EN
Осветительная печатная плата
Высокопроизводительные печатные платы для осветительных систем коммерческого/промышленного/автомобильного/потребительского назначения. Превосходное тепловое управление, низкие потери мощности и прочная конструкция — в сочетании с прототипированием за 24 часа, быстрой доставкой, поддержкой DFM и тестированием AOI. Оптимизированы для светодиодных ламп, лент, светильников и устройств умного освещения.
✅ Исключительный отвод тепла
✅ Энергоэффективная схемотехника
✅ Поддержка проектирования для светодиодного/умного освещения
Описание
Обзор
Платы освещения представляют собой печатные платы, специально разработанные для различных продуктов освещения. Они являются основными несущими и соединительными компонентами светотехнического оборудования, в основном используются для размещения светодиодных чипов/элементов, схемы драйвера компоненты и реализация передачи питания и управления отводом тепла. Они подходят для различных сценариев освещения, таких как светодиодное освещение, драйверы традиционных люминесцентных ламп и солнечное освещение, при этом платы для светодиодного освещения являются основным типом применения на данный момент.
Печатные платы для освещения — это печатные платы, специально разработанные с учетом характеристик осветительного оборудования. Их основные преимущества связаны с отводом тепла, адаптируемостью и надежностью
требований к сценариям освещения, как указано ниже:
Специализированная конструкция для отвода тепла обеспечивает долгий срок службы источника света
Основные печатные платы для светодиодов обладают теплопроводностью, значительно превышающей теплопроводность обычных печатных плат FR-4. Теплопроводность алюминиевых плат составляет 1~3 Вт/(м・К), в то время как у медных плат она достигает 200~400 Вт/(м・К). Они могут быстро отводить тепло, выделяемое светодиодными чипами во время работы, предотвращая затемнение и перегорание из-за перегрева, а также значительно продлевая срок службы светодиодного осветительного оборудования (с тысяч часов у обычных печатных плат до десятков тысяч часов). Некоторые высококачественные керамические печатные платы для освещения также могут использоваться в сценариях ультравысокой мощности, предъявляющих высокие требования к теплоотводу.
Адаптация к структурным и функциональным требованиям осветительного оборудования
• Гибкая форма: Может быть изготовлена в виде кольца, дуги, гибкой или неправильной жесткой пластины в зависимости от конструкции светильника, что позволяет адаптироваться к монтажному пространству различных ламп, таких как лампочки, прожекторы и уличные фонари;
• Интеграция функций: Поддерживает интеграцию цепи драйвера светодиода, цепи управления (регулировка яркости, датчики) и цепи источника света на одной печатной плате, упрощая внутреннюю конструкцию светильника и снижая сложность сборки;
• Совместимость с корпусами: Совместима с различными формами корпусов светодиодов, такими как SMD и DIP (выводные), удовлетворяя требованиям к установке источников света в различных осветительных продуктах.
Высокая термостойкость и экологическая надежность
Изготовлен с использованием термостойких оснований и чернил, устойчивых к пайке, что позволяет выдерживать температурный диапазон работы светодиодов в течение длительного времени (-20~85℃), а некоторые специальные осветительные печатные платы могут даже работать в экстремальных условиях -40~125℃ без деформации основания, старения цепи или отслаивания покрытия, устойчивого к пайке, вызванных высокой температурой; в то же время обладает хорошими свойствами защиты от влаги и коррозии, подходит для различных видов внутреннего и наружного освещения scenarios.
Стабильные электрические характеристики снижают риск выхода из строя
Оптимизированная разводка цепей (разделение цепей драйвера и источника света) уменьшает влияние электромагнитных помех на стабильность свечения светодиодов; печатные платы для мощных источников света выполнены с увеличенной медной фольгой и толстым медным слоем для
снижения сопротивления линий, предотвращения падения напряжения или перегрева линий при передаче высокого тока и обеспечения стабильности яркости и электробезопасности осветительного оборудования.
Баланс между стоимостью и производительностью
Для гражданского освещения можно использовать недорогие печатные платы FR-4, которые удовлетворяют потребности маломощных светодиодов; для средних и высокомощных приложений используются алюминиевые печатные платы, обеспечивающие эффективный отвод тепла при умеренной стоимости, что обеспечивает баланс между производительностью и экономичностью. стандартизированные производственные процессы снижают затраты на массовое производство и облегчают обслуживание и замену, дополнительно повышая общую экономическую эффективность.
