Ый печатный блок

Что такое светодиодная плата?

Один Ый печатный блок это печатная плата, специально разработанная для устройств на основе светоизлучающих диодов. Ее основная функция — обеспечить механическую поддержку и электрическое соединение для светодиодных чипов. В то же время она эффективно отводит тепло выделяемое светодиодом в процессе работы, за счет применения материалов с высокой теплопроводностью, таких как алюминиевые, медные и керамические основы, предотвращая при этом ослабление яркости и сокращение срока службы. Практически все схемы используют последовательная и параллельная гибридная топология, ширина линии соответствует рабочему току светодиода. Может быть выполнена в жесткой, гибкой или комбинированной (гибкой и жесткой) форме в зависимости от требований применения и поддерживает нестандартные формы резку. Совместима со светодиодами различных типов корпусов, таких как SMD 2835 и 5050, и широко используется в общем освещении, автомобильной электронике, подсветке дисплеев, специальном освещении и других сценариях. Основное отличие от обычных Печатных плат заключается в том, что для первых основными требованиями являются теплопроводность, отвод тепла и электрическое соединение, тогда как вторые должны удовлетворять только базовым требованиям электрического соединения.

Преимущества LED-печатных плат

Эффективный отвод тепла решает проблемы светового затухания светодиодов и увеличивает срок их службы на корневом уровне

При работе светодиодов их электрическая эффективность преобразования энергии ограничена. Примерно 80% электрической энергии преобразуется в тепло. Накопление тепла напрямую приводит к повышению температуры светодиода кристалла, вызывая такие проблемы, как ускоренное затухание света, смещение цветовой температуры и сокращение срока службы.

· Преимущество теплопроводности основного материала:

Светодиодная печатная плата использует подложки с высокой теплопроводностью, такие как алюминиевые, медные и керамические материалы, теплопроводность которых значительно превышает показатели обычных FR-4 печатных плат (теплопроводность FR-4 составляет приблизительно 0,3 Вт/(м·К), алюминиевых — может достигать 1–20 Вт/(м·К), а нитрида алюминия — 180–200 Вт/(м·К)). Это позволяет быстро отводить тепло, выделяемое кристаллом светодиода, к радиатору или во внешнюю среду.

· Оптимизация конструкции для теплоотдачи:

Некоторые печатные платы светодиодов высокой мощности разработаны с теплопроводящими площадками и металлизированными переходными отверстиями для повышения эффективности теплоотдачи от контактных площадок светодиодов на поверхности к нижнему металлическому слою субстрат. Платы на алюминиевой основе также могут быть напрямую соединены с радиаторами без необходимости использования дополнительных теплопроводных клеев, что дополнительно снижает тепловое сопротивление.

· Практическая ценность:

Рациональный отвод тепла может продлить срок службы светодиодов с нескольких тысяч часов до 50 000–100 000 часов, обеспечивая при этом долгосрочную стабильность яркости и цветовой температуры. Особенно подходит для сценариев, требующих длительной непрерывной работы, таких как уличные фонари и автомобильные фары. подходит для сценариев, требующих длительной непрерывной работы, таких как уличные фонари и автомобильные фары.

Топология схемы является стабильной, что повышает устойчивость всей платы к сбоям

Конструкция схемы печатной платы светодиодного освещения полностью учитывает особенности светодиодов, при которых «последовательное соединение склонно к обрыву, а параллельное — к перераспределению тока», обеспечивая при этом баланс между надёжностью и согласованностью яркости.

· Преимущества гибридной топологии последовательно-параллельного соединения:

Используется схема подключения «несколько групп в последовательной цепи + общее параллельное соединение». Если один светодиод выходит из строя, это затрагивает только ту последовательную ветвь, в которой он находится, и не приводит к полному отключению всей платы. В то же время параллельная структура гарантирует одинаковое напряжение на каждой ветви, предотвращая перегорание отдельных светодиодов из-за чрезмерного тока. параллельная структура может обеспечить согласованность напряжений на всех ветвях, предотвращая перегорание некоторых светодиодов из-за чрезмерного тока.

· Конструкция согласования тока:

Точная разработка ширины линии и толщины медной фольги на основе номинального рабочего тока светодиода для предотвращения потерь тока вызван нагревом провода или чрезмерным сопротивлением. Для светодиодов высокой мощности также предусмотрены площадки для токоограничивающих резисторов, чтобы облегчить регулировку тока в соответствии с фактическими потребностями.

· Практическая ценность:

Частота отказов всей платы значительно снижена, необходимость в частом обслуживании отсутствует. Подходит для сфер, где предъявляются высокие требования к стабильности, например, освещение дома и коммерческое освещение.

