Was ist LED-Lampen-PCB?
LED steht für Leuchtdiode. Eine LED-Glühbirnenplatine ist im Grunde eine LED, die auf eine Platine gelötet wurde.
Ein gekennzeichneter Chip wird verwendet, um Licht zu erzeugen, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt. Diese Methode ist sehr effektiv und spart mehr Energie.
Der Chip wird unter Verwendung einer Keramikbasis und a gebondet thermischer Kühlkörper.
Dies liegt daran, dass die Leiterplatten von LED-Lampen eine enorme Wärmemenge erzeugen, die mit herkömmlichen Mitteln nur schwer abgeführt werden kann.
Was sind die üblichen Anwendungen von LED-Leiterplatten?
Einige der gängigen Anwendungen von LED-PCB-Design sind:
Telekommunikation
Leiterplatten für LED-Lampen werden in dieser Branche häufig als LED-Anzeigen eingesetzt.
Da die meisten Telekommunikationsgeräte eine große Menge Wärme abgeben, hat die LED-Glühbirnen-Leiterplatte die Fähigkeit, Wärme zu übertragen.
Es wird auch in der Industrie aufgrund seiner langen Lebensdauer und Haltbarkeit bevorzugt.
Consumer Elektronik
Die Verwendung von Leiterplatten für LED-Lampen im Verbraucherbereich nimmt zu.
LED-PCB-Displays und -Anzeigen sind häufiger in Produkten wie Fernsehern, Tablets, Smartphones und Computern enthalten.
Aufgrund der Wärmeempfindlichkeit der Unterhaltungselektronik werden LED-Leiterplatten aus Aluminium wegen ihrer Wärmeleitfähigkeit bevorzugt.
Medizintechnik
Die meisten Krankenhausbeleuchtungen und Beleuchtungswerkzeuge für medizinische Untersuchungen und Beleuchtungswerkzeuge verwenden LED-Leiterplatten.
Sie werden aufgrund ihrer Fähigkeit, Wärme effizient zu übertragen, und ihrer Haltbarkeit bevorzugt.
Verbraucherbeleuchtung
Verbraucherbeleuchtung ist der Hauptverbraucher von LED-Leiterplatten.
Ihre Anwendungen variieren stark von solarbetriebener Beleuchtung bis hin zu Scheinwerfern, Laternen, Taschenlampen und Lampen.
Transport
Von Ampeln bis hin zu Fahrzeugen sind LED-Leiterplatten in der Transportbranche weit verbreitet.
LED-Leiterplatten werden in Autos für Blinker, Bremslichter und Scheinwerfer sowie auf Armaturenbrettern verwendet.
Auf der Verkehrsplattform werden LED-Leiterplatten für Autobahnen, Tunnel und Straßenbeleuchtung verwendet. Auch Ampeln und Ampeln nutzen LED-Leiterplatten.
Lauflichter und Luftlandescheinwerfer in der Luftfahrtindustrie setzen auf LED-Leiterplattenbeleuchtung.
Die LED-Leiterplatte findet auch Anwendung in der Anzeige und Innenbeleuchtung von Flugzeugen.
Welches sind die üblichen Substratmaterialien für LED-Lampen-Leiterplatten?
Unterschiedliche Anwendungen haben unterschiedliche LED-Lampen PCB-Designs und Komponenten.
Diese Designs bestimmen die Art der Leiterplatte und die Art des für die Beschichtung verwendeten Materials.
Zu den verschiedenen Substratmaterialien, die in Leiterplatten für LED-Lampen verwendet werden, gehören:
Metallkern
LED-Leiterplatten aus Metallkern haben eine effiziente Wärmeübertragung und sind in verschiedenen Arten von Anwendungen sehr zuverlässig.
Solche LED-Glühbirnen-Leiterplatten haben Basen, die aus Metallen wie Kupfer, Aluminium bestehen und laminiert sind.
Epoxide
Epoxidharze sind ein sehr verbreitetes LED-Lampen-PCB-Substrat. Es ist jedoch relativ weniger haltbar. Leiterplatten aus Epoxid sind nicht sehr teuer in der Herstellung.
FR 4
Dies ist das am häufigsten verwendete PCB-Material für LED-Lampen, bei denen der Sockel aus Epoxid und Glas besteht.
In Bezug auf die Wärmeübertragung ist der FR4 vergleichsweise ineffizient, da er feuerhemmend ist.
Warum ist Metallkern-PCB am besten für LED-Licht-PCB-Anwendungen geeignet?
LED-Leiterplatten neigen dazu, sich mit herkömmlichen Methoden nur schwer abzukühlen, da ein hohes Wärmevolumen entsteht.
