EN
Osvetľovacia doska PCB
Výkonné osvetľovacie dosky PCB pre komerčné/priemyselné/automobilové/spotrebné osvetľovacie systémy. Vynikajúce tepelné riadenie, nízke straty výkonu a trvanlivý dizajn – spolu s prototypovaním do 24 hodín, rýchlym dodaním, podporou pri DFM a testovaním AOI. Optimalizované pre LED žiarovky, pásy, svietidlá a inteligentné osvetľovacie zariadenia.
✅ Vynikajúce odvádzanie tepla
✅ Energeticky účinná elektronika
✅ Podpora pri návrhu určenom pre LED/inteligentné osvetlenie
Popis
Prehľad
Osvetľovacie DPS sú tlačené spoje špeciálne určené pre rôzne osvetľovacie produkty. Sú základným nosníkom a spojovým prvkom osvetľovacej techniky, ktorý slúži hlavne na uchytenie LED čipov/diód, obvod riadenia komponenty a realizáciu prenosu energie a riadenie odvodu tepla. Sú vhodné pre rôzne osvetľovacie scenáre, ako sú LED osvetlenie, tradičné elektronické transformátory pre záverečné lampy a solárne osvetlenie, pričom DPS pre LED osvetlenie sú v súčasnosti najrozšírenejším typom aplikácie.
PCB osvetlenia sú plošné spoje špeciálne navrhnuté pre vlastnosti osvetľovacích zariadení. Ich kľúčové výhody sa týkajú odvádzania tepla, prispôsobivosti a spoľahlivosti
požiadaviek osvetľovacích scenárov, ako je uvedené nižšie:
Cieľový návrh odvádzania tepla zabezpečuje životnosť svetelného zdroja
Bežné dosky plošných spojov pre LED majú tepelnú vodivosť výrazne vyššiu ako bežné FR-4 dosky. Dosky na báze hliníka majú tepelnú vodivosť 1~3 W/(m・K), zatiaľ čo dosky na báze medi majú tepelnú vodivosť až 200~400 W/(m・K). Dokážu rýchlo odvádzať teplo generované LED čipmi počas prevádzky, čím zabraňujú stmievanie svetla a prehoraniu kvôli prehriatiu a výrazne predlžujú životnosť LED osvetľovacích zariadení (z tisícov hodín pri bežných doskách na desiatky tisíc hodín). Niektoré vysokej triedy keramické osvetľovacie dosky sa dajú prispôsobiť aj požiadavkám na chladenie pri extrémne výkonných osvetľovacích scenároch. tisícov hodín pri bežných doskách na desiatky tisíc hodín). Niektoré vysokej triedy keramické osvetľovacie dosky sa dajú prispôsobiť aj požiadavkám na chladenie pri extrémne výkonných osvetľovacích scenároch.
Prispôsobenie sa konštrukčným a funkčným požiadavkám osvetľovacích zariadení
• Prispôsobiteľný tvar: Môže byť prispôsobený do tvaru kruhu, oblúka, flexibilného alebo nepravidelného tvaru tuhej dosky podľa návrhu svietidla, čím sa prispôsobí inštalačnému priestoru rôznych svietidiel, ako sú žiarovky, reflektory a pouličné osvetlenie;
• Integrované funkcie: Podporuje integráciu obvodu riadenia LED, ovládacieho obvodu (dímovania, snímania) a obvodu zdroja svetla na tej istej doske plošných spojov, čím sa zjednoduší vnútorná štruktúra svietidla a zníži sa náročnosť montáže;
• Kompatibilita s balením: Prispôsobuje sa rôznym formám balenia LED, ako sú SMD a DIP (cez otvory), a spĺňa požiadavky na inštaláciu zdrojov svetla rôznych osvetľovacích produktov.
Vysoká odolnosť voči teplote a environmentálna spoľahlivosť
Vyrobené z vysokoteplotne odolných substrátov a lakov odolných voči spájkovaniu, môže dlhodobo vydržať teplotný rozsah prevádzky LED (-20~85 ℃), a niektoré špeciálne osvetľovacie dosky PCB dokonca vydržia extrémne prostredia -40~125 ℃ bez deformácie substrátu, starnutia obvodu alebo odlupovania laku odolného voči spájkovaniu pri vysokých teplotách; zároveň má dobré vlastnosti odolnosti voči vlhkosti a korózii a je vhodné pre rôzne interiérové a exteriérové osvetlenie situácie.
