Las placas de circuito impreso (PCB) son un componente esencial de los dispositivos electrónicos que ayudan a reducir los costes, aumentar la fiabilidad de los dispositivos y reducir el tiempo de fabricación. Las placas de circuito impreso con LED se conocen comúnmente como PCB de diodos emisores de luz (LED).
Se trata de pequeños ordenadores construidos sobre láminas de cobre con pistas de cobre que conectan diferentes componentes y permiten a los usuarios introducir datos, almacenarlos y mostrarlos en un formato visible. Este artículo cubre todo lo que necesita saber sobre los PCB LED y sus aplicaciones en diferentes industrias.
¿Qué es una PCB LED?
Una PCB LED es una placa de circuito impreso con un conjunto de LED (diodos emisores de luz) conectados a sus pistas de cobre. Las PCB LED son las placas más utilizadas en el mundo. Se utilizan ampliamente en aplicaciones comerciales e industriales. Algunas aplicaciones comunes de las PCB LED son los electrodomésticos, los aparatos de oficina, los automóviles y las máquinas industriales. Las PCB LED suelen ser rectangulares y se pueden cortar a cualquier tamaño según las necesidades de la aplicación. La pista de cobre de la PCB está conectada a un conjunto de terminales llamados almohadillas. Estas almohadillas se utilizan para conectar componentes individuales como resistencias, condensadores y transistores para crear el circuito.
¿Por qué utilizar luces LED en PCB?
Las luces LED son cada vez más populares, y por una buena razón.
- Más eficientes energéticamente
Son más eficientes energéticamente que las bombillas incandescentes tradicionales y duran mucho más. Esto significa que ahorrarás dinero en tu factura de electricidad y no tendrás que cambiar las bombillas tan a menudo. - Seguras y no tóxicas Las luces
LED también son mucho más frías que las bombillas incandescentes, por lo que no calentarán tanto la habitación. Y como no contienen materiales tóxicos, son más seguras para el medio ambiente. - Mayor vida
útil Los LED se utilizan en los PCB porque son eficientes y fáciles de usar. Son componentes excelentes para la comunicación, la iluminación y la señalización. Son fiables y duraderos en comparación con las bombillas incandescentes, halógenas y otras bombillas.
Así que, si busca una bombilla más eficiente, duradera y respetuosa con el medio ambiente, el LED es la mejor opción.
¿Cómo funciona una placa PCB LED?
Estructura LED
El corazón del LED es una oblea semiconductora, y toda la oblea está encapsulada en resina epoxi. La oblea semiconductora se compone de dos partes: una parte es un semiconductor de tipo P, en el que los huecos ocupan una posición predominante, y la otra parte es un semiconductor de tipo N, en el que predominan los electrones. Pero cuando estos dos semiconductores se conectan, se forma entre ellos una «unión PN», que es equivalente a un campo eléctrico.
Cuando los electrones llegan, son repelidos por el polo negativo, es decir, el polo N, y empujados hacia el polo positivo, es decir, el área P. En el área P, los electrones y los huecos se recombinan y luego se emite energía en forma de fotones, que es lo que hace que el LED emita luz. El principio. El color de la luz (longitud de onda de la luz) viene determinado por el material que forma la unión PN.
Conexión de la placa de circuito impreso y los LED
Las conexiones entre las almohadillas de la PCB y los LED se realizan mediante cables (denominados conductores) fabricados con un metal conductor, como cobre u oro. Los conductores se conectan a las almohadillas de la PCB y llegan hasta los terminales del LED. Los LED utilizados en las aplicaciones son de diferentes colores: rojo, azul, amarillo, verde y blanco. Las PCB LED tienen un terminal positivo y otro negativo que se conectan a la fuente de alimentación. Es importante conectar los terminales positivo y negativo de la PCB LED a los terminales positivo y negativo de la fuente de alimentación. Si los terminales positivo y negativo se conectan incorrectamente, la PCB LED no se iluminará.
Controlador LED
El controlador LED utiliza una pequeña placa controladora LED de Microchip. Contiene un cargador de batería de 9 V y un par de LED conectados a él. La placa controladora LED está conectada a la fuente de alimentación (2 V/3 A) a través de dos baterías de 12 V (un paquete de dos).
La fuente de alimentación también se utiliza para controlar los LED. Sin embargo, no es necesario que la utilices como circuito integrado en tu proyecto, ya que hay muchos tipos diferentes de controladores disponibles para diferentes plataformas de microcontroladores (por ejemplo, PIC, Altera, etc.). Puedes utilizar cualquier regulador de tensión o regulador con una pequeña caída de tensión en su canal de salida si utilizas un circuito integrado de Microchip en lugar de una fuente de alimentación externa.