Die meisten LED-Licht-PCB-Anwendungen bevorzugen Leiterplatten mit Metallkern weil sie eine verbesserte Wärmeableitungsfähigkeit haben.
Aluminium ist das am meisten bevorzugte Metall bei der Herstellung von Leiterplatten für LEDs.
Die Aluminium-LED-Licht-PCB enthält charakteristischerweise eine wärmeleitende dünne Schicht aus dielektrischem Material.
Dieses Material kann Wärme im Vergleich zu herkömmlichen starren Leiterplatten weitaus effektiver ableiten und übertragen.
Warum ist die Leiterplatte für LED-Lampen mit Aluminiumkern besser als die Leiterplatte für FR-4-LED-Lampen?
Hier sind einige der Gründe, die Sie berücksichtigen müssen:
Light Weight
Aluminium ist sehr leicht, obwohl es langlebig ist. Die Belastbarkeit einer LED-Lampenplatine kann verbessert werden, ohne ihr Gewicht hinzuzufügen, ein sehr wichtiger Faktor bei der Herstellung.
Dies wird nicht nur das Endprodukt leichter machen, sondern auch die Handhabung und den eventuellen Versand viel einfacher machen.
Dies ermöglicht eine effiziente Handhabung großer Mengen von LED-Lampen-PCBs und reduziert so deren Kosten.
Weniger teuer
Aluminium ist im Vergleich zu FR-4 leicht zugänglich und raffiniert, da es auf der ganzen Welt abgebaut werden kann.
Der Überfluss an Aluminium macht es weniger kostspielig als FR-4.
Dies führt zu einem kostengünstigeren Herstellungsprozess für die Aluminium-LED-Glühlampe-Leiterplatte.
Bessere Wärmeübertragung
Wenn die Temperaturen in einer Elektronik konstant hoch sind, können ernsthafte Schäden auftreten. Dies wirkt sich negativ auf ihren Betrieb und ihre Funktionalität aus.
Aluminium hat im Vergleich zu FR-4 die besten Eigenschaften in Bezug auf die Wärmeübertragung.
Dies liegt daran, dass Wärmeenergie problemlos geleitet und von wichtigen Komponenten weggeleitet wird, wodurch thermische Schäden minimiert werden, die sich auf die Leiterplatte der LED-Lampe auswirken.
Die Wärmeableitungsfähigkeiten von Aluminium haben zu einer erhöhten LED-Dichte geführt.
Dies bedeutet, dass ein PCB-Design für LED-Lampen die Montage mehrerer LEDs darauf ermöglichen kann.
Dies gewährleistet auch eine längere Betriebszeit, da die Leiterplatte der LED-Lampe im Vergleich zu FR-4-Leiterplatten bei sehr niedrigen Temperaturen betrieben wird.
Verbesserte Haltbarkeit
Aluminium hat sich im Vergleich zu FR-4 als robuster erwiesen.
Dies bedeutet, dass langlebiges und starkes Material Brüchen standhalten kann und die Belastungen des Herstellungsprozesses effizient gehandhabt werden.
Die Aluminium-LED-Lampenplatine hat eine verbesserte Beständigkeit gegen Beschädigungen durch die tägliche Handhabung, hauptsächlich in stoßanfälligen Szenarien.
Umweltfreundlich
Wie beim Recycling von Aluminiumdosen sind auch Leiterplatten für LED-Lampen aus Aluminium im Gegensatz zu FR-4-Platinen recycelbar.
Sie sind auch ungiftig (enthalten kein Quecksilber), was bedeutet, dass sie ganz einfach und umweltverträglich loszuwerden sind.
Geringerer Stromverbrauch
Eine hochwertige Aluminium-LED-Lampen-Leiterplatte hat eine Effizienz, die etwa sechs- bis siebenmal höher ist als die einer FR-4.
Im Durchschnitt kann der Energieverbrauch bei regelmäßiger Verwendung einer Aluminium-LED-Lampenplatine im Haushalt um etwa 80 % gesenkt werden.
Dimensionsstabilität
Im Gegensatz zu FR-4 weist Aluminium eine unglaubwürdige Dimensionsstabilität auf.
Bei hohen Temperaturen verbiegt oder dehnt es sich weder aus noch dehnt es sich aus, sodass die Platinenkomponenten unbeeinflusst bleiben.
Welche verschiedenen Arten von LED-Birnenplatinen mit Aluminiumkern sind verfügbar?
Durchgangsloch Aluminium
Wenn es sich um komplexe Leiterplattenkonstruktionen für LED-Lampen handelt, wird die Aluminiumbasis der Leiterplatte vorgebohrt und dann mit einem Dielektrikum hinterfüllt.