Stabilný elektrický výkon znížuje riziko porúch
Optimalizované usporiadanie obvodu (oddelenie obvodov riadiča a zdroja svetla) zníži vplyv elektromagnetického rušenia na stabilitu svietenia LED; výkonné osvetľovacie dosky PCB používajú širšiu medienu fóliu a hrubomedený dizajn, aby
znížili odpor vodiča, zabránili poklesu napätia alebo prehriatiu vodiča pri prenose vysokého prúdu a zabezpečili stabilitu jasu a elektrickú bezpečnosť osvetľovacích zariadení.
Rovnováha medzi nákladmi a výkonom
Pre civilné osvetľovacie aplikácie možno použiť nízkonákladnú FR-4 osvetľovaciu dosku plošných spojov, ktorá spĺňa požiadavky nízkoenergetických LED; pre stredné a vysoké výkony sa používajú hliníkové dosky plošných spojov na dosiahnutie efektívneho odvodu tepla pri miernych nákladoch, čím sa vyvažuje výkon a ekonomika; štandardizované výrobné procesy znižujú náklady na sériovú výrobu a uľahčujú údržbu a výmenu, čo ďalej zvyšuje celkovú hospodárnosť. štandardnú produkciu procesov znižujú náklady na hromadnú výrobu a uľahčujú údržbu a náhradu, čo ďalej zvyšuje celkovú hospodárnosť.
Spĺňa bezpečnostné normy osvetľovacieho priemyslu
Prísne dodržiavanie izolačných a nehorľavých noriem pre osvetľovacie zariadenia za účelom predchádzania bezpečnostným rizikám, ako sú skraty a požiare, najmä v komerčných a priemyselných osvetľovacích scenároch, spĺňa vysoké bezpečnostné požiadavky.
Kontrast
Osvetľovacia doska PCB a LED doska plošných spojov nie sú úplne nezávislé pojmy; majú vzťah zahrnutia a byť zahrnuté, a všeobecného a špecifického použitia. Základné rozdiely a súvislosti možno jasne odlíšiť od rozmery, ako sú definícia, rozsah a charakteristiky:
Základné definície a rozdiely v rozsahu
Osvetľovacia doska PCB
Toto je všeobecný termín pre DPS špeciálne navrhnuté pre všetky typy osvetľovacích zariadení, ktoré zahŕňajú všetky typy osvetlenia . Ich základnou funkciou je poskytovať elektrické spojenia, podporu komponentov a riadenie odvodu tepla pre rôzne osvetľovacie produkty, prispôsobenie sa prevádzkovým charakteristikám rôznych svetelných zdrojov.
Rozsah: Zahŕňa DPS pre LED osvetlenie, elektronické transformátory zápaliek, stmievanie žiaroviek so žiarovým vláknom a ďalšie dosky obvodov pre všetky osvetľovacie scenáre.
Led pcb
Toto je DPS špeciálne navrhnutá pre LED svetelné zdroje, patrí do podkategórie osvetľovacích DPS. Slúži výlučne pre LED osvetľovacie zariadenia (ako sú LED žiarovky, reflektory, pouličné osvetlenie a svetelné pásy) a musí byť prispôsobená nízkemu napätiu, vysokému prúdu, a vysoké tepelné zaťaženie charakteristické pre LED.
Rozsah: Výlučne pre scény s LED osvetlením, je to kľúčovou súčasťou DPS pre osvetlenie (tvorí viac ako 90 %, keďže LED sú v súčasnosti dominantným zdrojom osvetlenia).
| Rozmer | Osvetľovacia doska PCB | Led pcb | |||
| Použiteľný zdroj svetla | Všetky zdroje svetla (LED, zároveňky, žiarovky atď.) | Iba zdroj svetla LED | |||
| Kľúčový dôraz pri návrhu | Prispôsobiteľnosť elektrickým vlastnostiam rôznych zdrojov svetla (napr. vysokonapäťové riadenie pre zároveňkové balasty). | Prednosť chladeniu + nízkonapäťový, vysokoproudový návrh obvodu | |||
| Výber podložky | Pre pohony zároveňiek/žiaroviek možno použiť štandardný FR-4; pre aplikácie s LED sa používajú hliníkové/mediene podložky. | Hlavné sú hliníkové a mediene podložky (vysoký výkon), pre nízky výkon sa používa FR-4 a pre vysokorozpočtové aplikácie sa používa keramika. | |||
| Funkčné požiadavky | Zdôrazňuje sa riadenie obvodu. | Berie sa do úvahy pripojenie obvodu, odvod tepla a štrukturálne prispôsobenie (plošná montáž/balenie LED). | |||
Význam a praktické využitie
Vzťah zahrnutia: Doska plošných spojov LED je kľúčovou podkategóriou osvetľovacej dosky plošných spojov. Keďže LED nahradzujú tradičné zdroje svetla, viac ako 95 % osvetľovacích dosiek plošných spojov na trhu sú momentálne dosky plošných spojov LED. Preto sa v bežnej reči „osvetľovacia doska plošných spojov“
často priamo stotožňuje s „doskou plošných spojov LED“, no v prísnom zmysle majú tieto dva pojmy odlišný rozsah.
