LED-printplaten zijn essentieel voor de hedendaagse verlichtingstechnologie. Ze ondersteunen niet alleen de levendige verlichting in woonruimtes, kantoren en markten, maar hebben ook een onderliggende functie in displays, voertuigverlichting en andere toepassingen. In dit uitgebreide artikel bespreken we alle aspecten van LED-printplaten, zoals de voordelen van LED-printplaten, de soorten LED-printplaten, de gebruikte materialen voor LED-printplaten, manieren om LED-printplaten correct te ontwerpen, enzovoort. Laten we er meteen induiken.
Wat is LED-PCB?
Een LED-printplaat (PCB), ook wel LED-printplaat genoemd, is een speciaal type printplaat dat speciaal is ontwikkeld voor de montage en voeding van LED-producten. In tegenstelling tot traditionele printplaten (PCB's) zijn LED-printplaten ontworpen om te voldoen aan de specifieke thermische en elektrische behoeften van LED's en bieden ze optimale prestaties en een langere levensduur. Deze printplaten hebben doorgaans een beter thermisch beheer, waardoor de warmte goed kan worden afgevoerd en de LED's niet beschadigd raken.
De relatie tussen LED en PCB
LED staat voor Light Emitting Diodes. Wanneer elektrische stroom door deze diodes stroomt, zenden ze lichtstralen uit. De plaatsing van LED's op een printplaat is cruciaal. LED's worden meestal door middel van solderen aan een printplaat bevestigd en wanneer ze elektrisch verbonden zijn, gaan ze aan en geven ze licht. Printplaten zijn oppervlakken waarop LED's worden gemonteerd en, belangrijker nog, geavanceerde platforms die zorgen voor essentiële elektrische connectiviteit, thermisch beheer, mechanische ondersteuning, enz. Het licht wordt gecreëerd door LED's; printplaten behouden echter optimale prestaties door stroom te verdelen, warmte af te voeren en de componenten te beschermen tegen omgevingsinvloeden. Deze twee elementen zorgen samen voor een betrouwbaar en efficiënt verlichtingssysteem.
Soorten LED-printplaten
LED-printplaten zijn er in verschillende soorten, afhankelijk van de productiespecificaties, materialen en het gebruik. De meest voorkomende zijn:
- Enkelzijdige LED-printplaten: Dit type LED-printplaten is kosteneffectief en voorzien van geleidend materiaal aan één zijde. In combinatie met aluminium substraten zorgt het voor een goede warmteafvoer, ideaal voor eenvoudige verlichtingssituaties.
- Dubbelzijdige LED-printplaten: Geleidende lagen aan beide zijden op printplaten, verbonden via geplateerde doorvoergaten of via's. Ontworpen voor complexere circuits en flexibiliteit in componentplaatsing, en daarom geschikt voor LED-displays en autoverlichting.
- Meerlaagse LED-printplaten: Meerdere geleidende lagen, gescheiden door isolatiematerialen, vormen geavanceerde printplaten. Veelgebruikt in geavanceerde verlichtingssystemen met hoge dichtheid, zoals slimme verlichting en LED-regelmodules.
- Aluminium printplaten: Aluminium printplatenzijn geschikt voor krachtige LED-toepassingen. Hun superieure thermische beheer is te danken aan de aluminium kern, wat een goede allround oplossing is voor hoge helderheid, buitenverlichting en autoverlichting.
- Flexibele LED-printplaten: Dankzij flexibele substraten kunnen ze buigen en zich aanpassen aan unieke vormen. Ze worden gebruikt in gebogen displays, draagbare apparaten en architecturale verlichting waar stijve printplaten niet mogelijk zijn.
Wat zijn de voordelen van het gebruik LED Printplaten ?
LED-printplaten vormen de basis van een LED-verlichtingssysteem. LED-lichtbronnen bieden de volgende voordelen:
Compact ontwerp: Dankzij het kleine formaat van LED's zijn ze ideaal voor allerlei toepassingen, van computers en smartphones tot voertuigen, schijnwerpers en zelfs verkeerslichten.
Energie-efficiëntie: Mensen gebruiken vaak LED-verlichting in hun huizen om hun energiekosten met 80% te verlagen in vergelijking met traditionele verlichting.
Lange levensduur: Een ander groot voordeel van de LED-printplaat is de zeer lange operationele levensduur, vaak meer dan 50,000 uur. Hierdoor hoeven lampen minder vaak vervangen te worden, wat de onderhoudskosten en de arbeidskosten verlaagt.
Milieuvriendelijk: LED-lampen bevatten geen kwik en zijn daarom makkelijker af te voeren en hebben een kleinere impact op het milieu.
Hoge efficiëntie: in tegenstelling tot gloeilampen genereren LED-lampen minimale warmte. Dit betekent dat meer van de verbruikte energie wordt omgezet in licht in plaats van dat deze als warmte verloren gaat.
Verschillende toepassingen van LED-printplaten
Alle bovengenoemde voordelen maken deze technologie tot een van de beste opties voor talloze toepassingen in verschillende industrieën. Hieronder volgen enkele opmerkelijke toepassingen van LED-printplaten, waaronder:
- Automobiel: Breed gebruikt in motorregeleenheden, binnen- en buitenverlichting, digitale displays en toepassingen met hoge temperaturen zoals koplampen waar metalen kern PCB's excelleren in thermisch beheer.
