Дизайн и компоновка светодиодной печатной платы

Вы можете найти светодиодные печатные платы практически в каждом электронном устройстве на рынке. Светодиодные печатные платы оказали глубокое влияние на нашу повседневную жизнь, и их можно использовать практически во всем: от детских игрушек до уличных фонарей за окном. Интеграция светодиодов в печатную плату является крупным технологическим новшеством, которое произвело революцию в электронике. Благодаря своим обширным преимуществам, таким как высокая эффективность, экономичность и компактность, светодиодные печатные платы быстро нашли применение во многих отраслях. Следовательно, важно знать нюансы и аспекты проектирования и дизайна печатных плат для светодиодов, чтобы удовлетворить потребности рынка микроэлектроники.

В cветодиодных источниках света cветодиодные печатные платы пользуются большой популярностью в широком спектре осветительных приборов, благодаря полезным свойствам, которые они предлагают. Здесь мы перечислили некоторые преимущества использования светодиодных печатных плат в конструкции.

• Легкий вес и небольшой размер. Легкий вес и низкий профиль светодиодов способствуют их использованию в электронике, например, в компьютерах, смартфонах, ламп автомобиля, прожекторов, светофоров, и т.д.
• Эффективное энергопотребление. Для экономии затрат на электроэнергию, большинство жилых домов переходят на светодиоды, поскольку они могут сократить потребление энергии до 80%.
• Пыле- и влагозащищённость. Качественные светодиодные печатные платы менее уязвимы к влаге и пыли. Они подходят для любого промышленного освещения, требующего защиты от влаги и пыли.
• Более длительный срок службы. Светодиоды имеют срок службы до 25 раз больше, чем у традиционных источников света, которая привлекла многих производителей автомобилей и бытовой техники.
• Без использования ртути. Из-за присутствия ртути, традиционные ртутные лампы оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. Напротив, светодиоды не содержат ртути, что означает, что они могут быть легко переработаны, не требуя сложных методов утилизации. Следовательно, светодиоды намного меньше загрязняют окружающую среду по сравнению с традиционными источниками света.
• Высокая эффективность. По сравнению с традиционными источниками света, светодиоды используют большую часть электроэнергии для освещения, а не на тепловыделение. Традиционные лампочки рассеивают большую часть энергии в виде тепла. Несмотря на то, что тепло, выделяемое светодиодами, составляет около 20% от общего энергопотребления, достаточно представлять опасность для светодиодных цепей. Следовательно, нам необходимо решить несколько основных задач и обратить внимание на некоторые аспекты проектирования светодиодных печатных плат.

Несколько проблем при проектировании светодиодных печатных плат

Вот некоторые из проблем, которые нам приходится решать при проектировании светодиодных печатных плат с использованием систем светодиодного освещения:

• Температура. Тепло, выделяемое светодиодными печатными платами, увеличивает температуру печатной платы. Следовательно, крайне важно принять надлежащие меры по управлению температурным режимом, чтобы избежать влияния высоких температур на срок службы и цвет светодиодов. Для обеспечения длительного срока службы и высокой эффективности светодиодных светильников, мы должны внедрить надлежащее управление температурой в критически важных светодиодных системах.
• Срок службы светодиодов. Хотя светодиоды известны своим долгим сроком службы, по мере повышения температуры светодиодных цепей, срок службы светодиодов уменьшается.
• Цвет света. Светодиоды работают воспроизведения определенных цветов для различных светодиодных систем. Управление цветовой температурой - ключевой процесс в управлении цветом светодиодов.

Ключевые аспекты дизайна печатных плат для светодиодов

При проектировании светодиодной печатной платы, вы должны рассмотреть размещение компонентов, уделить внимание выбору материалов, предусмотреть управление температурным режимом, а также сделать оптимальным электрические соединения на плате. С соответствующим дизайном, вы получите плату, которая позволяет светодиодам работать правильно.

