조명 PCB

개요

조명용 PCB 은 다양한 조명 제품을 위해 특별히 설계된 인쇄회로기판입니다. 이들은 조명 장비의 핵심 지지 및 연결 구성 요소로, 주로 LED 칩/비드와 드라이버 회로 부품을 지지하며 전력 전달과 열 방산 관리를 구현합니다. 이들은 LED 조명, 기존 형광등 드라이버, 태양광 조명 등 다양한 조명 환경에 적합하며, 현재 가장 주류를 이루는 응용 분야는 LED 조명용 PCB입니다. 현재 가장 주류를 이루는 응용 유형입니다.

조명용 PCB는 조명 장비의 특성에 맞게 맞춤 설계된 회로 기판입니다. 그 핵심 이점은 조명 환경에서 요구되는 방열, 적응성 및 신뢰성에 초점을 맞추고 있습니다. 아래에 자세히 설명된 바와 같습니다:

목표 지향적인 방열 설계가 광원 수명을 보장합니다

주류의 LED용 PCB는 일반 FR-4 PCB보다 훨씬 높은 열전도율을 제공합니다. 알루미늄 기반 PCB의 열전도율은 1~3 W/(m・K)이며, 구리 기반 PCB는 최대 200~400 W/(m・K). 작동 중 LED 칩에서 발생하는 열을 신속하게 전도하여 과열로 인한 밝기 저하 및 소손을 방지하고, LED 조명 장비의 수명을 크게 연장시킵니다. . 일부 고급 세라믹 조명 PCB는 초고출력 조명 상황의 방열 요구사항에도 적응할 수 있습니다.

조명 장비의 구조적 및 기능적 요구 사항에 적응

• 유연한 형태: 램프 설계에 따라 링, 아크, 유연한 형태 또는 불규칙한 형태의 강성 플레이트로 맞춤 제작이 가능하여 전구, 스포트라이트, 가로등 등 다양한 램프의 설치 공간에 적합함;

• 통합 기능: LED 드라이버 회로, 제어 회로 및 광원 회로를 동일한 PCB에 통합할 수 있도록 지원하여 램프 내부 구조를 단순화하고 조립 난이도를 줄입니다.

• 패키지 호환성: SMD 및 DIP 등 다양한 LED 패키지 형태에 적응하여 서로 다른 조명 제품의 광원 설치 요구사항을 충족합니다.

고온 저항성 및 환경 신뢰성

고온 저항성 기판과 납 레지스트 잉크로 제작되어 LED 작동 온도 범위(-20~85℃)에서 장시간 견딜 수 있으며, 일부 특수 조명용 PCB는 극한의 환경인 -40~125℃에서도 기판 변형, 회로 노화 또는 고온으로 인한 납 레지스트 박리 없이 적응할 수 있습니다. 동시에 우수한 방습 및 내식성을 갖추고 있어 실내외 다양한 조명 환경에 적합합니다. 상황에 대한 매우 효과적인 해결책이 됩니다.

안정적인 전기적 성능으로 고장 위험을 줄입니다.

최적화된 회로 배치로 전자기 간섭이 LED 발광 안정성에 미치는 영향을 줄이며, 고출력 조명 PCB는 넓혀진 동박과 두꺼운 동판 설계를 채택하여 조명 장비의 밝기 안정성과 전기적 안전성을 보장합니다.

비용과 성능 사이의 균형

민간 조명 응용 분야의 경우, 저가형 FR-4 조명 PCB를 사용하여 저전력 LED의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 중·고출력 응용 분야에서는 알루미늄 기반 PCB를 사용하여 적절한 비용으로 효율적인 열 방출을 달성하며, 성능과 경제성을 균형 있게 조화시킵니다. 표준화된 생산 공정은 대량 생산 비용을 절감하고 유지보수 및 교체를 용이하게 하여 전반적인 비용 효율성을 더욱 향상시킵니다. 조명 산업의 안전 기준을 준수합니다.