Es wird schließlich mit Thermomaterialien laminiert.
Die Herstellung einer solchen LED-Glühbirnen-Leiterplatte ist sehr kompliziert und sehr arbeitsintensiv.
Hybrid-Aluminium
Es entsteht durch Verschmelzen eines nicht-thermischen Materials mit einer Aluminiumbasis.
Das verwendete Material ist normalerweise eine Leiterplatte aus herkömmlichem FR-4.
Die Wärme wird von der Leiterplatte der LED-Lampe effizienter abgeführt, wenn diese Schichten miteinander verschmolzen sind. Dies hat auch einen signifikanten Effekt der Erhöhung seiner Steifigkeit.
Die Leiterplatten der Hybrid-Aluminium-LED-Lampen sind weniger kostspielig als ein vollständiges Aluminiumprodukt. Der große Nachteil ist jedoch, dass die Flexibilität verloren geht.
Flexibles Aluminium
Flexibilität und hervorragende Isolierung werden durch die Verwendung von Polyimidharz und keramischen Füllstoffen in dieser Art von LED-Lampen-Leiterplatten bereitgestellt.
Die bemerkenswerte Wärmeleitfähigkeit der Leiterplatte bleibt jedoch erhalten.
Solche Arten von PCBs können so hergestellt werden, dass sie bei Bedarf direkt verbunden werden.
Dies reduziert die letztendlichen Kosten des Produkts, indem die Verwendung von Halterungen, Kabeln und Anschlüssen entfällt.
Diese Leiterplatten neigen jedoch dazu, ihre Position nach dem Biegen beizubehalten. Ihr Design erlaubt es ihnen nicht, sich ständig zu biegen.
Mehrschichtiges Aluminium
Diese Art von LED-Lampen-PCB ist normalerweise die beste, wenn Stromversorgungsanwendungen mit hoher Leistung erforderlich sind.
Diese mehrschichtige Leiterplatten bestehen aus wärmeleitenden Schichten aus Dielektrikum.
Insofern sie eine hohe Leistung effizient aufrechterhalten können, ist ihre Wärmeübertragungseffizienz weniger effektiv.
Sie werden im Allgemeinen in komplexen Konstruktionen wegen ihrer Effizienz bei der grundlegenden Wärmeableitung verwendet.
Starre LED-Glühbirnenplatine
Von seinem Namen her ist diese Art von Leiterplatte im Gegensatz zu der fest flexible Leiterplatte. Seine Herstellung beinhaltet die Verwendung von festen Materialien.
Solche Leiterplatten für LED-Lampen sind häufig in Computern zu finden. Sie werden in mehreren Schichten hergestellt.
Welches sind die Hauptmerkmale von LED-PCB-Materialien, die bei der Auswahl des Substratmaterials zu berücksichtigen sind?
Glasübergangstemperatur (Tg)
Das PCB-Material einer LED-Lampe wird weich, wenn es extremen Temperaturen ausgesetzt wird.
Nach dem Entzug der Wärme kehrt das Substrat in seinen Ausgangszustand zurück.
Das Substrat muss eine sehr hohe Glasübergangstemperatur (Tg) haben, um extremen Temperaturen standzuhalten und optimal zu funktionieren.
Wärmeleitfähigkeit (k)
Dies bezieht sich auf die wärmeleitenden Eigenschaften, die auf einem PCB-Substrat für LED-Lampen vorhanden sind.
Diese Eigenschaft steht in direktem Zusammenhang mit den Wärmeübertragungsfähigkeiten des Substrats.
Eine Kupferschicht ist aufgrund ihrer extrem hohen Wärmeleitfähigkeit am meisten bevorzugt. Es leitet Wärme viel schneller als das Dielektrikum der LED-Lampenleiterplatte.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient
Die Ausdehnungsrate eines PCB-Substrats einer LED-Lampe wird als CTE bezeichnet.
Das Substratmaterial erfährt einen Anstieg seines CTE, wenn die Zersetzungstemperatur (Td) bei der Exposition überschritten wird.
Substrate haben normalerweise CTEs, die größer sind als Kupferschichten, gemessen in Teilen pro Million (ppm). Die Anwendung von Wärme führt aufgrund dieses Unterschieds zu Verbindungsproblemen.
Der CTE liegt normalerweise im Bereich von 10 bis 20 und sollte über die Achse so niedrig wie möglich gehalten werden. Dies liegt daran, dass es sich um die Ausdehnungsrichtung von Materialien handelt.