Гибкость формы и конструкции, подходит для широкого спектра применений

Светодиодная печатная плата преодолевает ограничения жесткости обычной печатной платы и может быть изготовлена по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями формы различных осветительных продуктов

· Многообразие форм: Поддерживает три формы: жесткую, гибкую и комбинированную (мягкую и жесткую). Жесткие светодиодные печатные платы подходят для фиксированных форм ламп, таких как лампочки и прожекторы. Гибкая светодиодная плата может изгибаться и складываться что делает его подходящим для различных нестандартных сценариев, таких как подсветка салона автомобилей и подсветка изогнутых экранов. Плата ригид-флекс учитывает как требования к изгибу гибкой области, так и способность жесткой области выдерживать нагрузку от компонентов.

· Нестандартная резка и интегрированная конструкция: Любая форма, такая как круглая, дугообразная и полосовая, может быть достигнута с помощью лазерной резки, что подходит для различных корпусов ламп. Также может интегрировать схемы управления и датчики для достижения интегрированной модели «PCB + управление + сенсор», уменьшая объем изделия и этапы сборки.

· Практическая ценность: Он отвечает требованиям всех сценариев — от микроиндикаторов до крупных наружных дисплеев — и способствует миниатюризации и облегчению конструкции изделий.

Сочетание оптимального соотношения стоимости и производительности для удовлетворения требований различных рынков

Светодиодная печатная плата предлагает различные решения для субстратов, которые можно гибко выбирать в зависимости от бюджета и требований к производительности заказчика

· Решение с высокой стоимостью-эффективностью: Стоимость алюминиевых светодиодных печатных плат составляет лишь от 1/3 до 1/2 стоимости медных, при этом их теплопроводность удовлетворяет более чем 80% требований к освещению для бытового использования. Это предпочтительный выбор для бытовых потолочных ламп и панельных светильников.

· Решения с высокой производительностью: Светодиодные платы на медной и керамической основе обладают более высокой теплопроводностью, устойчивы к высоким температурам и коррозии, подходят для тяжелых условий эксплуатации, таких как светодиоды автомобильного класса и индикаторные лампы промышленного контрольного оборудования.

· Недорогие решения: Для слаботочных светодиодных индикаторов можно использовать светодиодные печатные платы на основе FR-4, которые имеют наименьшую стоимость и соответствуют требованиям сценариев с низким энергопотреблением, таких как игрушки и мелкие бытовые приборы.

· Практическая ценность: Охват всего ценового диапазона — от недорогих до премиальных рынков, помогая клиентам достичь целевых показателей производительности при контроле затрат.

Высокая совместимость, поддержка нескольких типов упаковки светодиодов

Конструкция контактных площадок светодиодной платы совместима с основными спецификациями упаковки светодиодов и не требует отдельного изготовления форм.

Поддерживает различные типы SMD-упаковки, COB-упаковки, упаковки высокой мощности, аналогичной люменам и т.д. Размер и шаг контактных площадок могут быть настроены в соответствии со спецификациями светодиодов.

Для светодиодных плат COB также проектируются отражающие покрытия или металлические отражатели для повышения эффективности использования света и увеличения яркости освещения.

Светодиодные печатные платы можно классифицировать по материалу основания, конструктивной форме и совместимости с корпусами светодиодов.

Различные типы отличаются по эффективности теплоотвода, стоимости и сценариям применения, как подробно описано ниже:

Классификация по материалу основания

Это наиболее распространенный метод классификации, напрямую связанный с эффективностью теплоотвода изделия и диапазоном применимой мощности.

Классификация по конструктивной форме

Классифицируется в зависимости от требований к установке и форме изделия, определяет пространственную адаптируемость светодиодных печатных плат

Жесткая светодиодная печатная плата

Фиксированная форма, негнущаяся, с высокой механической прочностью. Наиболее распространенный тип, подходит для большинства фиксированных светильников

Гибкая светодиодная печатная плата (FPC-LED)

Использует гибкие подложки, может изгибаться, складываться и сворачиваться. Подходит для освещения в помещениях нестандартной или криволинейной формы, например, для автомобильных световых полос, ленточных светильников и подсветки изогнутых экранов.

Жестко-гибкий светодиодный печатный узел

Жесткие участки несут светодиодные чипы и компоненты драйвера, а гибкие участки обеспечивают изгиб. Это сочетание обеспечивает баланс между устойчивостью и гибкостью, что применимо к лампам со сложной конструкцией.

