Apgaismes PCB

Pārskats

Gaismas PCB ir drukātās platēs, kas speciāli izstrādātas dažādiem apgaismes produktiem. Tās ir apgaismojuma iekārtu kodolnesējs un savienojošie komponenti, galvenokārt izmantoti LED čipu/lodīšu, vadības shēmas komponentu uzstādīšanai un elektroenerģijas pārvades un siltuma novadīšanas pārvaldībai. Tās piemērotas dažādām apgaismojuma situācijām, piemēram, LED apgaismojumam, tradicionālajiem fluorescences lampa vadītājiem un saules apgaismojumam, ar LED apgaismojuma PCB kā pašreizējo galveno pielietojuma veidu.

Gaismas PCB ir platēs, kas pielāgotas apgaismojuma iekārtu īpašībām. To galvenie priekšrocības koncentrējas uz siltuma novadīšanu, pielāgojamību un uzticamību apgaismojuma scenārijiem, kā detalizēti aprakstīts zemāk:

Mērķorientēta siltuma novadīšanas konstrukcija nodrošina gaismas avota kalpošanas laiku

Galvenās plūksnes LED ir ar siltumvadītspēju, kas ievējami pārsniedz parasto FR-4 PCB siltumvadītspēju. Alumīnija bāzes PCB siltumvadītspēja ir 1~3 W/(m・K), savukārt vara bāzes PCB siltumvadītspēja var sasniegt 200~400 W/(m・K). Tie var ātri novadīt siltumu, ko radī LED čipu darbības laikā, novēršot gaismas samazināšanos un pārkaršanu, kas izraisa sadegšanu, kā arī ievērojami pagarinot LED apgaismojuma iekārtu kalpošanas laiku . Dažus augstas klases keramikas apgaismojuma PCB var pielāgot arī ultraaugstas jaudas apgaismojuma scenāriju siltuma izkliedes prasībām.

Pielāgošanās apgaismojuma iekārtu struktūras un funkciju prasībām

• Elastīga forma: Var tikt pielāgota gredzena, loka, elastīga vai neregulāras formas cietplastikātā formā atkarībā no lampas dizaina, pielāgojoties dažādu lampu, piemēram, spuldžu, prožektoru un ielas apgaismojuma, uzstādīšanas telpai;

• Integrētas funkcijas: Atbalsta LED vadības shēmas, kontroles shēmas un gaismas avota shēmas integrāciju uz vienas PCB, vienkāršojot lampas iekšējo struktūru un samazinot montāžas sarežģītību;

• Iepakojuma savietojamība: Pielāgojas dažādām LED iepakošanas formām, piemēram, SMD un DIP, nodrošinot atbilstību dažādu apgaismojuma produktu gaismas avota uzstādīšanas prasībām.

Augsta temperatūras izturība un vides uzticamība

Izgatavots no augstas temperatūras izturīgiem pamatnēm un lodēšanas pretpretlīdzekļa tintes, ilgstoši iztur LED darbības temperatūras diapazonu (-20~85℃), un dažas speciālas apgaismojuma PCB pat spēj pielāgoties ekstrēmām videi ar temperatūru -40~125℃, neizraisot pamatnes deformāciju, ķēdes novecošanos vai lodēšanas pretpretlīdzekļa nolupšanu augstas temperatūras dēļ; vienlaikus tam piemīt labas mitruma un korozijas aizsardzības īpašības, tāpēc tas ir piemērots dažāda veida iekštelpu un ārtelpu apgaismojumam scenārijiem.

Stabila elektriskā veiktspēja samazina atteikšanās risku

Optimizēta shēmas izvietojums samazina elektromagnētiskās traucējumu ietekmi uz LED gaismas stabilitāti; lielas jaudas apgaismojuma PCB izmanto paplašinātu vara foliju un biezu vara dizainu, lai samazinātu līnijas pretestību, izvairītos no sprieguma krituma vai pārkaršanas līnijās, pārraides laikā augstu strāvu, un nodrošinātu apgaismojuma iekārtu spožumu stabilitāti un elektrisko drošību.

Līdzsvars starp izmaksām un veiktspēju

Civilās apgaismojuma lietojumprogrammām var izmantot zemas izmaksas FR-4 apgaismes PCB, lai apmierinātu zemspējas LED vajadzības; vidēja un augstspējas lietojumiem tiek izmantoti alumīnija bāzes PCB, lai sasniegtu efektīvu siltuma novadīšanu ar mērenām izmaksām, līdzsvarojot veiktspēju un ekonomiju; standartizētie ražošanas procesi samazina masveida ražošanas izmaksas un veicina uzturēšanu un nomaiņu, tādējādi uzlabojot vispārējo izmaksu un efektivitātes attiecību.