- Telecommunicatie: LED-printplaten zijn een essentieel onderdeel van telecomstatusindicatoren, displaysystemen en signaalverwerkingscomponenten. Dankzij het lichtgewicht ontwerp en de goede warmteafvoer zijn aluminium printplaten een populaire keuze.
- Medische apparatuur: LED-PCB-borden zijn te vinden in de gezondheidszorgsector, van diagnostische beeldvorming en chirurgische verlichting tot displays voor behandelingsbewaking.
- Computertechnologie: LED-printplaten zijn essentieel in computers en worden veel gebruikt in voedingen, CPU-koelsystemen, randapparatuur en scanners.
- Algemene verlichting: LED-printplaten worden ook gebruikt in straatverlichting, verkeerslichten, luchthavenverlichting en landbouwkweeklampen.
Waar moet je op letten bij het ontwerpen van LED-PCB's?
Stroomvoorziening
Bij het ontwerpen van LED-printplaten is de eerste stap een grondige vermogensanalyse. Om het totale vermogen te berekenen, moeten ontwerpers weten hoeveel LED's ze willen, wat hun efficiëntie is en welke helderheidsniveaus ze willen. Voordat u opschaalt, is het belangrijk om de LED-datasheets door te nemen en kleinere arrays te testen om er zeker van te zijn dat u de juiste vermogensberekeningen hebt en welke voeding u moet gebruiken.
Componentindeling
Bij het ontwerpen van een SMD LED-printplaat zijn de juiste plaatsing van componenten en signaalgeleiding belangrijk. Sommige voedingscomponenten moeten zich dicht bij de stroombronnen bevinden, terwijl signaalsporen kort en ver van de stroomkabels moeten blijven. De afstand tussen de leds is consistent, zodat de verlichting uniform is, en testpunten met duidelijke labels helpen bij het onderhoud.
Materiaalkeuze
De keuze van PCB-substraatmateriaal zou de algehele prestaties beïnvloeden. Thermisch beheer moet de eerste overweging zijn bij de materiaalkeuze voor LED-toepassingen. Van deze materialen is een printplaat met metalen kern bijzonder geschikt voor LED-circuits vanwege de uitzonderlijke warmtebehandelingseigenschappen.
Warmtedissipatie
Een uitdaging bij het ontwerpen van LED-circuits is warmteontwikkeling. Goede prestaties en een lange levensduur vereisen een goed thermisch beheer. Integratie van uitgebreide koperen vlakken voor warmtedistributie is een veelgebruikte aanpak. Voor toepassingen met superieure thermische prestaties, zoals verlichtingssystemen met hoog vermogen, kunnen PCB's met een metalen kern worden overwogen.
LED Driver
Houd rekening met de communicatievereisten tussen systeemcomponenten, omdat sommige toepassingen seriële interfaces of andere dataprotocollen nodig hebben. Een andere belangrijke overweging is de besturingsconfiguratie: sommige projecten kunnen gebruikmaken van individuele LED-besturing, terwijl andere goed werken met groepsgestuurde verlichtingssystemen. De keuze van drivers is sterk afhankelijk van de beoogde toepassing. Display- en animatieprojecten en algemene verlichtingstoepassingen stellen verschillende eisen.
Veelgebruikt materiaal in LED-printplaten Productie
Er zijn verschillende belangrijke materialen die de productie van LED-PCB's domineren. Elk materiaal biedt zijn eigen voordelen en beperkingen voor verschillende toepassingen:
- Aluminium PCB's: Dankzij hun superieure thermische beheerseigenschappen zijn aluminium PCB's de voorkeurskeuze voor toepassingen met hoge prestaties. Deze printplaten kunnen presteren op thermische geleidbaarheid vermogens van meer dan 10 W/mk met geavanceerde diëlektrische lagen en zijn daarom ideaal voor LED-toepassingen met hoog vermogen.
- FR4: Dit is een glasvezelcomposiet met koperfolielaminering, dat met name geschikt is voor toepassingen met laagvermogen-leds, waarbij elektrische isolatie belangrijker is dan warmteafvoer. FR4 biedt goede elektrische isolatie en een laag gewicht, maar de beperkte thermische geleidbaarheid beperkt het gebruik ervan in toepassingen met hoog vermogen.
- CEM1 en CEM3: Deze materialen zijn haalbare opties voor kostenbewuste projecten. De combinatie van papier- en glasvezelsubstraten resulteert in een goedkoper alternatief voor FR4. Hoewel ze in sommige eigenschappen vergelijkbaar zijn met FR4, zijn ze over het algemeen minder maatvast en beter geschikt voor lichte toepassingen waar geen maximale prestatie-eisen nodig zijn.
Kies MOKO als uw Fabrikant van LED-printplaten
MOKO is gespecialiseerd in de productie van LED-printplaten met bijna 20 jaar ervaring. Dit garandeert de hoogste kwaliteit en betrouwbaarheid voor uw verlichtingsprojecten. Gecombineerd met strenge controle op de kwaliteit van de voltooide printplaten, maakt onze geavanceerde productiefaciliteit gebruik van ultramoderne apparatuur. We richten ons op alle soorten LED-printplaten, zoals printplaten met metalen kern en FR4-printplaten, en bieden volledige service van prototype tot massaproductie. Ons ervaren engineeringteam kan u helpen bij het optimaliseren van uw printplaatlayout, zowel qua kosten als prestaties. Of het nu gaat om eenvoudige LED-printplaten of zeer geavanceerde verlichtingsoplossingen, MOKO biedt de producten tegen concurrerende prijzen en tijdige levering. Contact opnemen om nu een offerte te krijgen!