Классификация по совместимости с корпусами светодиодов

Печатная плата со светодиодами для поверхностного монтажа

Конструкция контактных площадок совместима со светодиодами для поверхностного монтажа. Отличается зрелой технологией и высокой степенью автоматизации, что делает её основным типом на современном рынке.

Печатная плата со светодиодами типа Chip-on-Board

Специально разработана для светодиодов типа Chip-on-Board. Светодиодные чипы устанавливаются непосредственно на поверхность печатной платы без использования корпусов или золотых проводков, обеспечивая широкий угол свечения и равномерную яркость. Подходит для прожекторов, встраиваемых светильников и других светильников с высокими требованиями к качеству светового пятна.

Светодиодная печатная плата LUXEON высокой мощности

Имеет увеличенные области контактных площадок и более короткие пути отвода тепла, совместима с одиночными светодиодами высокой мощности (≥1 Вт). Часто используется в наружном освещении и промышленных осветительных системах.

Светодиодные печатные платы благодаря эффективному отводу тепла, стабильным электрическим цепям и гибкой форме широко применяются в различных сферах, где используется светодиодное освещение, включая общее освещение, автомобильную электронику, подсветку дисплеев, специальное освещение, промышленное управление, медицинскую технику и другие области. Конкретные сферы применения следующие:

Область общего освещения
Это наиболее важная сфера применения светодиодных печатных плат, подходит для бытовых и коммерческих осветительных приборов:
· Бытовое освещение: Потолочные светильники, лампы-лампочки, настольные лампы и встраиваемые светильники в основном используют алюминиевые жесткие светодиодные платы, которые обеспечивают как эффективный отвод тепла, так и хорошее соотношение цены и качества.
· Коммерческое освещение: точечные светильники для торговых центров, трековые светильники для магазинов, панельные светильники для офисных зданий, уличные фонари/садовые светильники. Мощные уличные фонари используют медные светодиодные печатные платы для улучшения теплоотвода и обеспечения долгосрочной стабильной работы.

Область автомобильной электроники
Соответствует строгим требованиям по стойкости к высоким температурам и вибрации для автомобильной промышленности, делится на два типа: внутренние и внешние компоненты транспортного средства.
· Внутреннее освещение: ambient-подсветка, светильники для чтения и подсветка приборной панели, как правило, оснащаются гибкими светодиодными печатными платами, подходящими для изогнутых поверхностей и нерегулярных монтажных пространств.
· Наружное освещение: для фар, указателей поворота, стоп-сигналов и противотуманных фар следует выбирать керамические или медные светодиодные печатные платы, способные выдерживать температурные циклы в диапазоне от -40 °C до 125 °C и работать в условиях вибрации.

Область подсветки дисплеев

Системы подсветки, поддерживающие различные экраны, предъявляют высокие требования к форм-фактору и равномерности яркости:

Подсветка в потребительской электронике: подсветка экранов для мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков с использованием гибких светодиодных печатных плат или ультратонких жестких светодиодных печатных плат для достижения легкой и тонкой конструкции;

Подсветка коммерческих дисплеев: ЖК-телевизоры, рекламные машины и наружные дисплеи, в которых используются светодиодные печатные платы COB для повышения равномерности яркости и уменьшения проблем со световыми пятнами.

Специализированное освещение

Адаптация к индивидуальным и функциональным требованиям освещения:

Светильники для роста растений: использование алюминиевых светодиодных печатных плат с высокой теплопроводностью для размещения мощных светодиодов, удовлетворяющих спектральные и тепловые требования фотосинтеза растений;

Ультрафиолетовые бактерицидные лампы: использование светодиодных печатных плат на основе коррозионностойких материалов, подходящих для условий ультрафиолетового облучения;

Сценическое и ландшафтное освещение: достижение разнообразных форм освещения и динамических эффектов с помощью светодиодных плат с нестандартной формой и комбинированных гибко-жестких плат.

Область промышленного управления и медицинского оборудования

Соответствие высоким требованиям надежности и стабильности:

Промышленное контрольное оборудование: индикаторные лампы станков с ЧПУ, сигнальные лампы состояния промышленного оборудования, использование светодиодных печатных плат на керамической основе для адаптации к высокой температуре, пыли и вибрационным помехам в промышленных условиях;

Медицинское оборудование: хирургические светильники без теней, подсветка для медицинских диагностических приборов, индикаторные лампы портативного медицинского оборудования, требующие соответствия стандартам медицинской сертификации и использования светодиодов с низким уровнем электромагнитных помех конструкции печатных плат.