단락 및 화재와 같은 안전 위험을 방지하기 위해 조명 장비에 대한 절연 및 난연 기준을 엄격히 준수하며, 특히 상업용 및 산업용 조명 시나리오에서 높은 수준의 안전성을 충족합니다.

LED PCB는 완전히 독립적인 개념이 아니며, 포함과 포함되는 관계 및 일반과 구체적 응용 사이의 관계를 가지고 있습니다. 핵심적인 차이점과 연결 고리는 명확하게 구분될 수 있습니다. 요구 사항.

조명 PCB lED PCB는 완전히 독립적인 개념이 아니며, 포함과 포함되는 관계 및 일반과 구체적 응용 사이의 관계를 가지고 있습니다. 핵심적인 차이점과 연결 고리는 명확하게 구분될 수 있습니다. 정의, 범위 및 특성과 같은 사양:

핵심 정의 및 범위 차이

조명 PCB

모든 유형의 조명 장비에 특별히 설계된 PCB를 위한 일반적인 용어로, 모든 조명 유형을 포함합니다. 주요 기능은 다양한 조명 제품에 회로 연결, 부품 지지 및 열 방산 관리를 제공하는 것이며, 다양한 광원의 작동 특성에 적응합니다.

범위: LED 조명, 형광등 밸러스트, 백열등 디밍, 기타 모든 조명 상황을 위한 회로 기판을 포함합니다.

된 회로 기판

이는 PCB이며 특히 고전류 특성을 가지는 LED의 동작 요구사항에 부합해야 합니다. lED의 높은 발열 특성을 갖습니다.

범위: 오직 LED 조명 상황에만 해당하며, 조명용 PCB의 핵심 구성 요소입니다(조명용 PCB의 90% 이상을 차지함. 현재 LED가 주류 조명 소스이기 때문).

관련성 및 실용적 적용

포함 관계: LED PCB는 조명용 PCB의 핵심 하위 범주입니다. LED가 기존 광원을 대체함에 따라 현재 시장에서 판매되는 조명용 PCB의 95% 이상이 LED PCB입니다. 따라서 일상적인 표현에서 '조명용 PCB'는 종종 직접적으로 'LED PCB'와 동일시되지만, 엄밀히 말하면 두 범주는 범위가 다릅니다.

설계 차이점:

기존 조명용 PCB: 강력한 방열이 필요하지 않으며, FR-4 기판으로 충분합니다. 주안점은 고전압 구동 회로의 절연 성능 최적화에 두어야 합니다.

LED PCB: 열 방산이 최우선시 되어야 하며, 회로는 LED의 정류 구동 특성에 적합하게 설계되어야 하며, 전류 변동으로 인한 빛빛 감쇠를 방지해야 합니다.

중복되는 적용 사례: 모든 LED PCB는 조명용 PCB 범주에 속하지만, 모든 조명용 PCB가 LED PCB인 것은 아닙니다.

조명 PCB 디자인은 열 방산, 전기적 성능, 구조적 호환성 및 산업 표준 간의 균형을 유지해야 합니다. 핵심적인 설계 과제는 열 관리와 전자기 호환성에 있으며, 다음과 같은 요소를 포함합니다 주요 고려 사항: 핵심 설계 과제

열 관리의 도전 과제

• 과제: LED 및 기타 광원은 작동 중 집중적인 열을 발생시킵니다. 열 방산이 부족하면 빛 세기 감소가 가속화되고 수명이 단축되며, 심할 경우 부품 소자가 손상될 수도 있습니다. 기존의 FR-4 기판은 열 전도성이 낮아 금속 기반 PCB 설계에서 열 방산과 비용 사이의 균형이 필요합니다. 열 전도성, 금속 기반 PCB 설계에서 열 방산과 비용 사이의 균형이 필요합니다.

• 근본 원인: 조명용 PCB는 공간이 제한적이어서 대형 열 방산 구조를 배치하기 어렵습니다. 서로 다른 광원은 각각 현저히 다른 발열 특성을 가지므로, 열 방산 설계를 목적에 맞게 최적화해야 합니다. 다른 광원은 각각 현저히 다른 발열 특성을 가지므로, 열 방산 설계를 목적에 맞게 최적화해야 합니다.