Návrhové rozdiely:
Tradičné osvetľovacie dosky plošných spojov (napr. dosky plošných spojov pre závesné svietidlá): Nie je potrebné intenzívne chladenie; substrát FR-4 je dostatočný. Dôraz by mal byť kladený na optimalizáciu izolácie vysokonapäťového riadiaceho obvodu.
Dosky plošných spojov LED: Musí sa uprednostniť odvod tepla (hliníkové/meďové substráty). Obvodnosť musí byť prispôsobená vlastnostiam konštantného prúdového pohonu LED, aby sa predišlo poklesu svetelného výkonu spôsobenému kolísaním prúdu.
Prekrývajúce sa scenáre: Všetky LED DPS patria do kategórie DPS pre osvetlenie, ale nie všetky DPS pre osvetlenie sú LED DPS.
Typy osvetľovacích dosiek plošných spojov
| TYP | Špecifické typy | charakteristika | Výhody | Aplikačné scenáre | |
| Materiál substrátu | FR-4 Osvetľovacia doska PCB | S tepelnou vodivosťou 0,3–0,5 W/(m·K), zrelou technológiou, dobrou izoláciou a nízkymi nákladmi má tento produkt zrelý výrobný proces. | Vysoký poměr cena/výkon a jednoduché spracovanie | Nízkoenergetické LED indikátory, tradičné balasty pre záverečné lampy, malé stolné lampy | |
| Hliníková osvetľovacia doska PCB | Tepelná vodivosť 1,0–4,0 W/(m·K), vysoká mechanická pevnosť a lepší odvod tepla ako u FR-4. | Dobrá rovnováha medzi odvádzaním tepla a nákladmi | Svetelné panely so stredným a vysokým výkonom, pouličné osvetlenie, priemyselné reflektory | ||
| PCB osvetlenia na báze medi | Tepelná vodivosť 200–400 W/(m·K), vysoká nosnosť prúdu a vynikajúce odvádzanie tepla. | Vhodné pre extrémne vysoký výkon a vysoké teploty | Scénické osvetlenie, automobilové svetlomety, priemyselné vyhľadávacie reflektory | ||
| Keramické PCB osvetlenia | Typ oxidu hlinitého má tepelnú vodivosť 15–30 W/(m·K), odolnosť voči vysokým teplotám a vynikajúcu izoláciu. | Vysoko stabilné a prispôsobivé extrémnym prostrediam | Chirurgické svetlá pre medicínske účely, výbušnoodolné osvetlenie, špeciálne osvetlenie pre vysoké teploty | ||
| Flexibilný (PI) osvetľovací DPS | Polyimidová podložka, flexibilná a ohybná, tenká a ľahká | Prispôsobiteľná nepravidelným štruktúram, flexibilné zapojenie | Flexibilné LED pásy, interiérové ambientné osvetlenie automobilov, zakrivené svietidlá | ||
| Štrukturálna forma | Tuhý osvetľovací DPS | Má pevný a tuhý tvar, stabilnú štruktúru a je odolný voči opotrebovaniu | Jednoduchá inštalácia a vysoká nosnosť | Závesné svetlá, pouličné osvetlenie a bežné pevné osvetľovacie zariadenia | |
| Flexibilný osvetľovací DPS | Mäkké, pružné, skladacie a ľahké | Prispôsobenie sa nepravidelným priestorom | Pružné svetelné pásy, zakrivené zadné svetlá pre automobily | ||
| Tuho-pružný osvetľovací DPS | Tuhá oblasť podporuje komponenty, zatiaľ čo pružná oblasť spája zdroj svetla. | Vyváženie stability a pružnosti | Interné spojenia automobilových predných svetiel, nepravidelné zapojenie pre inteligentné osvetlenie | ||
| Typy svetelných zdrojov | DPS pre LED osvetlenie | Nízke napätie a vysoký prúd vyžadujú konštrukciu na odvod tepla; substrát je väčšinou kovový/pružný. | Prispôsobené vlastnostiam svetelného vyžarovania LED, zabraňuje poklesu jasu | Kompletná ponuka výrobkov pre LED osvetlenie (žiarovky, svetelné pásy, pouličné osvetlenie atď.) | |
