfal háttérvilágítás többnyire rugalmas LED NYÁK-okkal vannak felszerelve, amelyek alkalmasak íves felületekre és szabálytalan szerelési helyekre.
· Külső világítás: Fényszórók, irányjelzők, féklámpák és ködlámpák esetén kerámia vagy réz alapú LED NYÁK-okat kell választani, amelyek képesek ellenállni a -40 °C és 125 °C közötti hőmérsékleti ciklusoknak és rezgéses környezetnek.

Háttérvilágításos kijelzők területe

A különböző képernyők háttérfényrendszerei magas követelményeket támasztanak az alakfaktorral és a fényerő-egyenletességgel szemben:

Fogyasztási cikkek háttérfényezése: mobiltelefonok, táblagépek és hordozható számítógépek képernyőinek háttérfényezése rugalmas LED nyomtatott áramkörökkel vagy extravékony merev LED nyomtatott áramkörökkel, hogy könnyű és vékony kialakítást érjenek el;

Kereskedelmi kijelzők háttérfényezése: LCD-televíziók, hirdetőgépek és kültéri kijelzők, COB LED nyomtatott áramkörök használatával a fényerő-egyenletesség javítására és a foltos megjelenés csökkentésére.

Speciális világítási terület

Testreszabott és funkcionális világítási igényekhez való alkalmazkodás:

Növénynövesztő lámpák: nagy hővezetőképességű, alumíniumbázisú LED nyomtatott áramkörök használata nagyteljesítményű LED chipek elhelyezésére, így kielégítve a növények fotoszintéziséhez szükséges spektrális és hőmérsékleti igényeket;

Ultraviola sterilizáló lámpák: korrózióálló alapanyagú LED nyomtatott áramkörök használata, alkalmas ultraibolya-sugárzásos környezetekhez;

Színpadi világítás / tájvilágítás: különböző világítási formák és dinamikus hatások elérése szabálytalan alakú LED áramkörös lemezekkel és rugalmas-rigidos kombinált lemezekkel.

Ipari irányítás és orvosi berendezések területe

Magas megbízhatósági és stabilitási követelmények teljesítése:

Ipari vezérlőberendezések: CNC gép esztergája jelzőfények, ipari felszerelés állapotjelző figyelmeztető lámpák, kerámia alapú LED NYÁK használata az ipari környezet magas hőmérséklete, por és rezgés okozta zavarokhoz való alkalmazkodáshoz;

Orvosi berendezések: Sebészeti árnyéktalan lámpák, orvosi diagnosztikai készülékek háttérvilágítása, hordozható orvosi eszközök jelzőlámpái, amelyek megfelelnek az orvosi tanúsítási előírásoknak és alacsony elektromágneses interferenciájú LED-eket használnak áramköri tábla tervezések.