Соответствует стандартам безопасности осветительной индустрии
Строго соблюдаются стандарты изоляции и огнестойкости для осветительного оборудования, чтобы предотвратить возникновение аварийных ситуаций, таких как короткое замыкание и пожар, особенно в коммерческих и промышленных системах освещения, обеспечивая высокий уровень безопасности требования.
Контраст
Осветительная печатная плата и LED-печатная плата не являются полностью независимыми понятиями; между ними существует отношение включения и вложенного, а также общего и конкретного применения. Основные различия и взаимосвязи можно четко определить из такие параметры, как определение, область применения и характеристики:
Основные определения и различия в области применения
Осветительная печатная плата
Это общее название для печатных плат, специально разработанных для всех типов осветительного оборудования, охватывающих все виды освещения . Их основная функция — обеспечение электрических соединений, поддержка компонентов и управление отводом тепла для различных осветительных продуктов, адаптация к рабочим характеристикам различных источников света.
Область применения: включает печатные платы для светодиодного освещения, электронных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, диммеров для ламп накаливания и других печатных плат для всех сценариев освещения.
Ый печатный блок
Это печатная плата специально разработанные для светодиодных источников света, относящиеся к подкатегории печатных плат для освещения. Они используются только в светодиодном осветительном оборудовании (например, светодиодные лампы, прожекторы, уличные фонари и световые полосы) и должны соответствовать низкому напряжению, высокому току, и высокой теплоотдачи светодиодов.
Область применения: только для сценариев светодиодного освещения, является ключевым компонентом печатных плат освещения (составляя более 90 %, поскольку светодиоды в настоящее время являются основным источником освещения).
| Размер | Осветительная печатная плата | Ый печатный блок | |||
| Применимый источник света | Все источники света (светодиоды, люминесцентные лампы, лампы накаливания и т.д.) | Только светодиодный источник света | |||
| Основной акцент в проектировании | Адаптация к электрическим характеристикам различных источников света (например, высоковольтный привод для люминесцентных ламп с балластами). | Приоритет теплоотводу + схемотехника низкого напряжения и высокого тока | |||
| Выбор основы | Драйверы для люминесцентных/ламп накаливания могут использовать стандартный FR-4; для светодиодных приложений применяются алюминиевые/медные основы. | В основном алюминиевые и медные основы (высокая мощность), FR-4 используется для низкой мощности, керамика — для премиум-сегмента. | |||
| Функциональные требования | Основное внимание уделяется управлению схемой. | Учитывается подключение схемы, теплоотвод и конструктивная адаптация (поверхностный монтаж/упаковка светодиодов). | |||
Актуальность и практическое применение
Иерархические отношения: печатные платы для светодиодов (LED PCB) являются основной подкатегорией печатных плат для освещения. По мере того как светодиоды вытесняют традиционные источники света, более 95% печатных плат для освещения на рынке сегодня представляют собой LED PCB. Поэтому в повседневной речи термин «печатная плата для освещения»
часто напрямую отождествляется с «LED PCB», однако строго говоря, объем этих понятий различается.
Различия в конструкции:
Традиционные печатные платы для освещения (например, платы балластов люминесцентных ламп): Не требуют интенсивного отвода тепла; достаточно применения подложки FR-4. Основное внимание следует уделять оптимизации изоляции высоковольтной цепи управления.
Печатные платы для светодиодов (LED PCB): Необходимо в первую очередь обеспечить теплоотвод (алюминиевые/медные подложки). Электрическая схема должна соответствовать характеристикам постоянного тока светодиодов, чтобы избежать затухания света, вызванного колебаниями тока.
Сценарии с перекрытием: Все светодиодные печатные платы относятся к категории печатных плат освещения, но не все печатные платы освещения являются светодиодными.