Zersetzungstemperatur (Td)
Das PCB-Substrat einer LED-Lampe zersetzt sich, wenn es extremen Temperaturen jenseits einer bestimmten Grenze ausgesetzt wird.
Dies führt zu einem Massenverlust der PCB von etwa 5 % ihrer Gesamtmasse.
Die Zersetzungstemperatur (Td) ist der Temperaturbereich, in dem das obige auftritt. Zersetzungstemperaturen wirken sich dauerhaft auf das Substratmaterial aus.
Es ist ratsam, ein PCB-Substrat für LED-Lampen zu verwenden, das extremen Temperaturschwankungen in der Arbeitsumgebung standhält.
Idealerweise sollte Td höher als 250 °C sein, da dies die optimale Temperatur ist, die zum Löten eines Substrats erforderlich ist.
ist der Unterschied zwischen COB-LED-PCB und SMD-LED-PCB?
SMD bedeutet Oberflächenmontiertes Gerät. Die Through-Hole-Technologie wurde fast durch die Surface-Mount-Technologie (SMT) ersetzt.
Surface Mount Devices sind extrem komprimierte Komponenten und können direkt über der LED-Lampenplatine montiert werden.
Da die Komponenten kleine Leitungen oder überhaupt keine Leitungen enthalten, wird die Notwendigkeit von Löchern eliminiert.
COB steht für Chip on Board. Diese Art von LED-Lampen-PCB ist vergleichsweise neu in der LED-Industrie.
Sie sind im Wesentlichen mehrere LED-Chips (normalerweise neun oder mehr), die direkt auf einem Substrat verschmolzen sind. Der Hersteller tut dies und stellt sicher, dass ein einziges Modul gebildet wird.
Was sind die Vorteile der Leiterplatte für SMD-LED-Lampen?
- Sie sind heller und extrem effizient
- Sie haben eine sehr hohe Lumenleistung, wodurch die Beleuchtungsstärke erheblich verbessert wird.
- Aufgrund des Fehlens von Drähten ist ihre Anwendung nahtlos und mit weniger Aufwand.
Was sind die Hauptkomponenten der LED-Leiterplatte?
Einige der Hauptkomponenten der Leiterplatte für LED-Lampen umfassen Folgendes:
LED-Chips
Sie werden verwendet, um das Licht zu erzeugen. Sie funktionieren durch die Bewegung von elektrischem Strom oder Elektronen, die durch ein Halbleitermaterial gehen.
Sie können als winzige gelbe LED-Stücke beschrieben werden, die an der Metallbasis der Leiterplatte befestigt sind. Die zwei Arten von Chipkonfigurationen sind:
- Diskret: Hierbei handelt es sich um mehrere LEDs, die auf einer Leiterplatte platziert sind.
- Chip on Board: Es enthält einen einzelnen LED-Chip, der auf der Leiterplatte platziert ist und ein gleichmäßiges und fleckenloses Strahlmuster bildet.
Optik/Linse
Basierend auf der hohen Helligkeit der LED-Birnenplatine kann eine Linse verwendet werden, um das Licht gleichmäßig zu verteilen.
Wenn die Lampe omnidirektional ist, werden Optiken anstelle von Linsen verwendet. Um das Splitterrisiko zu verringern, besteht die Linse oder Optik normalerweise aus Kunststoff.
Die Primäroptik kann direkt auf der Oberfläche der LED-Lampenplatine platziert werden. Die Sekundäroptik sammelt dann das Licht von der Lampe und verteilt es neu.
Kühlkörper
Auf diesem Metallstück sitzen die LED-Chips. Die LEDs erzeugen intern viel Wärme, obwohl sie nicht wenig externe Umgebungswärme erzeugen.
Die LED-Leistung und die kurz- und langfristige Lebensdauer werden durch die hohen Temperaturen um die LED-Verbindung herum beeinträchtigt.
Damit Lichtausbeute, Farbe und Lebensdauer der LED-Lampenplatine optimal erhalten bleiben, muss Wärme vom LED-Chip abgeführt werden.
Wellenlängen-Farbverschiebung und eine geringere Lichtleistung sind einige der kurzfristigen Auswirkungen eines ungeeigneten Kühlkörpers.
Die meisten Metalle werden aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit als Befestigungsmaterial für Leiterplatten von LED-Lampen bevorzugt.
Treiber/Leiterplatte
Es nimmt die Steckdosenenergie auf und kommuniziert mit der LED, um sie entweder ein- oder auszuschalten, die Farbe zu ändern oder zu anderen Zeiten zu dimmen.
Sie dienen auch dazu, die LED vor Strom- oder Spannungsschwankungen zu schützen, die zu unerwünschten Änderungen der Lichtleistung führen.