| PCB pre osvetlenie zápalných lamp | Vysokonapäťový pohon, nie je potrebné intenzívne chladenie, dôraz na izoláciu | Prispôsobené požiadavkám balastov zápalných lamp | Rôzne riadiace dosky pre pohony zápalných lamp | ||
| PCB pre osvetlenie žiaroviek/halogénových lamp | Nízka spotreba energie a nízke generovanie tepla; kladie sa dôraz na stabilitu obvodu stmievania | Podporuje funkciu stmievania a má nízke náklady | Riadiaca doska pre stmievateľné žiarovky a halogénové lampy | ||
Výrobná kapacita
| Výrobná kapacita tuhých RPCB | |||||
| Položka | RPCB | HDI | |||
| minimálna šírka linky/vzdialenosť medzi linkami | 3MIL/3MIL(0,075 mm) | 2MIL/2MIL(0,05 MM) | |||
| minimálny priemer otvoru | 6MIL (0,15 mm) | 6MIL (0,15 mm) | |||
| minimálne otvorenie laku odolného voči spájkovaniu (jednostranné) | 1,5MIL (0,0375 mm) | 1,2MIL (0,03 mm) | |||
| minimálny mostík spájkového odporu | 3MIL (0,075 mm) | 2,2 MIL (0,055 mm) | |||
| maximálny pomer stran (hrúbka/priemer otvoru) | 0.417361111 | 0.334027778 | |||
| presnosť riadenia impedancie | +/- 8% | +/- 8% | |||
| dokončená hrúbka | 0,3-3,2MM | 0,2-3,2MM | |||
| maximálna veľkosť dosky | 630MM*620MM | 620 MM * 544 MM | |||
| maximálna hrúbka hotovej medi | 6 uncí (210 μm) | 2 unce (70 μm) | |||
| minimálna hrúbka dosky | 6MIL (0,15 mm) | 3MIL (0,076 mm) | |||
| maximálny počet vrstiev | 14. poschodie | 12 poschodí | |||
| Povrchová úprava | HASL-LF, OSP, Imersný zlatý, Imersný cín, Imersný striebro | Immersion Gold, OSP, selektívne immersion gold, | |||
| uhlíkový tlač | |||||
| Min./max. veľkosť laserovej diery | / | 3MIL / 9.8MIL | |||
| tolerancia veľkosti laserovej diery | / | 0.1 | |||
Poznámky
Osvetľovacia doska PCB navrh musí vyvažovať odvod tepla, elektrický výkon, konštrukčnú kompatibilitu a priemyselné štandardy. Hlavné výzvy spočívajú v riadení teploty a elektromagnetickej kompatibilite, a to nasledovné kľúčové aspekty: Hlavné návrhové výzvy
Výzvy termálneho riadenia
• Výzvy: LED a iné svetelné zdroje vyvíjajú počas prevádzky sústredené teplo. Nedostatočný odvod tepla môže viesť k zrýchlenému poklesu svetelného výkonu, skráteniu životnosti a dokonca k poškodeniu komponentov. Tradičné substráty FR-4 majú nízku tepelnú vodivosť, čo vyžaduje vyváženie medzi odvodom tepla a nákladmi pri konštrukcii dosiek plošných spojov na báze kovu.
• Základné príčiny: Osvetľovacie dosky plošných spojov majú obmedzený priestor, čo sťažuje umiestnenie rozsiahlych chladiacich konštrukcií. Rôzne svetelné zdroje majú výrazne odlišné charakteristiky vyhrievania, čo si vyžaduje cielenú optimalizáciu chladiacich konštrukcií.
Problémy s elektromagnetickou interferenciou (EMI)
• Výzvy: Riadiace obvody majú sklon k vyžarovaniu elektromagnetického žiarenia, ktoré môže rušiť riadiace signály osvetľovacích zariadení alebo okolitých elektronických zariadení. Okrem toho musia osvetľovacie dosky plošných spojov spĺňať požiadavky EMC certifikačné požiadavky.