Типы печатных плат для освещения
| ТИП | Конкретные типы | характеристика | Преимущества | Сценарии применения | |
| Материалы субстрата | FR-4 Осветительная печатная плата | Теплопроводность 0,3–0,5 Вт/(м·К), отработанная технология, хорошая изоляция и низкая стоимость, а также отлаженный производственный процесс. | Высокая производительность при низкой стоимости и простота обработки | Светодиодные индикаторы малой мощности, балласты традиционных люминесцентных ламп, небольшие настольные лампы | |
| Алюминиевая осветительная печатная плата | Теплопроводность 1,0–4,0 Вт/(м·К), высокая механическая прочность и лучший отвод тепла по сравнению с FR-4. | Хороший баланс между отводом тепла и стоимостью | Светодиодные панели средней и высокой мощности, уличные фонари, промышленные прожекторы | ||
| Печатная плата освещения на основе меди | Теплопроводность 200–400 Вт/(м·К), высокая токовая нагрузка и отличный отвод тепла. | Подходит для условий сверхвысокой мощности и высоких температур | Сценические светильники, автомобильные фары, промышленные прожекторы | ||
| Керамическая печатная плата освещения | Тип на основе оксида алюминия имеет теплопроводность 15–30 Вт/(м·К), устойчив к высоким температурам и обладает отличной изоляцией. | Высокая стабильность и адаптивность к экстремальным условиям | Медицинские хирургические светильники, взрывозащищённые светильники, специальное освещение для высоких температур | ||
| Гибкая (PI) печатная плата освещения | Основа из полиимида, гибкая и изгибаемая, тонкая и лёгкая | Адаптируется к неправильным конструкциям, гибкая проводка | Гибкие светодиодные ленты, подсветка салона автомобилей, изогнутые светильники | ||
| Структурная форма | Жесткая печатная плата для освещения | Имеет фиксированную и жесткую форму, устойчивую структуру и устойчива к износу | Легко устанавливается и обладает высокой несущей способностью | Потолочные светильники, уличные фонари и общее стационарное осветительное оборудование | |
| Гибкая печатная плата для освещения | Мягкая, гибкая, складываемая и легкая | Адаптация к неправильным пространствам | Гибкие световые ленты, изогнутые задние фары для автомобилей | ||
| Жестко-гибкая печатная плата для освещения | Жесткая область поддерживает компоненты, а гибкая область соединяет источник света. | Сочетание устойчивости и гибкости | Внутренние соединения автомобильных фар, нерегулярная проводка для интеллектуального освещения | ||
| Типы источников света | Светодиодная печатная плата для освещения | Низкое напряжение и высокий ток требуют конструкции отвода тепла; основа в основном металлическая/гибкая. | Адаптировано к характеристикам светодиодов, предотвращает затухание света | Полный ассортимент светодиодной продукции (лампочки, ленты, уличные фонари и т.д.) | |
| Печатные платы для освещения с люминесцентными лампами | Высоковольтный привод, не требуется сильное рассеивание тепла, основное внимание уделяется изоляции | Соответствие требованиям дросселей люминесцентных ламп | Различные платы управления драйверов люминесцентных ламп | ||
| Печатные платы для освещения ламп накаливания/галогенных ламп | Низкое энергопотребление и низкое тепловыделение; основное внимание уделяется стабильности схемы диммирования | Поддерживает функцию диммирования и имеет низкую стоимость | Регулируемая плата управления лампами накаливания и галогенными лампами | ||
Производственная мощность
| Возможности производства жестких керамических плат | |||||
| Товар | RPCB | HDI | |||
| минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 3MIL/3MIL(0,075 мм) | 2MIL/2MIL(0,05 мм) | |||
| минимальный диаметр отверстия | 6MIL (0,15 мм) | 6MIL (0,15 мм) | |||
| минимальное отверстие для паяльной маски (одностороннее) | 1,5MIL (0,0375 мм) | 1,2MIL (0,03 мм) | |||
| минимальный мостик паяльной маски | 3MIL (0,075 мм) | 2,2 MIL (0,055 мм) | |||
| максимальное соотношение сторон (толщина/диаметр отверстия) | 0.417361111 | 0.334027778 | |||
| точность контроля импеданса | +/- 8% | +/- 8% | |||
| финальная толщина | 0,3-3,2 мм | 0,2-3,2 мм | |||
| максимальный размер панели | 630 мм × 620 мм | 620 мм × 544 мм | |||
| максимальная толщина фольги | 6 унций (210 мкм) | 2 унции (70 мкм) | |||
| минимальная толщина платы | 6MIL (0,15 мм) | 3MIL (0,076 мм) | |||
| максимальное количество слоев | 14-й этаж | 12 этажей | |||
| Поверхностная обработка | HASL-LF, OSP, погружённое золото, погружённое олово, погружённое серебро | Погружённое золото, OSP, селективное погружённое золото | |||
| углеродная печать | |||||
| Минимальный/максимальный размер лазерного отверстия | / | 3MIL / 9.8MIL | |||
| допуск размера лазерного отверстия | / | 0.1 | |||
Меры предосторожности
Осветительная печатная плата конструкция должна обеспечивать баланс между рассеиванием тепла, электрическими характеристиками, структурной совместимостью и отраслевыми стандартами. Основные проблемы связаны с тепловым управлением и электромагнитной совместимостью, с учетом следующих ключевые моменты: Основные проблемы проектирования
Проблемы термического управления
• Проблемы: Светодиоды и другие источники света выделяют концентрированное тепло в процессе работы. Недостаточный отвод тепла может привести к ускоренному затуханию света, сокращению срока службы и даже выходу компонентов из строя. Традиционные подложки FR-4 обладают низкой теплопроводностью, что требует баланса между эффективностью теплоотвода и стоимостью при использовании металлических печатных плат.