Ihr Design ermöglicht es ihnen, mit einer Spannung von nur 12-24 V zu arbeiten, kann aber auch auf Spannungen von bis zu 120-277 V ausgedehnt werden.
Gehäuse
Für die LED-Lampenplatine ist ein wärmeleitendes Gehäuse erforderlich, da sich die Platine bei Stromdurchgang sehr schnell aufheizt.
Die bevorzugte Komponente für Gehäuse ist normalerweise Aluminium.
Dies liegt an seinen wärmeableitenden Fähigkeiten und seiner Reaktion auf Berührung im Gegensatz zu Leuchtstoff-, Halogen- und Glühlampenlicht.
Basis
Leiterplatten für LED-Lampen sind derzeit ein direkter Ersatz für die vorhandenen herkömmlichen Glühbirnen. Sie sind normalerweise in den Sockeln erhältlich, in denen herkömmliche traditionelle Glühbirnen erhältlich sind.
Einige der gebräuchlichen CPCB-Sockel für LED-Lampen sind:
Bajonett
Die Leiterplatte der Bajonett-LED-Lampe enthält zwei Nocken an ihrer Seite, die verwendet werden, um die LED-Lampe an Ort und Stelle zu arretieren.
Sie können entweder Einzelkontakt (SC) oder Doppelkontakt (DC) sein, abhängig von den Kontaktpunkten auf der Leiterplatte der LED-Lampe.
Edison
Diese Art von LED-Lampen-PCB-Sockel hat normalerweise die Form traditioneller Glühbirnen, die meistens mit Thomas Edison in Verbindung gebracht werden.
Sie werden gerne in Geschäftsräumen und Wohngebieten eingesetzt.
Diese Typen von LED-Lampen-PCB-Sockeln werden mit begleitenden Sonderfiguren geliefert.
Das E auf dem Sockel steht für Edison, während die nachfolgende Zahl die Sockelbreite in Millimetern bezeichnet.
Zweipolig
Dies ist eine LED-Lampen-Leiterplattenbasis mit zwei Stiften anstelle des altmodischen Schraubdesigns.
Sie werden normalerweise mit dem Buchstaben G und einer Zahl bezeichnet, die die Breite des Abstands zwischen den Stiften angibt, z. B. GU 7.8.
Die Leiterplatte der LED-Lampe kann mehr als zwei Eingänge haben, obwohl alle Pins in der Bi-Pin-Gruppierung zusammengefasst sind.
Andere gängige Variationen sind der Einzelstift (S), der Doppelstift (D), der Dreifachstift (T) oder der Vierfachstift (Q).
Was ist die empfohlene Breite von Leiterbahnen für LED-Lampen?
Das Design der LED-Lampenplatine bestimmt die Breite der Spuren.
Die Inkonsistenz sorgt dafür, dass die gesamte Schaltungsbreite variiert, und dies muss immer berücksichtigt werden.
Im Allgemeinen ist es für niedrige Ströme ratsam, Leiterbahnen mit einer Breite von 0.010 Zoll für analoge und digitale Signale zu verwenden.
Leiterbahnen, die mehr als 0.3 A Strom führen, müssen breiter sein.
Warum sollten Erdungs- und Stromschienen in LED-Lampen-Leiterplatten breiter sein?
Der Hauptgrund für die Nachverfolgung besteht darin, die Erstellung von Geometrien sicherzustellen.
So dass alle Anschlüsse, die den verschiedenen Netzen zugeordnet sind, unter Einhaltung aller Designregeln der LED-Lampenplatine verbunden sind.
Die Tracking-Breite gewährleistet Zuverlässigkeit und Qualitätsherstellung, während Kurzschlüsse, Übersprechen und Unterbrechungen vermieden werden.
Eine breitere Erdungs- und Stromschiene garantiert den optimalen Strom, der ohne Überhitzung durch die LED-Lampenplatine geleitet wird.
Eine ungefähre Dicke von Kupfer und Strom kombiniert mit dem Abstand der Spuren.
Ihre Länge und Umgebungstemperatur definieren den Boden und sorgen für eine optimale Spurbreite.
Welche Arten von LEDs werden in LED-Leiterplatten verwendet?
Es gibt zwei Arten von LEDs, die in einer LED-Glühbirnen-Leiterplatte verwendet werden;
Oberflächenmontierte/integrierte Einzelpunkt-LEDs
Diese Art von LEDs sind auf der unteren Schicht der unteren Schaltkreise angebracht. Sie kommen mit einer größeren Auswahl an Farben, einschließlich zweifarbig.