• Základné príčiny: Osvetľovacie dosky plošných spojov často integrujú obvody napájania, riadenia a svetelného zdroja, pričom vysokonapäťové a nízkonapäťové obvody existujú súčasne, čo uľahčuje elektromagnetickú väzbu. Návrh malých rozmerov má za následok tesné vzdialenosti medzi
drôtenými prepojmi, čo zvyšuje riziko interferencie.
Kompatibilita štruktúry a inštalácie
• Výzvy: Osvetľovacie zariadenia majú rôzne tvary (kruhové, ohnuté, ultra-tenké), čo vyžaduje, aby osvetľovacie dosky plošných spojov zodpovedali týmto nepravidelným štruktúram a zároveň zabezpečovali kompaktné usporiadanie súčiastok; osvetľovacie dosky plošných spojov pre vonkajšie použitie musia tiež spĺňať
požiadavky na vodotesnosť, prachotesnosť a odolnosť voči vibráciám.
• Koreňová príčina: Obytné/komerčné osvetľovacie zariadenia majú prísne požiadavky na vzhľad a veľkosť, čo vyžaduje návrh dosiek plošných spojov, ktorý vyvažuje elektrickú funkčnosť a mechanické inštalácie.
Elektrická bezpečnosť a spoľahlivosť
• Výzvy: Osvetľovacie dosky plošných spojov zahŕňajú napájanie zo sieťovej prívodnej energie a nízko-napäťové svetelné zdroje. Nedostatočná izolácia medzi vysokým a nízkym napätím môže ľahko viesť k úniku prúdu a skratom. Dlhodobý prevádzka pri vysokých teplotách/vlhkosti môže spôsobiť starnutie obvodu a poruchy spojov olovených spájkov.
• Základné príčiny: Osvetľovacie zariadenia sa používajú v komplexných scenároch s vysokými bezpečnostnými štandardmi.
Kľúčové aspekty návrhu Výber substrátu:
• Osvetlenie s nízkym výkonom: Používa sa substrát FR-4, chladienie sa zlepšuje zväčšením medienej plochy;
• Osvetlenie so stredným a vysokým výkonom: preferuje sa hliníková doska plošných spojov, pre extrémne vysoký výkon sa používa medienna alebo keramická doska plošných spojov;
• Prispôsobiteľné osvetlenie: používa sa PI substrát s vysokou tepelnou vodivosťou s chladiacim chladičom z hliníka.
Návrh obvodu a plošiny:
Plošiny LED používajú návrh „tepelne vodivého políčka“ na zvýšenie plochy kontaktu so substrátom a rýchle odvádzanie tepla;
výkonný obvod používa širšiu medienu fóliu a hrubšiu meď (2 uncie a viac) na zníženie odporu a tvorby tepla;
veľké plochy medienej fólie sa vyhýbajú, aby sa znížilo skreslenie dosky plošných spojov spôsobené tepelným napätím.
Optimalizácia usporiadania:
Komponenty vyvíjajúce teplo sú rozmiestnené tak, aby sa zabránilo koncentrácii tepla; ovládací obvod a obvod zdroja svetla sú umiestnené oddelene, aby sa zabránilo prenosu tepla z ovládacieho integrovaného obvodu na LED.
Zohľadnenie elektromagnetickej kompatibility
Izolácia vedenia:
Vzdialenosť medzi vysokonapäťovými a nízkonapäťovými vodičmi je ≥3 mm a napájací vodič siete a nízkonapäťový zdroj svetla sú oddelené izolačnou drážkou;
Na vstupné/výstupné svorky riadiaceho obvodu sú pridané EMI filtre na potlačenie elektromagnetického vyžarovania.
Uzemňovací dizajn:
Používa sa jednobodové uzemnenie, aby sa predišlo vzniku uzemňovacích slučiek;
kovový nosník kovovej dosky plošných spojov musí byť uzemnený, aby sa zlepšil stínivý efekt;
citlivé komponenty by mali byť umiestnené blízko uzemnenej medienej fólie, aby sa znížilo rušenie.
Pravidlá pre vedenie vodičov:
Vysokofrekvenčné vodiče sú krátke a priame, aby sa predišlo obíhaniu vedenia;
napájacie vodiče a signálne vodiče sa križujú kolmo, aby sa znížilo elektromagnetické spriahnutie.
