PCB Iluminat

Prezentare generală

Plăci de circuit pentru iluminat sunt plăci de circuit imprimate proiectate în mod special pentru diverse produse de iluminat. Ele sunt componentele portante și de conectare esențiale ale echipamentelor de iluminat, utilizate în principal pentru a susține cipurile/belele LED, circuitul de comandă componente, și pentru a realiza transmisia energiei și gestionarea disipării căldurii. Sunt potrivite pentru diverse scenarii de iluminat, cum ar fi iluminatul LED, driver-ele pentru lămpile fluorescente clasice și iluminatul solar, fiind plăcile de circuit pentru iluminat LED tipul principal de aplicație în prezent.

PCB-urile pentru iluminat sunt plăci de circuit special concepute pentru caracteristicile echipamentelor de iluminat. Avantajele lor principale se concentrează asupra disipării căldurii, adaptabilității și fiabilității necesare în scenariile de iluminat, așa cum este detaliat mai jos:

Proiectarea specifică pentru disiparea căldurii asigură durata de viață a sursei luminoase

PCB-ul mainstream pentru led are conductivitate termică mult superioară față de PCB-urile obișnuite FR-4. PCB-urile pe bază de aluminiu au o conductivitate termică de 1~3 W/(m・K), în timp ce PCB-urile pe bază de cupru au o conductivitate termică de până la 200~400 W/(m・K). Aceștia pot conduce rapid căldura generată de cipurile LED în timpul funcționării, prevenind scăderea intensității luminii și arderea datorită supraîncălzirii, extinzând semnificativ durata de viață a echipamentelor de iluminat LED . Unele PCB-uri ceramice pentru iluminat de înaltă gamă pot fi adaptate și cerințelor de disipare termică în scenarii de iluminat cu putere ultra-ridicată.

Adaptarea la cerințele structurale și funcționale ale echipamentelor de iluminat

• Formă flexibilă: Poate fi personalizată în formă de inel, arc, placă flexibilă sau placă rigidă de formă neregulată, în funcție de designul lămpii, adaptându-se spațiului de instalare al diferitelor tipuri de lămpi, cum ar fi becurile, proiectoarele și iluminatul stradal;

• Funcții integrate: Permite integrarea circuitului driver LED, a circuitului de control și a circuitului sursă de lumină pe aceeași placă PCB, simplificând structura internă a lămpii și reducând dificultatea asamblării;

• Compatibilitate cu ambalajul: Se adaptează la diverse forme de ambalare LED, cum ar fi SMD și DIP, satisfăcând cerințele de montare a surselor de lumină pentru diferite produse de iluminat.

Rezistență ridicată la temperatură și fiabilitate ambientală

Realizat cu suporturi rezistente la temperaturi înalte și cerneală rezistentă la lipit, poate suporta intervalul de temperatură al funcționării LED pe termen lung (-20~85℃), iar unele plăci PCB speciale pentru iluminat pot adapta chiar și la medii extreme de -40~125℃ fără deformarea suportului, îmbătrânirea circuitului sau desprinderea cernelii rezistente la lipit din cauza temperaturii ridicate; în același timp, are proprietăți bune de impermeabilitate și rezistență la coroziune, fiind potrivit pentru diverse aplicații de iluminat interior și exterior situații.

Performanță electrică stabilă care reduce riscul de defectare

O configurație optimizată a circuitului reduce impactul interferențelor electromagnetice asupra stabilității luminoase LED; placa PCB pentru iluminat de putere mare adoptă o folie de cupru lărgită și un design cu strat gros de cupru pentru reduce rezistența liniei, evitând căderea de tensiune sau supraîncălzirea liniei în timpul transmisiei curentului înalt, asigurând stabilitatea luminii și siguranța electrică a echipamentului de iluminat.

Balans între cost și performanță

Pentru aplicații de iluminat civil, placa FR-4 de iluminat de cost redus poate fi utilizată pentru a satisface nevoile LED-urilor de putere mică; pentru aplicațiile de putere medie și mare, se folosesc plăci de tip PCB pe bază de aluminiu pentru a realiza o disipare eficientă a căldurii la un cost moderat, echilibrând performanța și economia; procesele standardizate de producție reduc costurile de producție în masă și facilitează întreținerea și înlocuirea, îmbunătățind astfel eficiența generală din punct de vedere al costurilor.