Der Abschluss vom gleichen Anschlussende wird ermöglicht, indem die Grafikschichten so geprägt werden, dass sie die LEDs beherbergen können.
Block-/Einzelpunkt-LEDs
Diese Arten von LEDs sind am flexibelsten. Sie arbeiten effizient mit fast allen Arten von Materialoberflächen.
Um eine gute Lichtstreuung zu erreichen, ist es ratsam, eine strukturierte oder matte Oberfläche zu verwenden.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass die LED nicht durch den aktiven Bereich eines taktilen Schalters hindurchtreten kann, die Manipulation jedoch grafisch erfolgen kann.
Dies soll es wie einen Teil des Schalters aussehen lassen.
Warum sollten Sie es vermeiden, Durchkontaktierungen in der Nähe von SMT-Pads zu platzieren, wenn Sie Durchkontaktierungen in LED-Glühbirnen-Leiterplatten bohren?
Der vertikale Verbindungszugang ist ein Merkmal von LED-Lampen-Leiterplatten, das die Schaltungsplatzierung zwischen mehreren Schichten ermöglicht.
Bei manchen PCBs können die Vias auf der Oberfläche platziert werden und sich ins Innere erstrecken, während sich bei anderen die Vias durchgehend auf der Platine erstrecken.
Sie bestehen aus Kupfer und werden nach dem Bohren von Löchern auf der Leiterplattenoberfläche der LED-Lampe positioniert.
Das Positionieren der Vias sehr nahe an den oberflächenmontierten Pads hat den Effekt, dass das Lötmittel von den Pads und schließlich in die Via-Räume wandert.
Aus solchen Szenarien entstehen fehlerhafte Verbindungen.
Es ist ratsam, dies vollständig zu vermeiden, indem ein allgemeiner Abstand von mindestens 0.025 zwischen der oberflächenmontierten Technologie und den Durchkontaktierungen geschaffen wird.
Wie kontrollieren Sie thermische Probleme in LED-Lampen-Leiterplatten?
Die meisten Fehler, die auf einer LED-Lampenplatine auftreten, sind temperaturbedingt. Extreme Temperaturen an den Verbindungsstellen führen zu einer reduzierten Lichtleistung und einem schnellen Abbau des Chips.
Es gibt drei Hauptparameter, die die Sperrschichttemperaturen beeinflussen.
Dazu gehören die Umgebungsbedingungen, die Umgebungstemperatur der unmittelbaren LED-Lampen-Leiterplatte und die Umgebungsbedingungen der Leiterplatte und der thermische Weg der LED.
Der Wärmewiderstand einer LED-Lampenplatine kann damit beschrieben werden, wie mühelos die Wärme vom LED-Chip zur Umgebung abgeführt wird.
Eine niedrigere Wärmewiderstandszahl bedeutet, dass der Wärmefluss einfacher ist.
Der Wärmewiderstand wird in Grad Celsius/Watt gemessen, was bedeutet, dass eine höhere Wattzahl zu höheren Temperaturen führt.
Einige der Methoden, die verwendet werden, um thermische Probleme in einer LED-Lampen-Leiterplatte zu lösen, umfassen:
Temperatur fällt
Die Wärmeübertragung von einem Kühlkörper auf ein externes Medium erfolgt in vier Schritten. Zunächst wird die Wärme von der Leiterplatte der LED-Lampe auf den Kühlkörper übertragen.
Es wird dann innerhalb des Kühlkörpers zur Oberfläche des Kühlkörpers geleitet.
Danach wird es je nach Oberfläche des Kühlkörpers von der Oberfläche durch Konvektion zum den Kühlkörper umgebenden Medium oder durch Strahlung geleitet.
Die angewendeten Arten der Wärmeübertragung bestimmen die Fähigkeit und Leistungsfähigkeit des Kühlkörpers. Die Kühlkörper lassen Wärme von der Leiterplatte der LED-Lampe durch Leitung fließen.
Damit die Leistung kontinuierlich von der Quelle fließen kann, muss die Wärme innerhalb des Kühlkörpers abgeführt werden.
Das Halten der Wärme innerhalb des Kühlkörpers erhöht die Temperaturen der LED-Lampenplatine, was zu einer Überhitzung führt.
Die Kühlkörper der LED-Lampen-Leiterplatte haben drei verschiedene Arten der Leistungsableitung.
Sie sind durch Leitung, wobei die Wärmeübertragung zwischen zwei festen Oberflächen stattfindet.
Konvektion tritt auf, wenn Wärme von einem Kühlkörper auf eine sich bewegende Flüssigkeit übertragen wird.
Die sich bewegende Flüssigkeit in den meisten Leiterplatten für LED-Lampen ist normalerweise Luft.