Atbilst apgaismojuma nozares drošības standartiem

Stingri ievērot apgaismes iekārtu izolācijas un ugunsizturības standartus, lai novērstu drošības briesmas, piemēram, īssavienojumus un ugunsgrēkus, jo īpaši komerciālās un rūpnieciskās apgaismojuma situācijās, atbilstot augstiem drošības prasījumiem prasībām.

Apgaismes PCB un LED PCB nav pilnībā neatkarīgi jēdzieni; starp tiem pastāv ietveršanas un iekļautības attiecības, kā arī vispārīgu un specifisku pielietojumu saistība. Galvenās atšķirības un savienojumi var skaidri tikt atšķirti no izmēri, piemēram, definīcija, apjoms un raksturojumi:

Galvenās definīcijas un apjoma atšķirības

Apgaismes PCB

Tas ir vispārīgs termins attiecībā uz PCB, kas speciāli izstrādātas visu veidu apgaismes iekārtām, aptverot visas apgaismes tipus . To galvenā funkcija ir nodrošināt savienojumus, komponentu balstu un siltuma novadīšanas pārvaldību dažādiem apgaismes produktiem, pielāgojoties dažādu gaismas avotu darbības īpašībām.

Apjoms: Ietver PCB ap LED apgaismojumu, fluorescences lampu drošos, kvēlspuldžu dziļnos un citām visu apgaismojuma scenāriju plāksnēm.

LED PCB

Tas ir PCB speciāli izstrādāta LED gaismas avotiem, piederot pie apgaismojuma PCB apakškategorijas. Tā kalpo tikai LED apgaismojuma iekārtām (piemēram, LED spuldzēm, fokusētājiem, ielu laternām un lentes apgaismojumam) un tai nepieciešams atbilst LED zemās sprieguma, augstās strāvas un lielas siltuma izdalīšanās īpašībām. un lielas siltumenerģijas ražošanas raksturojums LED.

Apjoms: Tikai LED apgaismojuma scenārijiem, tā ir galvenā sastāvdaļa apgaismes PCB (veido vairāk nekā 90%, jo pašlaik LED ir galvenais apgaismojuma avots).

Saistība un praktiskais pielietojums

Iekļauto attiecību: LED PCB ir apgaismojuma PCB kodolpasākums. Aizvietojot tradicionālos gaismas avotus, pašlaik tirgū vairāk nekā 95% apgaismojuma PCB ir LED PCB. Tāpēc ikdienas valodā „apgaismojuma PCB” bieži tiek tieši identificēts kā „LED PCB”, taču striktā nozīmē abiem ir atšķirīgi apjomi.

Dizaina atšķirības:

Tradicionālās apgaismes PCB: Nav nepieciešama intensīva siltuma novadīšana; pietiek ar FR-4 pamatni. Jākoncentrējas uz augstsprieguma vadības shēmas izolācijas optimizēšanu.

LED PCB: Jāprioritizē siltuma novadīšana. Shēmai jāpiemērojas LED pastāvīgās strāvas piedziņas raksturlielumiem, lai izvairītos no gaismas intensitātes samazināšanās, ko izraisa strāvas svārstības.

Pārklājošās situācijas: Visas LED PCB pieder pie apgaismes PCB kategorijas, taču ne visas apgaismes PCB ir LED PCB.

Apgaismes PCB projektēšanai jābalansē siltuma izkliede, elektriskie parametri, strukturāla savietojamība un nozares standarti. Galvenie izaicinājumi slēpjas siltuma pārvaldībā un elektromagnētiskajā savietojamībā, ar turpmāko galvenās uzmanības punkti: Galvenie dizaina izaicinājumi

Siltuma vadības problēmas

• Izaicinājumi: LED un citas gaismas avotas darbības laikā rada koncentrētu siltumu. Sliktas siltuma novadīšanas dēļ var notikt paātrināta gaismas izbalēšana, saīsināts kalpošanas laiks un pat komponentu sadegšana. Tradicionāliem FR-4 materiāla pamatnēm ir zema siltumvadītspēja, tādēļ metāla bāzes PCB dizainos ir jāpanāk līdzsvars starp siltuma novadīšanu un izmaksām.

• Galvenie cēloņi: Apgaismes PCB ir ierobežota telpa, kas padara grūtu lielu siltuma novadīšanas struktūru izvietošanu. Dažādas gaismas avoti ļoti atšķiras pēc sasilšanas raksturlielumiem, tādēļ ir nepieciešama mērķtiecīga siltuma novadīšanas risinājumu optimizācija. siltuma novadīšanas dizaini.

