פלייט PCB לאלקטרוניקה

סקירה

פלטות תאורה הם לוחות פסיבים שתוכננו במיוחד למגוון מוצרים להארה. הם הינם רכיבי חיבור ונשיאה מרכזיים לציוד תאורה, המשמשים בעיקר לתמיכה בשבבים/חרוזי LED, ובקווי נהיגה רכיבים, ולביצוע העברת חשמל וניהול פיזור חום. הם מתאימים למגוון סצנריי תאורה כגון תאורת LED, נהיגי נורת פלורסנט מסורתית, ותאורה סולרית, כאשר פלטות PCB של LED הן סוג היישום הדומיננטי כיום.

פלטות PCB של תאורה הן פלטות מעגלים שמתוכננות במיוחד לפי תכונות הציוד של התאורה. היתרונות המרכזיים שלהן מתמקדים בדרישות של פיזור חום, התאמה ואמינות של סצנריי תאורה, כפי שמתואר להלן:

עיצוב פיזור חום ממוקד מבטיח את אורך חיי מקור האור

לוחות פסיביים עיקריים ל-LED בעלי מוליכות תרמית שגדולה בהרבה מאלו של לוחות FR-4 רגילים. מוליכות תרמית של לוחות פסיביים מבוססי אלומיניום היא 1~3 וואט/(מ'・ק'), בעוד שלוחות פסיביים מבוססי נחושת מגיעים למוליכות תרמית של עד 200~400 ווט/מ"ק. הם יכולים להוביל במהירות את החום המיוצר על ידי שבבי LED במהלך הפעולה, למנוע התמוטטות אור ושרוף עקב חום יתר, ולהארוך באופן משמעותי את חייהם של ציוד תאורה LED -אני לא יודע. ישנן גם פסיביות קרימיקה עבור תאורה מסוג גבוה, שניתן להתאים לדרישות הפירוק החום של תרחישי תאורה בעלי עוצמה גבוהה מאוד.

התאמה לדרישות המבניות והפונקציונליות של ציוד התאורה

• צורה גמישה: ניתן להתאים אישית למבנה עגול, קשת, גמיש או צורה לא סדירה של לוח קשיח, בהתאם לעיצוב הנורה, כדי להתאים את מרחב ההתקנה של נורות שונות כמו נורות, פנסים ממוקדים ופנסים ציבוריים;

• פונקציות משולבות: תומך באינטגרציה של מעגלי מנהל LED, מעגלי בקרת ומגזר מקור אור על אותו PCB, הפשטת המבנה הפנימי של המנורה והפחתת קושי הרכבה;

• תיאום חבילות: מתאים לצורות חבילות LED שונות כגון SMD ו- DIP, ומספקת את דרישות התקנת מקור האור של מוצרי תאורה שונים.

עמידות בטמפרטורה גבוהה וביצועים אמינים בסביבה

יוצר מצעים עמידים בחום ומדפסת סולדר עמידה בחום, עמידה בטווח טמפרטורות בו פועל LED לאורך זמן (-20~85℃), ובלוחות פליטה מיוחדים ניתן להסתגל גם לסביבות קיצוניות של -40~125℃ ללא עיוות של הלוח, זקנות המעגל או ניקור מדפסת הסולדר всריבון לחום; בנוסף, יש לו תכונות טובות של עמידות בהumedness ובחומצה, ומתאים למגוון של מוצרי תאורה פנימיים וחיצוניים תרחישים.

ביצועים חשמליים יציבים מקטינים את הסיכון לתקלות

סידור מעגלים אופטימלי מקטין את ההשפעה של הפרעות אלקטרומגנטיות על יציבות האור LED; PCB תאורה עוצמה גבוהה מאמץ דפוס פויל נחושת רחבה עיצוב נחושת עבה להפחית את התנגדות הקו, למנוע ירידה מתח או חום יתר של הקו בעת העברת זרם גבוה, ולבטוח את יציבות בהירות ובטיחות חשמלית של ציוד התאורה.

איזון בין עלות לביצועים

עבור יישומי תאורה אזרחיים, ניתן להשתמש ב- FR-4 Lighting PCB בעלות נמוכה כדי לענות על הצרכים של LEDs בעלות נמוכה; עבור יישומים בינוניים וגבוהים, PCBs מבוססי אלומיניום משמשים כדי להשיג פיזור חום יעיל ב עלות מתונה, ביצועים מאוזנים וכלכלה; תהליכי ייצור סטנדרטיים מפחיתים את עלויות הייצור ההמוני ומקלים תחזוקה וחיליפה, ומשפרים עוד יותר את היעילות הכללית מבחינת העלות.