Corespunde standardelor de siguranță ale industriei de iluminat

Respectă strict standardele de izolație și ignifugare pentru echipamentele de iluminat, pentru a preveni pericolele de siguranță precum scurtcircuitele și incendiile, în special în scenariile de iluminat comercial și industrial, corespunzând unui nivel înalt de siguranță cerințe.

PCB Iluminat și placa LED nu sunt concepte complet independente; ele au o relație de incluziune și incluziune reciprocă, precum și de aplicații generale și specifice. Diferențele și conexiunile principale pot fi clar delimitate din dimensiuni precum definiție, domeniu de aplicare și caracteristici:

Definiții de bază și diferențe de domeniu

PCB Iluminat

Acesta este un termen general pentru PCB-uri proiectate în mod specific pentru toate tipurile de echipamente de iluminat, acoperind toate tipurile de iluminat . Funcția lor principală este de a asigura conexiunile electrice, susținerea componentelor și gestionarea disipării căldurii pentru diverse produse de iluminat, adaptându-se la caracteristicile de funcționare ale diferitelor surse de lumină.

Domeniu de aplicare: Include PCB-uri pentru iluminat LED, balasturi pentru lămpi fluorescente, sisteme de reglare a intensității lămpilor cu incandescență și alte plăci de circuit pentru toate scenariile de iluminat.

Led pcb

Acesta este un PCB proiectată în mod specific pentru surse de lumină LED, aparținând unei subcategorii a PCB-urilor pentru iluminat. Este dedicată exclusiv echipamentelor de iluminat cu LED (cum ar fi becuri LED, proiectoare, iluminat stradal și benzi luminoase) și trebuie să corespundă caracteristicilor de tensiune joasă și curent ridicat, și caracteristicile ridicate de generare a căldurii ale LED-urilor.

Domeniu de aplicare: Doar pentru scenarii de iluminat LED, este un component esențial al PCB-urilor de iluminat (reprezentând peste 90%, deoarece LED-urile sunt în prezent sursa dominantă de iluminat).

Relevanță și aplicare practică

Relație de includere: PCB-ul LED este subcategoria principală a PCB-urilor de iluminat. Pe măsură ce LED-urile înlocuiesc sursele tradiționale de lumină, peste 95% dintre PCB-urile de iluminat de pe piață sunt în prezent PCB-uri LED. Prin urmare, în limbajul curent, "PCB de iluminat" este adesea echivalat direct cu "PCB LED", dar, strict vorbind, cele două au domenii diferite.

Diferențe de proiectare:

PCB-uri pentru iluminat tradițional: Nu necesită o disipare puternică a căldurii; un suport FR-4 este suficient. Accentul trebuie pus pe optimizarea izolației circuitului de acționare la înaltă tensiune.

PCB-uri LED: Disiparea căldurii trebuie să fie prioritară. Circuitul trebuie adaptat caracteristicilor de alimentare cu curent constant ale LED-urilor pentru a evita atenuarea luminii cauzată de fluctuațiile curentului.

Scenarii care se suprapun: Toate PCB-urile LED fac parte din categoria PCB-urilor de iluminat, dar nu toate PCB-urile de iluminat sunt PCB-uri LED.

PCB Iluminat proiectarea trebuie să echilibreze disiparea căldurii, performanța electrică, compatibilitatea structurală și standardele industriale. Provocările principale constau în gestionarea termică și compatibilitatea electromagnetică, cu următoarele considerente Cheie: Provocări principale de proiectare

Provocările gestionării termice

• provocări: LED-urile și alte surse de lumină generează căldură concentrată în timpul funcționării. O disipare slabă a căldurii poate duce la o decădere accelerată a luminii, la scurtarea duratei de viață și chiar la arderea componentelor. Substraturile tradiționale FR-4 au o conductivitate termică slabă, necesitând un echilibru între disiparea căldurii și cost în proiectările de PCB pe bază de metal. conductivitate termică slabă, necesitând un echilibru între disiparea căldurii și cost în proiectările de PCB pe bază de metal.

• Cauzele principale: PCB-urile pentru iluminat au spațiu limitat, ceea ce face dificilă amplasarea unor structuri mari de disipare a căldurii. Diferitele surse de lumină au caracteristici de încălzire semnificativ diferite, necesitând o optimizare specifică a proiectelor de disipare a căldurii. dissipare a căldurii.