Elektromagnētiskās traucējumu (EMI) problēmas

• Izaicinājumi: Piedziņas shēmas ir tendēcijas radīt elektromagnētisko starojumu, kas var traucēt apgaismes iekārtu vadības signāliem vai apkārt esošajām elektroniskajām ierīcēm. Turklāt apgaismes PCB ir jāatbilst EMC sertifikācijas prasībām.

• Galvenie cēloņi: Apgaismes PCB bieži integrē barošanas avotu, vadības un gaismas avota elektroniku, kurā pastāv augsta un zema sprieguma ķēdes, kas veicina elektromagnētisko savienojumu. Maza izmēra dizains rada tuvu trasienu novietojumu, palielinot traucējumu risku. trases, palielinot traucējumu risku.

Konstrukcijas un uzstādīšanas saderība

• Izaicinājumi: Apgaismes ierīces ir dažādos formātos (gredzenveida, izliektas, ļoti plānas), tādēļ apgaismes PCB jāatbilst šādām neregulārām struktūrām, vienlaikus nodrošinot kompaktu komponentu izkārtojumu; āra apgaismes PCB arī jāatbilst noklāšanai, putekļaizsardzībai un vibrācijas izturībai.

• Galvenais cēlonis: Civilās/komerciālās apgaismes ierīces izvirza stingras prasības izskatam un izmēram, tādēļ nepieciešams PCB dizains, kas līdzsvaro elektrisko funkcionalitāti ar mehānisko uzstādīšanu.

Elektriskā drošība un uzticamība

• Izaicinājumi: Apgaismes PCB ietver strāvas padeves piekļuvi un zemsprieguma gaismas avotus. Nepietiekama izolācija starp augsto un zemo spriegumu var viegli izraisīt noplūdi un īssavienojumus. Ilgstoša darbība augstā temperatūrā/mitrumā var izraisīt shēmas novecošanu un lodējumu bojājumus.

• Galvenie cēloņi: Apgaismojuma iekārtas tiek izmantotas sarežģītos scenārijos ar augstām drošības prasībām.

Galvenie dizaina apsvērumi Nesējplatītes izvēle:

• Zemspēka apgaismojums: Izmanto FR-4 nesējplatīti, siltuma novadīšanai palīdz lielāka vara laukuma palielināšana;

• Vidēja un augsta jauda apgaismojumam: ieteicams izmantot alumīnija bāzes PCB, ļoti augstai jaudai — vara bāzes vai keramikas PCB;

• Elastīgs apgaismojums: izmanto PI nesējplatīti ar augstu siltumvadītspēju, ar alumīnija siltumizkliedētāju pamatni.

Shēmas un pade veidojums:

LED padi izmanto "siltumvadošā padi" dizainu, lai palielinātu kontaktplatumu ar pamatni un ātri novadītu siltumu;

lielas jaudas shēmā tiek izmantots platāks vara folija un biezāka vara (2 uncijas un vairāk), lai samazinātu pretestību un siltuma rašanos;

lielas vara folijas laukumi tiek izvairīti, lai samazinātu PCB izkropļojumus, ko izraisa termiskais spriegums.

Izkārtojuma optimizācija:

Siltumu radošie komponenti ir sadalīti, lai izvairītos no siltuma koncentrēšanās; vadības shēma un gaismas avota shēma ir novietotas atsevišķi, lai novērstu siltuma pārnešanu no vadības mikroshēmas uz LED.

Elektromagnētiskās savietojamības dizaina apsvērumi

Līniju atdalīšana:

Attālums starp augstsprieguma un zemsprieguma līnijām ir ≥3 mm, un tīkla barošanas līnija ir atdalīta no zemsprieguma gaismas avota līnijas ar izolācijas grobu;

Vadības shēmas ieejas/izejas termināļos ir pievienoti EMI filtri, lai supresētu elektromagnētisko starojumu.

Iezemējuma dizains:

Izmantota vienvietas iezemēšana, lai izvairītos no iezemējuma cilpu veidošanās;

metāla bāzes PCB metāla pamatnei ir jābūt iezemētai, lai uzlabotu ekrānēšanas efektu;

jutīgās sastāvdaļas vajadzētu novietot tuvu iezemētajai vara folijai, lai samazinātu traucējumus.

Vadu novietošanas noteikumi:

Augstfrekvences līnijas ir īsas un taisnas, lai izvairītos no apļveida vadīšanas;

enerģijas padeves līnijas un signāllīnijas krustojas perpendikulāri, lai samazinātu elektromagnētisko savienojumu.