Bei der Strahlung wird Wärme von den Kühlkörpern über elektromagnetische Wellen auf einen anderen Körper mit einer anderen Oberflächentemperatur übertragen.
Die am häufigsten verwendeten Kühlkörper in Leiterplatten für LED-Lampen sind extrudierte, flache Platten und gerippte Druckgussplatten.
Aluminium ist das bevorzugte Material, das verwendet wird, obwohl Flachblech-Kühlkörper normalerweise Kupfer verwenden.
Kühlkörper mit lackierten Oberflächen haben tendenziell einen höheren Emissionsgrad als unlackierte und helle.
Der Wärmewiderstand kann durch Ätzen oder Eloxieren erhöht werden.
Thermische Vias
Thermische Durchkontaktierungen können verwendet werden, um Wärme von lebenswichtigen Komponenten einer LED-Lampen-Leiterplatte abzuleiten. Die Wärmeleitung ermöglicht eine Wärmeübertragung zu den thermischen Durchkontaktierungen, was eine Wärmeableitung von wesentlichen Komponenten ermöglicht.
Der Wärmewiderstand einer LED-Lampen-Leiterplatte kann durch Hinzufügen von Durchkontaktierungen verbessert werden.
Vorausgesetzt, sie sind richtig platziert und die Dicke der Platte wird bei der Bestimmung des Lochdurchmessers berücksichtigt.
Schweißen von LED-Komponenten
Für die effektive Funktion einer LED-Lampenplatine müssen die Komponenten auf der richtigen Basis verschweißt werden.
Eine Keramikplatte ist die am meisten bevorzugte Basis, da die Erwärmung stark minimiert wird.
Spielt die Farbe der Lötstoppmaske bei der Herstellung von LED-Lampen-Leiterplatten eine Rolle?
Die Farbe, die normalerweise auf einer LED-Lampenplatine zu sehen ist, wird als Lötstoppmaske/Lötstoppmaske bezeichnet.
Dies ist ein fester Schutzfilm, der durch den Schweißlack unmittelbar nach der UV-Härtung auf der LED-Lampenplatine entsteht.
Es ist normalerweise auf der Leiterplatte der LED-Lampe verstreut, wo kein Löten erforderlich ist, um als Abschirmung für die Nicht-Lötkomponenten vor Lötmittel zu wirken.
Darüber hinaus bieten sie Isolierung, sind feuchtigkeitsabweisend und verleihen der Leiterplatte ein schönes Aussehen.
Die Farbe der Lötstoppmaske macht keinen Unterschied in der Funktionalität einer LED-Lampenplatine.
Dies liegt daran, dass seine Hauptfunktion im Wesentlichen darin besteht, eine Schutzschicht hinzuzufügen.
Für die Inspektion von Fehlern ist die Auswahl der Lötstopplackfarbe praktisch.
Farben mit hohem Kontrast wie Grün bieten eine bessere Sichtbarkeit der Spuren und werden daher beim Prototyping von LED-Lampen-Leiterplatten bevorzugt.
Die Auswahl der Lötmaskenfarbe für eine LED-Lampenplatine ist sehr unterschiedlich und dient einigen der folgenden Zwecke;
Reflexionsvermögen
Die Farbe spielt eine große Rolle, wenn es um Wärmeleitung und Reflexionsvermögen geht. Davon profitieren vor allem Anwendungen rund um die LED-Beleuchtung.
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Verschiedene Hersteller entscheiden sich möglicherweise dafür, die Farbe der Lötmaske verschiedener Arten von LED-Lampen-Leiterplatten zu variieren, um sie zu unterscheiden.
Die unterschiedlichen Farben können auch die unterschiedlichen Prototypen zeigen.
Dies kann sich in Situationen als hilfreich erweisen, in denen Fertigung und Montage gemischt sind.
Sowie dienen als Qualitätssicherung Technik und Wartung verschiedener technischer Anwendungen.
Ästhetik
Endverbraucher von LED-Lampen-PCBs bevorzugen insofern auffällige Farbvariationen, als die meisten von ihnen sich keine Gedanken über die Hardware machen.
Einige Hersteller machen ein Produkt verkaufsfähig und einzigartig, indem sie Farben verwenden und sie mit durchscheinenden Äußeren kombinieren.
Wie überwinden Sie die üblichen PCB-Defekte von LED-Lampen?
Ölpeeling der Lötmaske
Für schwarze Lötstoppmasken ist eine höhere Anforderung an die Belichtungsenergie erforderlich.
Lötstoppmasken, die etwas dicker sind, neigen normalerweise dazu, eine unvollständige Freilegung der unteren Schicht des Lötstoppmaskenöls zu haben.