• Размещение компонентов. Правильное размещение компонентов имеет решающее значение для проектирования светодиодной печатной платы. Хорошее размещение закладывает основу для снижения затрат, простоты изготовления и высокого качества изделия. В дополнение к светодиодам, другие компоненты, такие как разъемы, активные и пассивные компоненты, резисторы и термисторы должны быть размещены на плате светодиодной печатной платы. Во избежание перенапряжения на плате, требуется подходящее расстояние между компонентами. Следовательно, при проектировании светодиодной печатной платы, мы должны рассмотреть путь утечки - кратчайшего расстояние между компонентами.
• Материалы для печатных плат. Есть два наиболее предпочтительных варианта среди различных материалов для печатных плат для светодиодных решений: FR4 и изолированная металлическая подложка, каждый со своими достоинствами и недостатками с точки зрения стоимости или тепловых характеристик. Материалы, используемые для проектирования печатных плат светодиодов, должны способствовать отводу избыточного тепла от платы, обеспечивая при этом электрическую изоляцию проводников и электрических соединений между отдельными компонентами. В большинстве светодиодных печатных плат в качестве металлического базового слоя используется алюминий, поскольку алюминиевая основа способствует рассеиванию тепла и управлению температурным режимом. Над алюминиевой основой находится диэлектрическая пленка, верхний слой которой состоит из медной цепи и паяльной маски. Мы называем этот тип конструкции изолированной металлической подложкой.
• Управление температурным режимом. Отличное температурным режимом имеет решающее значение для проектирования светодиодных печатных плат, поскольку высокие температуры могут сократить срок службы светодиодных ламп и изменить цвет света. Следовательно, алюминиевые сердечники, тепловые переходы, и радиаторы обычно используются в конструкциях светодиодных печатных плат для отвода тепла от проводников и компонентов. Размещение компонентов и расположение светодиодов следует учитывать при проектировании печатной платы для равномерного распределения тепла и эффективного управления температурным режимом, чтобы обеспечить надежность и правильное функционирование изделия.
• Контроль и тестирование. Процесс контроля обычно происходит после размещения компонентов. Благодаря тщательному тестированию, мы можем избежать коротких замыканий, а также перекрестных помех, чтобы обеспечить высокое качество и надежность. Правильная маршрутизация трассировки позволяет всем сетям правильно подключаться без помех от других сетевых подключений. Достаточная ширина дорожек предотвращает перегрев, контролируя величину тока по всей плате. Кроме того, в дизайне  платы также должны учитывать пространство и монтажные отверстия, чтобы предотвратить некоторые производственные проблемы.
• Покрытие платы. Покрытие платы выполняет две важные функции – защитить открытую медь и обеспечить поверхность для компонентов, припаянных к ней. Примеры распространенных покрытий - HASL. Найти наиболее подходящее покрытие непросто, и для этого требуется сочетание таких факторов, как плюсы и минусы каждого  материала покрытия, а также его стоимость.

Типы светодиодных печатных плат

• Односторонняя светодиодная печатная плата — это особый тип печатной платы, которая имеет только один проводящий слой. Они идеально подходят для требований к проектированию с низкой плотностью и просты в проектировании и производстве. Односторонние светодиодные печатные платы экономичны, легко ремонтировать, и подходит для больших объемов заказов.
• Двусторонняя светодиодная печатная плата - относится к плате с дорожками цепи с обеих сторон. Это платы с большей гибкостью дизайна, более низкой стоимостью, с хорошим рассеиванием тепла и стабильностью, являются наиболее предпочтительным типом печатных плат в светодиодной промышленности. Двусторонние платы подходят для сложных светодиодных решений. Обычно они используют два метода сборки компонентов - Монтаж в отверстие и поверхностный монтажа.
• Многослойная светодиодная печатная плата. В отличие от двусторонних печатных плат, которые содержат только два слоя проводящего материала, многослойные светодиодные печатные платы должны состоять более чем из двух слоев печатных плат. Они подходят для построения аппаратных систем светодиодного освещения. Светодиодные печатные платы спроектированы как многослойные платы со многими преимуществами, такими как небольшой размер и легкий вес, более высокая плотность сборки, лучшая прочность и гибкость, мощная единая точка подключения, так далее.

Что предлагает ИнПромСинтез

Быстрое выполнение работ

• У нас очень быстрое время обработки запросов от клиентов - от проектирование до изготовления прототипа или рабочего образца платы.
• Широкий выбор параметров
• Для изготовления плат ИнПромСинтез использует широкий выбор различных параметров. Он включает в себя тип материала печатной платы, который Вы хотите использовать, отделку поверхности. А также опции для добавления уникальных идентификаторов для ваших плат.
• Наше производство также может производить платы до 32 слоев.

Система онлайн заказа

Наконец, сайт ИнПромСинтез позволяет вести заказ платы полностью в онлайн режиме, где производится подгрузка файлов проекта, согласование замены компонентов, а также автоматический расчёт цены Вашей печатной платы. Это происходит после того, как Вы загрузите файлы Gerber и введете необходимые данные.

Наше производство печатных плат предлагает идеальный баланс между ценой и качеством и множеством вариантов изготовления, которые могут подходить для высоковольтных плат.