As placas de circuito impresso (PCBs) são um componente essencial dos dispositivos eletrônicos, ajudando a reduzir custos, aumentar a confiabilidade dos dispositivos e diminuir o tempo de fabricação. As placas de circuito impresso com LEDs são comumente conhecidas como PCBs de diodo emissor de luz (LED).
São pequenos computadores construídos em folhas únicas de cobre com trilhas de cobre conectando diferentes componentes, o que permite aos usuários inserir, armazenar e exibir dados em um formato visível. Este artigo aborda tudo o que você precisa saber sobre PCBs de LED e suas aplicações em diferentes setores.
O que é um PCB LED?
Uma PCB LED é uma placa de circuito impresso com um conjunto de LEDs (diodos emissores de luz) conectados às suas trilhas de cobre. As PCBs LED são as placas mais utilizadas no mundo. Elas são amplamente utilizadas em aplicações comerciais e industriais. Algumas aplicações comuns das placas PCB LED incluem eletrodomésticos, aparelhos de escritório, automóveis e máquinas industriais. As placas PCB LED são geralmente retangulares e podem ser cortadas em qualquer tamanho, de acordo com a necessidade da aplicação. A pista de cobre na placa PCB está conectada a um conjunto de terminais chamados pads. Esses pads são usados para conectar componentes individuais, como resistores, capacitores e transistores, para criar o circuito.
Por que usar luzes LED em PCB?
As luzes LED estão se tornando cada vez mais populares, e por um bom motivo.
- Mais eficientes em termos
energéticos São mais eficientes em termos energéticos do que as lâmpadas incandescentes tradicionais e duram muito mais tempo. Isto significa que poupará dinheiro na sua conta de energia e não terá de substituir as lâmpadas com tanta frequência. - Seguras e não tóxicas As
luzes LED também são muito mais frias do que as lâmpadas incandescentes, por isso não aquecem tanto o seu quarto. E como não contêm materiais tóxicos, são mais seguras para o ambiente. - Vida útil mais
longa Os LEDs são usados em placas de circuito impresso porque são eficientes e fáceis de usar. São excelentes componentes para comunicação, iluminação e sinalização. São confiáveis e duradouros em comparação com lâmpadas incandescentes, halógenas e outras lâmpadas.
Portanto, se você está procurando uma lâmpada mais eficiente, duradoura e ecológica, o LED é a melhor opção.
Como funciona uma placa de circuito impresso LED?
Estrutura LED
O coração do LED é uma pastilha semicondutora, e toda a pastilha é encapsulada por resina epóxi. A pastilha semicondutora é composta por duas partes, sendo que uma parte é um semicondutor do tipo P, onde os buracos ocupam uma posição de destaque, e a outra parte é um semicondutor do tipo N, onde predominam os elétrons. Mas quando esses dois semicondutores são conectados, forma-se entre eles uma "junção PN", que é equivalente a um campo elétrico.
Quando os elétrons chegam, eles são repelidos pelo polo negativo, ou seja, o polo N, e empurrados para o polo positivo, ou seja, a área P. Na área P, os elétrons e os buracos se recombinam e, então, a energia é emitida na forma de fótons, que é o que faz com que o LED emita luz. princípio. A cor da luz (comprimento de onda da luz) é determinada pelo material que forma a junção PN.
Conectando a placa de circuito impresso e os LEDs
As conexões entre as almofadas da placa de circuito impresso (PCB) e os LEDs são feitas usando fios (chamados condutores) feitos de um metal condutor, como cobre ou ouro. Os condutores são conectados às almofadas na PCB e vão até os terminais do LED. Os LEDs usados nas aplicações são de cores diferentes: vermelho, azul, amarelo, verde e branco. As PCBs de LED têm um terminal positivo e um negativo que se conectam à fonte de alimentação. É importante conectar os terminais positivo e negativo da PCB de LED aos terminais positivo e negativo da fonte de alimentação. Se os terminais positivo e negativo forem conectados incorretamente, a PCB de LED não acenderá.
Driver LED
O driver LED utiliza uma pequena placa driver LED da Microchip. Ela contém um carregador de bateria de 9 V e alguns LEDs conectados a ela. A placa driver LED é conectada à fonte de alimentação (2 V/3 A) por meio de duas baterias de 12 V (um pacote com duas).
A fonte de alimentação também é usada para controlar os LEDs. No entanto, não é necessário usar isso como um circuito integrado em seu projeto, pois existem muitos tipos diferentes de drivers disponíveis para diferentes plataformas de microcontroladores (por exemplo, PIC, Altera, etc.). Você pode usar qualquer regulador de tensão ou regulador com uma pequena queda de tensão em seu canal de saída se estiver usando um circuito integrado da Microchip em vez de uma fonte de alimentação externa.