Probleme de interferență electromagnetică (EMI)

• provocări: Circuitele de comandă sunt predispuse la generarea de radiații electromagnetice, care pot interfera cu semnalele de control ale echipamentelor de iluminat sau ale dispozitivelor electronice din apropiere. În plus, PCB-urile pentru iluminat trebuie să îndeplinească cerințele de conformitate EMC cerințe de certificare.

• Cauzele principale: PCB-urile pentru iluminat integrează adesea circuite pentru sursa de alimentare, control și sursa de lumină, cu circuite de înaltă și joasă tensiune care coexistă, facilitând cuplajul electromagnetic. Proiectarea de dimensiuni mici duce la distanțe reduse între trasee, crescând riscul de interferențe.

Compatibilitate structurală și de instalare

• provocări: Luminile au diverse forme (inelară, curbată, ultra-subțire), ceea ce necesită ca PCB-urile de iluminat să se adapteze acestor structuri neregulate, asigurând în același timp o dispunere compactă a componentelor; PCB-urile pentru iluminat exterior trebuie, de asemenea, să îndeplinească cerințe de etanșeitate la apă, protecție împotriva prafului și rezistență la vibrații.

• Cauza principală: Luminile civile/comerciale au cerințe stricte privind aspectul și dimensiunea, necesitând proiectări de PCB care să echilibreze funcționalitatea electrică cu montajul mecanic.

Siguranță și fiabilitate electrică

• provocări: PCB-urile pentru iluminat implică accesul la rețeaua de curent și surse de lumină de joasă tensiune. O izolare inadecvată între înaltă și joasă tensiune poate duce ușor la scurgeri și scurtcircuite. Funcționarea pe termen lung în condiții de înaltă temperatură/umiditate poate provoca îmbătrânirea circuitului și defectarea sudurilor.

• Cauzele principale: Echipamentele de iluminat sunt utilizate în scenarii complexe, cu standarde ridicate de siguranță.

Considerente cheie ale proiectării Selectarea suportului:

• Iluminat de putere redusă: Se utilizează suport FR-4, iar disiparea căldurii este facilitată prin mărirea suprafeței de cupru;

• Iluminat de putere medie și mare: se preferă PCB pe bază de aluminiu, iar pentru puteri foarte mari se utilizează PCB pe bază de cupru sau ceramic;

• Iluminare flexibilă: se utilizează un suport PI cu conductivitate termică ridicată, cu răcire prin radiator de aluminiu.

Proiectarea circuitului și a padurilor:

Padurile LED adoptă o concepție de tip „pad termoconductiv” pentru a mări suprafața de contact cu suportul și a conduce rapid căldura;

circuitul de putere mare folosește o folie de cupru mai lată și un cupru mai gros (2 uncii și peste) pentru a reduce rezistența și generarea de căldură;

se evită zone mari de folie de cupru pentru a reduce răsucirea PCB-ului cauzată de tensiunile termice.

Optimizarea amplasării:

Componentele care generează căldură sunt distribuite pentru a evita concentrarea acesteia; circuitul driver și circuitul sursă de lumină sunt aranjați separat pentru a preveni transferul căldurii de la circuitul integrat driver către LED.

Considerații privind compatibilitatea electromagnetică

Izolare linie:

Distanța dintre liniile de înaltă și joasă tensiune este ≥3 mm, iar linia de alimentare la rețea și linia sursei de lumină de joasă tensiune sunt izolate printr-un canal izolator;

Sunt adăugate filtre EMI la terminalele de intrare/ieșire ale circuitului de acționare pentru a suprima radiația electromagnetică.

Proiectarea împământării:

Se utilizează împământarea într-un singur punct pentru a evita formarea buclelor de împământare;

substratul metalic al unei PCB pe bază de metal trebuie împământat pentru a spori efectul de ecranare;

componentele sensibile ar trebui plasate aproape de foița de cupru împământată pentru a reduce interferențele.

Reguli de cablare:

Liniile de înaltă frecvență sunt scurte și drepte pentru a evita cablarea încâlcită;

liniile de alimentare și liniile de semnal se intersectează perpendicular pentru a reduce cuplajul electromagnetic.