Tecnologia PCB - Come progettare il PCB a LED?

Per capire la progettazione del LED PCB, dobbiamo prima capire il principio di funzionamento del LED. LED è un dispositivo a semiconduttore a stato solido che emette luce rilasciando energia per generare fotoni quando elettroni e fori si ricombinano. Diversi materiali semiconduttori e processi di produzione determinano le caratteristiche chiave del LED, come colore, luminosità e efficienza luminosa. Ad esempio, i comuni LED blu utilizzano solitamente materiali di nitruro di gallio (GaN) e raggiungono un'emissione di luce blu efficiente controllando con precisione la concentrazione di doping e la struttura cristallina del materiale. Nei LED bianchi, i LED blu sono spesso utilizzati per eccitare i fosfori gialli per mescolare la luce bianca. In questo modo, le prestazioni e la distribuzione dei fosfori hanno un impatto importante sulla qualità della luce bianca, come la temperatura del colore e l'indice di resa del colore.

Quando PCB LED design, ci sono diversi elementi di base che devono essere considerati. Il primo è il layout. Secondo il numero, il tipo e i requisiti di applicazione dei LED, le loro posizioni sul PCB dovrebbero essere ragionevolmente disposte. Ad esempio, nelle applicazioni di illuminazione, al fine di ottenere effetti luminosi uniformi, i LED sono solitamente disposti secondo una certa distanza e disposizione. I layout comuni includono layout a matrice e circolari. Successivamente è la progettazione del circuito, che richiede il calcolo e la progettazione precisi della larghezza, della lunghezza e della direzione del cavo per garantire che la corrente possa essere distribuita uniformemente a ogni LED, riducendo al minimo la resistenza e l'induttanza della linea, riducendo la perdita di potenza e l'interferenza del segnale. Il terzo è il design di dissipazione del calore, scegliendo il materiale e la struttura di dissipazione del calore giusti, ad esempio utilizzando un substrato metallico (MCPCB), aggiungendo alette di dissipazione del calore, ecc., per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore e garantire che il LED funzioni all'interno dell'intervallo di temperatura appropriato. Come diodi regolatori di tensione, fusibili, ecc., possono efficacemente prevenire danni a LED causati da anomalie dell'alimentazione elettrica e migliorare l'affidabilità del sistema.

Progettazione LED PCB

La fase della progettazione del LED del PCB è la più critica e gli errori possono significare che il circuito è difettoso o difettoso. Creare un semplice circuito a scheda LED dovrebbe essere molto semplice. Tuttavia, quando devi realizzare tipi più complessi e ad alte prestazioni, la situazione cambia. Usa queste regole per perfezionare il tuo design.

1. Le schede di circuito a LED generano un sacco di calore e richiedono una progettazione pratica di gestione termica. A questo proposito, raccomandiamo quanto segue:

(1) Utilizzare materiali che conducono il calore in modo efficace, come l'alluminio o altri nuclei metallici

(2) Considerare l'uso di grandi riempimenti di rame e l'attacco di cuscinetti termici a loro

(3) Componenti spaziali corretti per prevenire l'accumulo di calore

(4) Utilizzare vie termiche in schede multistrato per trasferire calore

(5) nei circuiti ad alta potenza, includono dissipatori di calore e altre caratteristiche di raffreddamento

2. I LED sulle schede PCB funzioneranno solo come richiesto se sono collegati alla corretta alimentazione e ai circuiti di azionamento o ad altri componenti di controllo. Assicurare i seguenti punti durante la fase di progettazione:

(1) I circuiti di alimentazione e controllo corrispondono ai requisiti o alle valutazioni di tensione e corrente del LED

(2) Aggiungere dispositivi di protezione da sovracorrente e sovracorrente come fusibili e condensatori di bypass o di scoppiamento

(3) Posizionare il circuito di azionamento vicino ai pad LED e LED per evitare perdite e cadute di tensione

(4) Assicurare tecniche di messa a terra adeguate e utilizzare dimensioni di traccia adeguate

(5) Assicurare l'inclusione dei punti di prova del PCB

3. Seguire le pratiche corrette durante la disposizione e il routing, altrimenti il processo di assemblaggio del PCB a LED potrebbe fallire. Un layout improprio può anche causare problemi operativi in seguito.

(1) Potenza di percorso e terra al LED prima dei segnali di controllo

(2) separare la potenza dalle tracce del segnale ed evitare i stub per prevenire le interferenze

(3) Se progettare una scheda PCB a LED SMD, collocare i chip insieme per rendere l'assemblaggio più facile

I progetti di PCB a LED offrono una varietà di opzioni, sono adattabili, economici ed efficienti, qualità che consentono loro di essere utilizzati in molti ambienti. La maggior parte delle applicazioni sono nel mondo dell'illuminazione. La maggior parte delle luci moderne utilizzano diodi emissori di luce, e questo tipo di PCB è standard per molte lampade, dalle lampade domestiche a quelle installate in uffici e strutture commerciali o industriali. Oggi, anche l'illuminazione esterna sta gradualmente diventando a base di LED. Nel settore automobilistico, i LED sono ampiamente utilizzati e la maggior parte delle luci automobilistiche utilizza questa tecnologia. Questi PCB sono la spina dorsale della pubblicità e di altri display, supportando i chip che emettono luce e fornendo eccellenti capacità di dissipazione del calore.

Nel contesto della difesa globale della protezione ambientale verde, la progettazione del LED del PCB presterà anche maggiore attenzione alla protezione ambientale. I progetti futuri utilizzeranno materiali più rispettosi dell'ambiente, come materiali di substrato degradabili, saldatura senza piombo, ecc., per ridurre l'inquinamento per l'ambiente. Allo stesso tempo, ottimizzando la progettazione per migliorare l'efficienza luminosa dei LED, ridurre il consumo energetico e raggiungere il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni. Ad esempio, lo sviluppo di nuovi materiali semiconduttori e processi di fabbricazione per migliorare l'efficienza di conversione fotoelettrica dei LED, in modo che i LED consumano meno elettricità alla stessa luminosità.

In sintesi, la progettazione di PCB LED attraversa l'intero processo dal riconoscimento dei principi di base all'applicazione di tecnologie chiave, e poi alle pratiche di applicazione multi-scenario e alle prospettive di tendenza futura. Integra conoscenze multidisciplinari e rottura continuamente attraverso livelli tecnici come la dissipazione del calore, elettrico e ottico per soddisfare le esigenze di diversi campi come l'illuminazione, display e automobili. In futuro, con l'avanzamento della tendenza dell'intelligenza, dell'integrazione e della protezione dell'ambiente verde, i PCB a LED continueranno ad innovare nel campo della tecnologia elettronica, creeranno un ambiente luminoso migliore, più efficiente e rispettoso dell'ambiente per l'umanità e promuoveranno le industrie correlate a una nuova fase di sviluppo.