Technologie PCB - Comment concevoir un PCB LED?

Pour comprendre la conception de LED de PCB, nous devons d'abord comprendre le principe de fonctionnement de LED. La LED est un dispositif semi-conducteur à état solide qui émet de la lumière en libérant de l'énergie pour générer des photons lorsque les électrons et les trous se recombinent. Différents matériaux semiconducteurs et processus de fabrication déterminent les caractéristiques clés de la LED, telles que la couleur, la luminosité et l'efficacité lumineuse. Par exemple, les LED bleues courantes utilisent généralement des matériaux de nitrure de gallium (GaN) et réalisent une émission efficace de lumière bleue en contrôlant avec précision la concentration de dopage et la structure cristalline du matériau. Dans les LED blanches, les LED bleues sont souvent utilisées pour exciter les phosphores jaunes pour mélanger la lumière blanche. De cette manière, les performances et la distribution des phosphores ont un impact important sur la qualité de la lumière blanche, comme la température de couleur et l'indice de rendu de couleur.

Il y a plusieurs éléments de base à considérer lors de la conception de PCB LED. Le premier est la disposition. En fonction du nombre, du type et des exigences d'application des LED, organisez raisonnablement leur emplacement sur le PCB. Par exemple, dans les applications d'éclairage, pour obtenir un effet d'éclairage uniforme, les LED sont généralement disposées selon un certain espacement et arrangement. Les dispositions communes comprennent une disposition matricielle et une disposition circulaire. Vient ensuite la conception du circuit, qui nécessite un calcul et une conception précis de la largeur, de la longueur et de l'orientation du fil pour s'assurer que le courant peut être distribué uniformément à chaque LED, tout en minimisant la résistance et l'inductance de la ligne et en réduisant la consommation d'énergie et les interférences du signal. La troisième est la conception de dissipation de chaleur, choisissez le matériau et la structure de dissipation de chaleur appropriés, tels que l'utilisation d'un substrat métallique (mcpcb), l'ajout de ailettes de dissipation de chaleur, etc., pour améliorer l'efficacité de la dissipation de chaleur et s'assurer que les LED fonctionnent dans la plage de température appropriée. Tels que les diodes régulées, les fusibles, etc., peuvent empêcher efficacement les LED d'être endommagées par des anomalies de puissance, améliorant ainsi la fiabilité du système.

Conception de LED de PCB

Les étapes de la conception de PCB LED sont les plus critiques et une erreur peut signifier que le circuit est défectueux ou défectueux. La création d'un simple circuit de carte LED devrait être très simple. Cependant, les choses changent lorsque vous devez créer des types plus complexes et plus performants. Utilisez ces règles pour affiner votre design.

1. Les cartes de circuit à LED génèrent beaucoup de chaleur et nécessitent une conception pratique de gestion thermique. À cet égard, nous recommandons ce qui suit:

(1) Utilisez des matériaux qui conduisent la chaleur efficacement, tels que l'aluminium ou d'autres noyaux métalliques

(2) Envisager d'utiliser de grands remplissements en cuivre et de fixer des tampons thermiques à eux

(3) composants correctement espacés pour empêcher l'accumulation de chaleur

(4) Utilisez des vias thermiques dans des cartes multicouches pour transférer la chaleur

(5) Dans les circuits à haute puissance, incluez des dissipateurs de chaleur et d'autres caractéristiques de refroidissement

2. La LED sur la carte PCB ne peut fonctionner comme demandé que si elle est connectée au circuit d'alimentation et de conduite correct ou à d'autres composants de contrôle. Assurez - vous des points suivants pendant la phase de conception:

(1) Les circuits d'alimentation et de commande correspondent aux exigences de tension et de courant LED ou aux valeurs nominales

(2) Ajoutez des dispositifs de protection contre la surtension et le surcourant tels que des fusibles et des condensateurs de contournement ou de découplage

(3) placez le circuit d'entraînement près de la LED et du PAD LED pour éviter les pertes et les chutes de tension

(4) Assurer des techniques de mise à la terre appropriées et utiliser des tailles de traces appropriées

(5) assurez - vous d'inclure un point de test PCB

3. Suivez les bonnes pratiques lors de la mise en place et de l'acheminement, sinon le processus d'assemblage de PCB LED peut échouer. Une mise en page incorrecte peut également causer des problèmes opérationnels plus tard.

(1) Router la puissance et la masse à la LED avant les signaux de commande

(2) Séparez la puissance des traces de signal et évitez les tronçons pour éviter les interférences

(3) Si vous concevez une carte PCB LED SMD, placez les puces ensemble pour faciliter l'assemblage

Les conceptions de PCB LED offrent une variété d'options, sont adaptables, économiques et efficaces, qualités qui leur permettent d'être utilisées dans de nombreux environnements. La plupart des applications sont dans le monde de l'éclairage. La plupart des lampes modernes utilisent des diodes émetteuses de lumière, et ce type de PCB est standard pour de nombreuses lampes, des lampes à domicile à celles installées dans les bureaux et les installations commerciales ou industrielles. Aujourd'hui, l'éclairage extérieur devient également progressivement à base de LED. Dans le domaine automobile, les LED sont largement utilisées et la plupart des lampes de voiture utilisent cette technologie. Ces PCB sont la colonne vertébrale de la publicité et d'autres affichages, supportant des puces émetteuses de lumière et offrant d'excellentes capacités de dissipation de chaleur.

Dans le contexte de la défense mondiale de la protection de l'environnement vert, la conception de LED PCB prêtera également plus d'attention à la protection de l'environnement. Les futures conceptions utiliseront des matériaux plus respectueux de l'environnement, tels que les matériaux de substrat dégradables, la soudure sans plomb, etc., pour réduire la pollution de l'environnement. En même temps, en optimisant la conception pour améliorer l'efficacité lumineuse des LED, réduire la consommation d'énergie et réaliser la conservation d'énergie et la réduction des émissions. Par exemple, développer de nouveaux matériaux semi-conducteurs et procédés de fabrication pour améliorer l'efficacité de conversion photoélectrique des LED, de sorte que les LED consomment moins d'électricité à la même luminosité.

En résumé, la conception de PCB LED traverse l'ensemble du processus, de la reconnaissance des principes fondamentaux à l'application des technologies clés, en passant par les pratiques d'application Multi - scénarios et les perspectives de tendances futures. Il intègre des connaissances multidisciplinaires qui repoussent constamment les niveaux techniques de dissipation thermique, électrique, optique, etc., répondant aux besoins de différents domaines tels que l'éclairage, l'affichage, l'automobile, etc. À l'avenir, avec la promotion de l'intelligence, de l'intégration et de la tendance écologique, le PCB LED continuera d'innover dans le domaine de la technologie électronique, de créer un environnement lumineux meilleur, plus efficace et plus respectueux de l'environnement pour l'humanité et de faire progresser les industries connexes dans une nouvelle phase de développement.