עונה על תקני הבטיחות של תעשיית התאורה

לציית בקפידה לתקני הבידוד והכיבוי של ציוד תאורה כדי למנוע סיכוני בטיחות כגון קצר חשמלי ושריפות, במיוחד בסצנות תאורה מסחריות ותעשייתיות, תוך עמידה בבטיחות גבוהה דרישות.

פלייט PCB לאלקטרוניקה ול-LED PCB אין מושגים עצמאיים לחלוטין; קיימת ביניהם יחס של הכללה והכללה, וכן של שימוש כללי וספציפי. ההבדלים והקשרים המרכזיים יכולים להיבדל בבירור מ מימדים כגון הגדרה, תחום והcaracterיסטיקות:

הגדרות ליבה והבדלי תחום

פלייט PCB לאלקטרוניקה

זהו מונח כללי ל-PCB שתוכננו במיוחד לכל סוגי ציוד התאורה, וכולל את כל סוגי התאורה . הפונקציה הליבתית שלהם היא לספק חיבורי מעגל, תמיכה ברכיבים וניהול פיזור חום למגוון מוצרים של תאורה, התאמות לאפיינים התפעוליים של מקורות אור שונים.

תחום: כולל PCB לאלומיניום LED, בלסטים לנורת פלורסנט, כיוון נורות להט ואלמנטים נוספים בכל יישומי התאורה.

PCB LED

זהו PCB שמתוכנן במיוחד עבור מקורות אור LED, השתייכי לתת-קטגוריה של PCB-י תאורה. הוא משרת רק ציוד תאורה LED (כגון נורות LED, פנסים, תריסים, ורצועות אור), וצריך להתאים לאפיינים של מתח נמוך, זרם גבוה, והמאפיין של ייצור חום גבוה של LED.

תחום: רק ליישומי תאורה LED, הוא רכיב ליבה של PCB לתאורה (כ chiếm יותר מ-90%, שכן LED הוא כיום מקור התאורה הדומיננטי).

רלוונטיות ויישום מעשי

יחס הכללה: PCB LED הוא תת-קטגוריה עיקרית של PCB תאורה. כאשר LED מחליף מקורות אור מסורתיים, יותר מ-95% מ-PCB התאורה בשוק הם כיום PCB LED. לכן, בשפה היומיומית, "PCB תאורה" הוא לעיתים קרובות זהה ישירות ל"PCB LED", אך מבחינה רשמית, לשניים יש תחומים שונים.

הבדלי עיצוב:

פסקי PCB להארה מסורתית: אין צורך בפיזור חום חזק; סף FR-4 מספיק. יש למקד את המאמצים באופטימיזציה של הבידוד של מעגל הנהגת המתח הגבוה.

פסקי חיבורים ל-LED: פיזור החום חייב להיות בעדיפות ראשונה. יש להתאים את המעגלים לתכונות הפעלה בזרם קבוע של דיודות פולטות אור (LED) כדי למנוע דעיכת אור הנגרמת על ידי תנודות בזרם.

תרחישים חופפים: כל PCB LED הם חלק מקטגוריית PCB לתאורה, אך לא כל PCB לתאורה הם PCB LED.

פלייט PCB לאלקטרוניקה העיצוב צריך לאזן פיזור חום, ביצועים חשמליים, תאימות מבנית ותקנים תעשייתיים. האתגרים המרכזיים נמצאים בניהול תרמי ובתאימות אלקטרומגנטית, עם הנקודות הבאות הדברים החשובים להתחשב בהם: אתגרי עיצוב מרכזיים

אתגרקשי תדביר תרמי

• אתגרים: לדים ומוצרי אור אחרים מייצרים חום מרוכז במהלך פעילותם. פיזור חום לקוי עלול להוביל לדעיכה מהירה של האור, לקיצור מחזור החיים ואפילו לשיבוש רכיבים. תקרות FR-4 מסורתיות בעלות יכולת פיזור חום ירודה הולכה תרמית, הדורשת איזון בין פיזור חום לבין עלות בעיצובי PCB מבוססי מתכת.

• סיבות עיקריות: לוחות PCB להארה מוגבלים במרחב, מה שמקשה על סידור מבני פיזור חום גדולים. מקורות אור שונים מאופיינים בתכונות חימום שונות ב משמעותית, ולכן נדרשת אופטימיזציה ממוקדת של תהליכי פיזור החום עיצובי פיזור חום.