Dadurch blättert das Lötstopplacköl ab. Dieser Defekt kann effizient durch eine sekundäre Exposition behoben werden.
Erniedrigende Funktionen
Im Falle einer schlechten Funktion kann die LED-Lampenplatine nur die Funktion beschreiben, aber nicht genau sagen, an welchem Pad sie aufgetreten ist.
Es kann angenommen werden, dass ein solches Problem eine Fehlfunktion einer ganzen LED-Reihe ist.
Im Falle eines solchen Defekts sollte konkret ein Netzpunkt ermittelt werden.
Das defekte Bauteil der LED-Lampenplatine muss zerstört und das Lötstopplack-Öl entfernt werden.
Defekte des Brettwinkels
Leiterplatten für LED-Lampen, die relativ dick sind und zerbrechliche Seitenwinkel aufweisen, sollten während der Herstellung sehr sorgfältig behandelt werden.
Als Schutzmaßnahme wird eine Bodenplatte hinzugefügt, um den Defekt im Falle eines Auftretens zu reduzieren.
Die Basisplattengröße muss im Vergleich zu den Einzelrändern größer sein.
Schaltungskratzer
Kratzer auf der Oberfläche einer LED-Lampenplatine wirken sich ernsthaft negativ auf ihre Leistung aus.
Um dem entgegenzuwirken, wird ein hohes Kupferfolienvolumen verwendet, um Unterbrechungen und Kurzschlüsse aufgrund von Kratzern zu reduzieren.
Schlechte Board-Gliederung
Bei sehr kleinen Leiterplatten für LED-Lampen ohne Ränder kann die Installation der LED-Löcher zu einem schlechten Markierungseffekt führen.
Die Markierungsschrauben neigen auch dazu, sich zu verschieben und zu verlieren, was zu einer Winkelausbeulung führt.
Dies kann gelöst werden, indem optimale Prozessunterstützungsspannen angewendet werden, die als Verbesserungsmethode gewählt werden.
Verzug
Eine LED-Lampen-Leiterplatte hat normalerweise eine große Anzahl von Pads, die dicht mit großen Kupferblöcken auf ihrer Oberseite platziert sind.
Solche asymmetrischen Spannungen tragen wesentlich zum Verzug der Leiterplatte bei.
Um eine beträchtliche Ebenheit zu erreichen, muss die Wölbung der LED-Lampenleiterplatte unter 0.5 % gehalten werden.
Wie repariert man eine Leiterplattenbaugruppe für LED-Lampen?
Die Schaltung muss zuerst eingeschaltet werden, um die nicht leuchtenden LEDs zu identifizieren.
Ein Lötkolben wird dann verwendet, um alle fehlerhaften LEDs unter Berücksichtigung ihrer Polaritäten zu entfernen.
Die LEDs werden dann durch andere mit ähnlicher Spannung ersetzt. Es ist nicht notwendig, die Spannungen in der LED durch einen Standardwiderstandswert anzupassen, ein allgemeiner Wert wird bevorzugt.
Die ausgetauschten LEDs werden dann passend zum vorherigen Design angeschlossen.
Nach Überprüfung der Polarität der Buchsen wird der Stromkreis dann eingeschaltet.
Die LED-Lampenplatine funktioniert nicht, wenn der Stromkreis die falsche Buchse hat.
Die Buchsen sollten unidirektional ausgerichtet sein.
Wie erhöhen Sie die Lumen bei der Herstellung von LED-Lampen-Leiterplatten?
Um dies zu erreichen, muss ein LED-Chip von sehr guter Qualität als Lichtquelle verwendet werden, um eine durchgehend hohe Lumenzahl zu erreichen.
Sie muss eine charakteristische Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und einen vergleichsweise hohen Lichtstrom aufweisen.
Die Lumenleistung kann auch durch Anwendung einer sehr effektiven Kühltechnologie erhöht werden.
Die Energieumwandlungsrate ist festgelegt, da nur 35 % in Licht umgewandelt werden, während die restlichen 65 % in Wärme umgewandelt werden.
Bei Leiterplatten für LED-Lampen ist auch der relative Lichtstrom im Vergleich zu seiner Sperrschichttemperatur festgelegt.
Das bedeutet, dass eine Erhöhung der Sperrschichttemperatur zu einer Erhöhung des Lumens führt.
Eine 12-V-Versorgung einer LED-Lampenplatine verringert den Durchlassstrom und erhöht gleichzeitig die Umgebungstemperatur.
Das Lumen neigt dazu, mit einer Abnahme des Durchlassstroms abzunehmen.
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