I PCB sono un componente essenziale dei dispositivi elettronici che aiutano a ridurre i costi, ad aumentare l’affidabilità dei dispositivi e a ridurre i tempi di produzione. Le schede a circuito stampato con LED sono comunemente note come PCB a diodo emettitore di luce (LED).
Si tratta di piccoli computer costruiti su singole lastre di rame con piste di rame che collegano diversi componenti che consentono agli utenti di inserire dati, archiviare dati e visualizzare dati in un formato visibile. Questo articolo copre tutto ciò che devi sapere sui PCB a LED e sulle loro applicazioni in diversi settori.
Cos'è un PCB a LED?
Un PCB a LED è una scheda a circuito stampato con un set di LED (diodi emettitori di luce) collegati alle sue piste di rame. I PCB a LED sono le schede più comunemente utilizzate al mondo. Sono ampiamente utilizzati in applicazioni commerciali e industriali. Alcune applicazioni comuni dei PCB a LED includono elettrodomestici, elettrodomestici per ufficio, automobili e macchinari industriali. I PCB a LED sono solitamente rettangolari e possono essere tagliati a qualsiasi dimensione in base alle esigenze dell’applicazione. La pista di rame sul PCB è collegata a un set di terminali chiamati pad. Questi pad vengono utilizzati per collegare singoli componenti come resistori, condensatori e transistor per creare il circuito.
Perché usare le luci LED nei PCB?
Le luci LED stanno diventando sempre più popolari, e per una buona ragione.
- Più efficienti dal punto di vista energetico
Sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle tradizionali lampadine a incandescenza e durano molto più a lungo. Ciò significa che risparmierai denaro sulla bolletta energetica e non dovrai sostituire le lampadine così spesso. - Sicuro e non tossico
Le luci LED sono anche molto più fredde delle lampadine a incandescenza, quindi non riscalderanno tanto la stanza. E poiché non contengono materiali tossici, sono più sicure per l’ambiente. - Vita più lunga
I LED sono utilizzati nei PCB perché sono efficienti e facili da usare. Sono ottimi componenti per la comunicazione, l’illuminazione e la segnalazione. Sono affidabili e duraturi rispetto alle lampadine a incandescenza, alle lampadine alogene e ad altre lampadine.
Quindi, se stai cercando una lampadina più efficiente, più duratura ed ecologica, LED è la scelta giusta.
Come funziona un PCB a LED?
Struttura del LED
Il cuore del LED è un wafer semiconduttore e l’intero wafer è incapsulato da resina epossidica. Il wafer semiconduttore è composto da due parti, e una parte è un semiconduttore di tipo P e la lacuna occupa una posizione dominante in esso, e l’altra estremità è un semiconduttore di tipo N, che è principalmente elettrone qui. Ma quando questi due semiconduttori sono collegati, si forma una “giunzione PN” tra loro, che equivale a un campo elettrico.
Quando gli elettroni arrivano, saranno respinti dal polo negativo, cioè il polo N, e spinti verso il polo positivo, cioè l’area P. Nell’area P, gli elettroni e le lacune si ricombinano e quindi l’energia viene emessa sotto forma di fotoni, che è ciò che il LED emette luce. principio. Il colore della luce (lunghezza d’onda della luce) è determinato dal materiale che forma la giunzione PN.
Collegamento del PCB e dei LED
I collegamenti tra i pad del PCB e i LED sono realizzati utilizzando fili (chiamati conduttori) realizzati con un metallo conduttivo come rame o oro. I conduttori sono collegati ai pad sul PCB e arrivano ai terminali del LED. I LED utilizzati nelle applicazioni sono di diversi colori, rosso, blu, giallo, verde e bianco. I PCB a LED hanno un terminale positivo e un terminale negativo che si collegano all’alimentazione. È importante collegare i terminali positivo e negativo del PCB a LED ai terminali positivo e negativo dell’alimentazione. Se i terminali positivo e negativo sono collegati in modo errato, il PCB a LED non si accenderà.
Driver LED
Il driver LED utilizza una piccola scheda driver LED di Microchip. Contiene un caricabatterie da 9 V e alcuni LED collegati ad esso. La scheda driver LED è collegata all’alimentazione (2V/3A) tramite due batterie da 12 V (un pacco da due).
L’alimentazione viene utilizzata anche per controllare i LED. Tuttavia, non è necessario utilizzarlo come circuito integrato nel tuo progetto perché sono disponibili molti tipi diversi di driver per diverse piattaforme di microcontrollori (ad esempio, PIC, Altera, ecc.). Puoi utilizzare qualsiasi regolatore di tensione o regolatore con una piccola caduta di tensione sul suo canale di uscita se stai utilizzando un circuito integrato di Microchip invece di una fonte di alimentazione esterna.
