PCB技術 - LEDのPCBを設計する方法？

PCB LED設計を理解するには、まずLEDの動作原理を理解する必要があります。LEDは,電子と穴が再組み合わせられたときに光子を生成するためにエネルギーを放出することによって光を放出する固体半導体装置です.異なる半導体材料と製造プロセスは,色,明るさ,光効率などのLEDの主要な特徴を決定します.例えば,一般的な青いLEDは通常,通通常ガリウム通通常ガリウム通通通常は,ガリウム例例例えば,ガリウム硝酸化ガリウム (GaN) 材料を使用し,材料のドーピング浓度と結晶構造を正確に制御することによって効白いLEDでは,青いLEDはしばしば白い光を混合させるために黄色の黄黄色の白白白いリン光を刺激するために使用されます.このように,リンの性能と分布は,色温や色レンダリング指数などの白光の品質に重要な影響を与えています.

PCB LED設計にあたっては、いくつかの基本要素を考慮する必要がある。第一はレイアウトです。LEDの数、タイプ、およびアプリケーション要件に応じて、PCB上の場所を合理的に配置します。例えば、照明用途において、均一な照明効果を実現するために、LEDは通常一定の間隔と配列方式で配列される。一般的なレイアウトには、行列レイアウトと円形レイアウトがあります。次に回路設計です。これには、配線の幅、長さ、方向を正確に計算し、設計する必要があります。これにより、電流がLEDごとに均一に分布できるようにするとともに、配線抵抗とインダクタンスを最大限に低減し、消費電力と信号干渉を低減することができます。第三に、放熱設計であり、適切な放熱材料と構造、例えば金属基板（MCPCB）の使用、放熱フィンの添加などを選択し、放熱効率を高め、LEDが適切な温度範囲で動作することを確保する。例えば、レギュレータダイオード、ヒューズなどは、電源異常によるLEDの損傷を効果的に防止し、システムの信頼性を高めることができる。

PCB LEDデザイン

PCB LED設計の段階は最も重要であり,エラーは回路が欠陥または欠陥を意味する可能性があります.シンプルなLEDボード回路を作成することは非常にシンプルであるべきです。しかし、より複雑で高性能なタイプを作る必要があるとき、状況は変わります。これらのルールを使ってデザインを完璧にします。

1. LED回路板は多くの熱を生成し、実用的な熱管理設計を要求します。この点で、以下のことをお勧めします。

（1）アルミニウムや他の金属コアなどの熱を効果的に導く材料を使用します

（2）大型銅フィラーの使用を考慮し、その上に断熱パッドを付着させる

（3）熱蓄積を防ぐために適切にスペース部品

（4）多層板に熱伝達孔を用いた熱伝達

（5）高電力回路では、ヒートシンクおよび他の冷却機能を含んで下さい

2.PCBボードのLEDは、適切な電源および駆動回路または他の制御コンポーネントに接続されている場合にのみ、必要に応じて動作します。設計フェーズでは、次の点を確認します。

（1）電源および制御回路はLEDの電圧および電流の要件または評価に一致します

（2）ヒューズやバイパス、デカップリングキャパシタなどのサージや過電流保護装置の追加

（3）ドライブ回路をLEDおよびLEDパッドの近くに置いて損失および電圧の下降を避ける

（4）適切な接地技術を確保し、適切なトレースサイズを使用する

（5）PCBテストポイントが含まれていることを確認する

3. LEDのPCBアセンブリプロセスが失敗するかもしれない場合、レイアウトおよびルーティング時に適切な慣行に従ってください。不適切なレイアウトも後で運用問題を引き起こす可能性があります。

（1）制御信号の前にLEDに最初の路線電源および地面

（2）電源と信号トレースを分離し、干渉を防ぐために短い断線を避ける

（3）SMD LEDのPCB板を設計する場合は、組み立てを容易にするために片を一緒に置いて下さい

LED PCB設計は多種の選択を提供し、適応性が高く、コスト効果が高く、効率が高く、多くの環境で使用できるようにした。ほとんどのアプリケーションは照明分野にあります。多くの近代的な照明器具は発光ダイオードを使用しており、このPCBタイプは多くの照明器具の標準であり、家庭用照明器具からオフィス、商業または工業施設に設置された照明器具に至る。現在では、屋外照明もLEDを中心にしている。自動車分野ではLEDが広く使用されており、多くの自動車用ランプではこの技術が使用されている。これらのPCBは広告や他のディスプレイの柱であり、発光チップをサポートし、優れた放熱能力を提供する。

世界的にグリーン環境保護を提唱する背景の下で、PCB LED設計も環境保護をより重視する。将来の設計では、環境汚染を減らすために、分解可能な基板材料、鉛フリー半田など、より環境に配慮した材料を使用することになります。同時に、設計の最適化を通じて、LEDの発光効率を高め、エネルギー消費を下げ、省エネ・排出削減を実現する。例えば、LEDの光電変換効率を向上させ、同じ輝度でLEDがより少ない電力を消費するように、新しい半導体材料と製造プロセスを開発する。

要約すると,PCB LED 設計は,基本原則の認識から主要な技術の適用まで,その後,複数のシナリオの適用実践と将来のトレンドの展望まで,プロセス全体を通じて実行します.多学科知識を統合し,照明,ディスプレイ,自動車などの異なる分野のニーズを満たすために散熱,電気,光学などの技術レベルを継続的に突破しています.将来,知能,統合,緑の環境保護の傾向の進歩に伴い,LED PCBは電子技術の分野で革新を続け,人類のためにより良く,より効率的に,環境に優しい光環境を創造し,関連産業を新しい開発段階に促進します.