בעיות הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI)

• אתגרים: מעגלי הנהגה נוטים ליצור קרינה אלקטרומגנטית, העלולה להפריע לאותות הבקרה של ציוד ההארה או להפריע להתקנים אלקטרוניים סמוכים. יתר על כן, יש לעמוד בדרישות האישור EMC בלוחות PCB להארה.

• סיבות עיקריות: לרוב, לוחות PCB להארה משולבים בהספק, בקרה ובמעגלי מקור האור, עם מעגלים של מתח גבוה ונמוך שפועלים במקביל, מה שמקשה על צימוד אלקטרומגנטי. העיצוב הקטן גורם למרחקים קרובים בין הטרaces, מה שמגדיל את הסיכון להפרעות. קוים, מה שמגדיל את הסיכון להפרעות.

תאימות מבנה והתקנה

• אתגרים: תאורה מגיעה בצורות שונות (עגולה, עקומה, דקה במיוחד), ולכן נדרשים לוחות חיבורים שיתאימו לבנייה הלא רגילה הזו תוך וודאות של תיאום רכיבים הדוק; לוחות חיבורים לתאורה חיצונית חייבים גם לעמוד ב דרישות של עמידות במים, אבק ורטט.

• סיבת שורש: למתקני תאורה אזרחית/מסחרית יש דרישות חמורות למראה וגודל, ולכן נדרשים עיצובי לוחות חיבורים שמשלבים בין פעילות חשמלית לבין התקנה מכנית.

בטיחות ואמינות חשמלית

• אתגרים: לוחות חיבורים בתאורה כוללים גישה לרשת חשמל ונורות מתח נמוך. בידוד לא מספיק בין מתח גבוה לנמוך עלול בקלות לגרום לדליפת חשמל וקצר. פעילות ממושכת בסביבות חמות/לחות עלולה לגרום להזדקנות המעגלים וכשל בחיבורי הלحام.

• סיבות עיקריות: ציוד תאורה משמש בסיטואציות מורכבות עם דרישות בטיחות גבוהות.

נושאים מרכזיים בעיצוב בחירת תת-הstrate:

• תאורה בעוצמה נמוכה: משתמשים בסובסטרט FR-4, ופיזור החום משתפר על ידי הגדלת שטח הנחושת;

• תאורה בצריכת חשמל בינונית וגדולה: מעדיפים PCB מבוסס אלומיניום, ומשתמשים ב-PCB מבוסס נחושת או סרמיка לספקות גבוהות במיוחד;

• תאורה גמישה: משתמשים בסובסטרט PI בעל מוליכות חום גבוהה, עם גב של פלטת פיזור חום מאלומיניום.

עיצוב מעגל ופסים:

פסי ה-LED משתמשים בעיצוב "פס מוליך לחום" כדי להגדיל את שטח המגע עם הסובסטרט ולtrasלקט חום במהירות;

המעגלים בעלי הספק הגבוה משתמשים בגזם נחושת רחב יותר ונחושת עבה יותר (2 אונקיות ומעלה) כדי להפחית את ההתנגדות ואת ייצור החום;

נמנעים משטחים גדולים של גזם נחושת כדי להקטין עיוות של ה-PCB הנגרם ממתח תרמי.

אופטימיזציה של פריסה:

רכיבים יוצרים חום מפוזרים כדי להימנע מריכוז חום; מעגל הנהג ומעגל מקור האור מסודרים בנפרד כדי למנוע העברת חום ממעגל הנהג ל-LED.

שקולים של עיצוב תאימות אלקטרומגנטית

הפרדת קווים:

המרחק בין קווי מתח גבוה ונמוך הוא ≥3 מ"מ, וקו מתח הרשת וקו מקור האור בoltage נמוך מופרדים על ידי חריץ בידוד;

מסנני EMI מותקנים בכניסות/יציאות של מעגל הנהגון כדי להפחית קרינה אלקטרומגנטית.

עיצוב ארקה:

משתמשים בארקת נקודה אחת כדי להימנע מיצירת לולאות ארקה;

סובסטרט המתכת של PCB מבוסס מתכת צריך להיות מחובר לאדמה כדי לחזק את אפקט השילדה;

רכיבים רגישים צריכים להימצא קרוב לפלטת נחושת מחוברת לאדמה כדי להפחית הפרעות.

כללי תייל:

קווים בתדר גבוה קצרים וישירים כדי להימנע מחיווט עקיף;

קווי חשמל וקווי אות חוצים זה את זה בניצב כדי להפחית צימוד אלקטרומגנטי.