전자기 간섭(EMI) 문제

• 과제: 드라이버 회로는 전자기 방사를 발생하기 쉬우며, 조명 장비 또는 주변 전자 장치의 제어 신호에 간섭을 일으킬 수 있습니다. 또한 조명 PCB는 EMC 인증 요구사항을 충족해야 합니다.

• 근본 원인: 조명 PCB는 전원 공급부, 제어부 및 광원 회로를 통합하여 고전압과 저전압 회로가 함께 존재하게 되므로 전자기 결합이 쉽게 발생할 수 있습니다. 소형화 설계로 인해 트레이스 간 거리가 좁아져 간섭 위험이 증가합니다. 트레이스, 간섭 위험 증가.

구조 및 설치 호환성

• 과제: 조명기구는 다양한 형태(링형, 곡선형, 초박형)를 가지며, 조명 PCB는 이러한 비정형 구조에 맞추면서도 부품 배치의 밀집도를 유지해야 합니다. 실외용 조명 PCB의 경우 방수, 방진 및 진동 저항 요구사항을 충족해야 합니다.

• 근본 원인: 민간용/상업용 조명기구는 외관과 크기에 엄격한 요구사항이 있어 전기적 기능과 기계적 설치를 모두 고려한 PCB 설계가 필요합니다.

전기 안전성 및 신뢰성

• 과제: 조명용 PCB는 전원 공급망과 저전압 광원을 포함합니다. 고전압과 저전압 사이의 불충분한 절연은 누전 및 단락 회로를 유발할 수 있습니다. 고온/습도 환경에서 장시간 운용 시 회로 노화 및 납땜 접합부의 손상이 발생할 수 있습니다.

• 근본 원인: 조명 장비는 높은 안전 기준을 요구하는 복잡한 환경에서 사용됩니다.

주요 설계 고려사항 기판 선택:

• 저전력 조명: FR-4 기판을 사용하며, 구리 면적을 확대하여 방열을 보조합니다.

• 중·고전력 조명: 알루미늄 기반 PCB를 우선적으로 사용하며, 초고전력의 경우 구리 기반 또는 세라믹 기판 PCB를 사용합니다.

• 유연한 조명: 높은 열 전도율을 가진 PI 기판을 사용하며, 알루미늄 히트싱크 백킹이 적용되어 있습니다.

회로 및 패드 설계:

LED 패드는 기판과의 접촉 면적을 넓혀 빠르게 열을 전달하는 '열전도성 패드' 설계를 채택합니다.

고출력 회로는 저항과 발열을 줄이기 위해 더 넓은 구리 포일과 두꺼운 구리(2온스 이상)를 사용합니다.

서모 스태스로 인한 PCB 변형을 줄이기 위해 광범위한 구리 포일 영역은 피합니다.

배치 최적화:

발열 부품들을 분산 배치하여 열 집중을 방지하고, 드라이버 회로와 광원 회로를 별도로 배치하여 드라이버 IC의 열이 LED로 전달되는 것을 막습니다.

전자기 호환성 설계 고려사항

배선 절연:

고압 및 저압 라인 사이의 거리는 ≥3mm이며, 전원 라인과 저전압 광원 라인은 절연 홈을 통해 분리되어 있습니다.

전자기 방사 억제를 위해 구동 회로의 입력/출력 단자에 EMI 필터가 추가되었습니다.

접지 설계:

접지 루프 형성을 방지하기 위해 단일 접지 방식(single-point grounding)을 사용합니다.

금속 기반 PCB의 금속 기판은 차폐 효과를 높이기 위해 접지되어야 합니다.

민감한 부품은 간섭을 줄이기 위해 접지된 구리 포일 근처에 배치해야 합니다.

배선 규칙:

고주파 라인은 회로 배선을 피하기 위해 짧고 곧게 배치해야 합니다.

전원 라인과 신호 라인은 전자기 유도를 줄이기 위해 직각으로 교차 배선해야 합니다.