Aplicaciones de los PCB LED
Comunicación y transmisión de datos
Las placas de circuito impreso LED se utilizan en sistemas de comunicación y sistemas de transmisión de datos. Los sistemas de transmisión son la columna vertebral de Internet, y los sistemas de comunicación son esenciales para mantener los servicios sanitarios. Los sistemas de comunicación son cruciales durante las emergencias, y los sistemas de comunicación y transmisión de datos pueden diseñarse utilizando placas de circuito impreso LED.
Luz e iluminación
Las placas de circuito impreso LED se utilizan habitualmente en sistemas de iluminación para proporcionar luz. Se utilizan en farolas y sistemas de iluminación interior, así como en linternas. También se utilizan en iluminación decorativa, como las luces navideñas.
Expositores y carteles
Las placas de circuito impreso LED son una excelente opción para sistemas de visualización y señalización. Se utilizan en vallas publicitarias y anuncios, así como en señales digitales.
Electrodomésticos
Los electrodomésticos como aires acondicionados, refrigeradores, lavadoras y aparatos de cocina utilizan placas de circuito impreso LED. También se utilizan en enchufes eléctricos para indicar la presencia de electricidad y si el aparato está conectado a la red eléctrica.
Máquinas industriales
Las máquinas industriales utilizan placas de circuito impreso LED para la iluminación, la comunicación y la visualización. Son esenciales para controlar y supervisar diferentes procesos en la industria.
¿Qué se debe tener en cuenta al comprar PCB LED?
Hay muchos factores que debes tener en cuenta a la hora de comprar placas de circuito impreso LED. Por ejemplo, necesitas conocer el flujo luminoso, la temperatura de color y el voltaje. A continuación se detallan:
1. Parámetro LED
Las características de rendimiento suelen incluir parámetros de flujo luminoso LED, longitud de onda dominante LED, tensión nominal LED, parámetros de temperatura de color LED, etc.
Flujo luminoso
El flujo luminoso describe la cantidad total de luz emitida por la fuente luminosa. Cuanto mayor sea el flujo luminoso de la fuente luminosa, más luz se emitirá, mayor será el brillo y mayor será la eficiencia con la misma potencia. Este flujo luminoso debe centrarse en su corriente de prueba correspondiente. Tenga en cuenta que la corriente aquí es la corriente de prueba y no la corriente máxima.
Longitud de onda dominante del LED
La longitud de onda principal se utiliza para representar el color del LED, la unidad es nm, principalmente para LED de color, diferentes longitudes de onda principales tienen diferentes colores, como el rojo para la longitud de onda principal de 620-630 nm, el verde para 520-540 nm, etc.
Temperatura de color del LED
La temperatura de color es un parámetro que caracteriza el color de la luz blanca. La temperatura de color cálida es de 2700-3200 K, la temperatura de color neutra es de 4000 K-5000 K y la temperatura de color blanco frío es superior a 5600.
Tensión nominal del LED
El voltaje nominal representa el valor de voltaje del LED a la corriente nominal. Por lo general, el voltaje de un solo chip LED es de 3-4 V, y el voltaje del chip del LED rojo será relativamente más bajo.
2. Curvas características
La curva característica suele incluir el diagrama de distribución espectral del LED, la curva de temperatura-flujo luminoso, la curva de corriente-flujo luminoso y la curva de corriente-voltaje. La salida de flujo luminoso del LED depende tanto de la condición de corriente como de la temperatura del LED.
3. Dimensiones mecánicas
El tamaño mecánico se denomina a veces tamaño del paquete, que describe el tamaño, la dirección de polaridad positiva y negativa y el marcado del LED, y se utiliza principalmente para la aplicación de diseño del LED y la placa PCB del LED. La almohadilla más grande es el polo positivo (ánodo) del LED. Visto desde la parte delantera, la dirección marcada con un triángulo es la dirección del polo positivo del LED.
4. Otros
Las especificaciones de los LED también contienen otros contenidos, como normas de numeración, directrices de soldadura, condiciones de embalaje, etc. Entre ellos, la guía de soldadura establece la temperatura y el tiempo de soldadura por reflujo después del parche LED.
Conclusión
Las ventajas de utilizar placas de circuito impreso LED son muchas: son una fuente de luz eficiente, proporcionan una buena iluminación y consumen menos energía. Se utilizan en sistemas de comunicación y transmisión de datos, y son una excelente opción para pantallas y señalización. Las máquinas industriales las utilizan para iluminación, comunicación y visualización. Las placas de circuito impreso LED son placas de circuito fiables que pueden utilizarse para una amplia gama de aplicaciones.