Applicazioni dei PCB a LED
Comunicazione e trasmissione dati
I PCB a LED sono utilizzati nei sistemi di comunicazione e nei sistemi di trasmissione dati. I sistemi di trasmissione sono la spina dorsale di Internet e i sistemi di comunicazione sono essenziali per mantenere i servizi sanitari. I sistemi di comunicazione sono fondamentali durante le emergenze e i sistemi di comunicazione e trasmissione dati possono essere progettati utilizzando PCB a LED.
Luce e illuminazione
I PCB a LED sono comunemente utilizzati nei sistemi di illuminazione per fornire luce. Sono utilizzati in lampioni, sistemi di illuminazione interni e sono utilizzati anche in torce elettriche. Sono utilizzati anche in illuminazione decorativa come le luci di Natale.
Display e segnaletica
I PCB a LED sono un’ottima scelta per i sistemi di visualizzazione e i sistemi di segnaletica. Sono utilizzati in cartelloni pubblicitari, pubblicità e sono utilizzati anche in segnaletica digitale.
Elettrodomestici
Gli elettrodomestici come condizionatori d’aria, frigoriferi, lavatrici e elettrodomestici da cucina utilizzano PCB a LED. Sono utilizzati anche nelle prese di corrente per indicare la presenza di elettricità e se l’elettrodomestico è collegato all’elettricità.
Macchine industriali
Le macchine industriali utilizzano PCB a LED per illuminazione, comunicazione e visualizzazione. Sono essenziali per il controllo e il monitoraggio di diversi processi nell’industria.
Cosa dovrebbe essere considerato per l'acquisto di PCB a LED?
Ci sono molti fattori che dovresti considerare per l’acquisto di PCB a LED. Ad esempio, devi conoscere il flusso luminoso, la temperatura del colore, la tensione. Di seguito sono riportati i dettagli:
1. Parametro LED
Le caratteristiche prestazionali includono generalmente i parametri del flusso luminoso del LED, la lunghezza d’onda dominante del LED, la tensione nominale del LED, i parametri della temperatura del colore del LED, ecc.
Flusso luminoso
Il flusso luminoso descrive la quantità totale di luce emessa dalla sorgente luminosa. Maggiore è il flusso luminoso della sorgente luminosa, più luce viene emessa, maggiore è la luminosità e maggiore è l’efficienza alla stessa potenza. Questo flusso luminoso dovrebbe concentrarsi sulla sua corrispondente corrente di prova. Si noti che la corrente qui è la corrente di prova piuttosto che la corrente massima.
Lunghezza d’onda dominante del LED
La lunghezza d’onda principale viene utilizzata per rappresentare il colore del LED, l’unità di misura è nm, principalmente per i LED colorati, diverse lunghezze d’onda principali hanno colori diversi, come il rosso per la lunghezza d’onda principale di 620-630 nm, il verde per 520-540 nm, ecc.
Temperatura del colore del LED
La temperatura del colore è un parametro che caratterizza il colore della luce bianca. La temperatura del colore calda è 2700-3200 K, la temperatura del colore neutra è 4000 K-5000 K e la temperatura del bianco freddo è superiore a 5600.
Tensione nominale del LED
La tensione nominale rappresenta il valore della tensione del LED alla corrente nominale. Generalmente, la tensione di un singolo chip LED è di 3-4 V e la tensione del chip del LED rosso sarà relativamente inferiore.
2. Curve caratteristiche
La curva caratteristica include generalmente il diagramma di distribuzione spettrale del LED, la curva temperatura-flusso luminoso, la curva corrente-flusso luminoso e la curva corrente-tensione. L’emissione di flusso luminoso del LED dipende sia dalle condizioni di corrente che dalla temperatura del LED.
3. Dimensioni meccaniche
Le dimensioni meccaniche a volte sono chiamate dimensioni del pacchetto, che descrivono le dimensioni, la direzione della polarità positiva e negativa e il contrassegno del LED e sono utilizzate principalmente per l’applicazione del layout del LED e della scheda PCB del LED. Il pad più grande è il polo positivo (Anodo) del LED. Visto dalla parte anteriore, la direzione contrassegnata con un triangolo è la direzione del polo positivo del LED.
4. Altri
Le specifiche del LED contengono anche altri contenuti, come regole di numerazione, linee guida per la saldatura, condizioni di imballaggio, ecc. Tra questi, la guida alla saldatura imposta la temperatura e il tempo della saldatura a rifusione dopo l’applicazione del patch LED.
Conclusione
I vantaggi dell’utilizzo di PCB a LED sono molti: sono una fonte di luce efficiente, forniscono una buona illuminazione e consumano meno energia. Sono utilizzati nei sistemi di comunicazione e trasmissione dati e sono un’ottima scelta per display e segnaletica. Le macchine industriali le utilizzano per l’illuminazione, la comunicazione e la visualizzazione. I PCB a LED sono una scheda circuitale affidabile che può essere utilizzata per un’ampia gamma di applicazioni.