Aplicações de PCBs LED
Comunicação e transmissão de dados
As placas de circuito impresso LED são utilizadas em sistemas de comunicação e sistemas de transmissão de dados. Os sistemas de transmissão são a espinha dorsal da Internet, e os sistemas de comunicação são essenciais para manter os serviços de saúde. Os sistemas de comunicação são cruciais durante emergências, e os sistemas de comunicação e transmissão de dados podem ser projetados utilizando placas de circuito impresso LED.
Luz e iluminação
Os PCBs LED são comumente usados em sistemas de iluminação para fornecer luz. Eles são usados em postes de luz, sistemas de iluminação interna e também em lanternas. Também são usados em iluminação decorativa, como luzes de Natal.
Expositores e sinalização
Os PCBs LED são uma excelente opção para sistemas de exibição e sinalização. Eles são usados em outdoors e anúncios publicitários, além de serem utilizados em sinalização digital.
Eletrodomésticos
Eletrodomésticos como aparelhos de ar condicionado, geladeiras, máquinas de lavar e utensílios de cozinha utilizam PCBs LED. Eles também são usados em tomadas elétricas para indicar a presença de eletricidade e se o aparelho está conectado à rede elétrica.
Máquinas industriais
As máquinas industriais utilizam placas de circuito impresso LED para iluminação, comunicação e exibição. Elas são essenciais para controlar e monitorar diferentes processos na indústria.
O que deve ser considerado ao comprar PCB LED?
Há muitos fatores que você deve considerar ao comprar placas de circuito impresso LED. Por exemplo, você precisa saber o fluxo luminoso, a temperatura da cor e a tensão. Abaixo estão os detalhes:
1. Parâmetro LED
As características de desempenho geralmente incluem parâmetros de fluxo luminoso do LED, comprimento de onda dominante do LED, tensão nominal do LED, parâmetros de temperatura de cor do LED, etc.
Fluxo luminoso
O fluxo luminoso descreve a quantidade total de luz emitida pela fonte de luz. Quanto maior o fluxo luminoso da fonte de luz, mais luz é emitida, maior é o brilho e maior é a eficiência com a mesma potência. Este fluxo luminoso deve concentrar-se na sua corrente de teste correspondente. Note que a corrente aqui é a corrente de teste e não a corrente máxima.
Comprimento de onda dominante do LED
O comprimento de onda principal é usado para representar a cor do LED, a unidade é nm, principalmente para LEDs coloridos, diferentes comprimentos de onda principais têm cores diferentes, como vermelho para o comprimento de onda principal de 620-630 nm, verde para 520-540 nm, etc.
Temperatura de cor do LED
A temperatura de cor é um parâmetro que caracteriza a cor da luz branca. A temperatura de cor quente é 2700-3200 K, a temperatura de cor neutra é 4000 K-5000 K e a temperatura de branco frio é acima de 5600.
Tensão nominal do LED
A tensão nominal representa o valor da tensão do LED na corrente nominal. Geralmente, a tensão de um único chip LED é de 3-4 V, e a tensão do chip do LED vermelho será relativamente mais baixa.
2. Curvas características
A curva característica geralmente inclui o diagrama de distribuição espectral do LED, a curva de temperatura-fluxo luminoso, a curva de corrente-fluxo luminoso e a curva de corrente-tensão. A saída de fluxo luminoso do LED depende tanto da condição de corrente quanto da temperatura do LED.
3. Dimensões mecânicas
O tamanho mecânico é por vezes chamado de tamanho da embalagem, que descreve o tamanho, a direção da polaridade positiva e negativa e a marcação do LED, e é usado principalmente para a aplicação do layout do LED e da placa PCB do LED. A almofada maior é o polo positivo (ânodo) do LED. Visto de frente, a direção marcada com um triângulo é a direção do polo positivo do LED.
4. Outros
As especificações dos LEDs também contêm outros conteúdos, tais como regras de numeração, diretrizes de soldagem, condições de embalagem, etc. Entre elas, o guia de soldagem define a temperatura e o tempo da soldagem por refluxo após a aplicação do patch LED.
Conclusão
Os benefícios da utilização de PCB LED são muitos – são uma fonte de luz eficiente, proporcionam uma boa iluminação e consomem menos energia. São utilizados em sistemas de comunicação e transmissão de dados e são uma excelente escolha para ecrãs e sinalética. As máquinas industriais utilizam-nos para iluminação, comunicação e visualização. Os PCB LED são placas de circuito fiáveis que podem ser utilizadas numa vasta gama de aplicações.