• Причины возникновения: Печатные платы освещения ограничены в габаритах, что затрудняет размещение крупных конструкций для отвода тепла. Разные источники света имеют существенно различающиеся характеристики нагрева, что требует целенаправленной оптимизации систем теплоотвода.
Проблемы электромагнитных помех (EMI)
• Проблемы: Цепи водителя склонны к генерации электромагнитного излучения, которое может мешать управляющим сигналам осветительного оборудования или окружающих электронных устройств. Кроме того, печатные платы освещения должны соответствовать требованиям ЭМС сертификации.
• Причины возникновения: Печатные платы освещения часто объединяют цепи источника питания, управления и источника света, при этом высоковольтные и низковольтные цепи сосуществуют, что облегчает электромагнитную связь. Конструкция малого размера приводит к близкому расположению проводников, увеличивая риск помех.
проводников, увеличивая риск помех.
Соответствие конструкции и установки
• Проблемы: Осветительные приборы бывают различных форм (кольцеобразные, изогнутые, сверхтонкие), поэтому печатные платы освещения должны соответствовать этим нестандартным структурам, обеспечивая компактное размещение компонентов; печатные платы наружного освещения также должны соответствовать
требованиям по защите от воды, пыли и вибрации.
• Корневая причина: Осветительные приборы гражданского и коммерческого назначения предъявляют жесткие требования к внешнему виду и размерам, что требует разработки печатных плат, обеспечивающих баланс между электрической функциональностью и механической установкой.
Электробезопасность и надежность
• Проблемы: Печатные платы освещения подключаются к сетевому питанию и низковольтным источникам света. Недостаточная изоляция между высоким и низким напряжением может легко привести к утечкам и коротким замыканиям. Длительная работа в условиях высокой температуры и влажности может вызывать старение схемы и отказ паяных соединений.
• Причины возникновения: Осветительное оборудование используется в сложных условиях с высокими требованиями к безопасности.
Основные аспекты проектирования Выбор основы:
• Освещение малой мощности: Используется плата FR-4, а теплоотвод обеспечивается увеличением площади медных участков;
• Освещение средней и высокой мощности: предпочтительно использование алюминиевой печатной платы, а для сверхвысокой мощности — медной или керамической платы;
• Гибкое освещение: используется подложка из PI с высокой теплопроводностью и алюминиевый радиатор.
Конструкция схемы и контактных площадок:
Контактные площадки светодиодов используют конструкцию «теплопроводной площадки» для увеличения площади контакта с подложкой и быстрого отвода тепла;
мощная цепь использует более широкую медную фольгу и более толстую медь (2 унции и выше) для снижения сопротивления и выделения тепла;
избегают больших участков медной фольги, чтобы уменьшить деформацию печатной платы, вызванную термическим напряжением.
Оптимизация размещения:
Компоненты, выделяющие тепло, распределены, чтобы избежать локализации нагрева; цепь драйвера и цепь источника света расположены отдельно, чтобы предотвратить передачу тепла от ИС драйвера к светодиоду.
Учет требований по электромагнитной совместимости
Изоляция линий:
Расстояние между линиями высокого и низкого напряжения составляет ≥3 мм, а силовая линия и линия источника низкого напряжения изолированы с помощью изолирующего паза;
На входных/выходных клеммах схемы управления добавлены фильтры ЭМИ для подавления электромагнитного излучения.
Конструкция заземления:
Используется одноточечное заземление, чтобы избежать образования контуров заземления;
металлическая подложка печатной платы на металлической основе должна быть заземлена для усиления экранирующего эффекта;
чувствительные компоненты следует размещать ближе к заземлённой медной фольге, чтобы уменьшить помехи.
Правила трассировки:
Высокочастотные линии должны быть короткими и прямыми, избегая извилистых соединений;
линии питания и сигнальные линии пересекаются перпендикулярно для уменьшения электромагнитной связи.
