Печатные платы являются важным компонентом электронных устройств, который помогает снизить затраты, повысить надежность устройств и сократить время производства. Печатные платы со светодиодами широко известны как светодиодные печатные платы (LED PCB).
Это небольшие компьютеры, построенные на отдельных листах меди с медными дорожками, соединяющими различные компоненты, которые позволяют пользователям вводить данные, хранить их и отображать в видимом формате. В этой статье рассказывается все, что нужно знать о светодиодных печатных платах и их применении в различных отраслях промышленности.
Что такое светодиодная печатная плата?
Светодиодная печатная плата — это печатная плата с набором светодиодов (светоизлучающих диодов), подключенных к ее медным дорожкам. Светодиодные печатные платы являются наиболее широко используемыми платами в мире. Они широко применяются в коммерческих и промышленных целях. Некоторые распространенные области применения светодиодных печатных плат включают бытовую технику, офисное оборудование, автомобили и промышленные машины. Светодиодные печатные платы обычно имеют прямоугольную форму и могут быть разрезаны на куски любого размера в зависимости от потребностей конкретного применения. Медные дорожки на печатной плате соединены с набором клемм, называемых контактными площадками. Эти контактные площадки используются для соединения отдельных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и транзисторы, с целью создания электрической цепи.
Почему в печатных платах используются светодиодные лампы?
Светодиодные лампы становятся все более популярными, и на то есть веские причины.
- Более энергоэффективны
Они более энергоэффективны, чем традиционные лампы накаливания, и служат гораздо дольше. Это означает, что вы сэкономите на счетах за электроэнергию и не будете так часто менять лампочки. - Безопасность и отсутствие токсинов
Светодиодные лампы также гораздо менее нагреваются, чем лампы накаливания, поэтому они не нагревают комнату так сильно. А поскольку они не содержат токсичных материалов, они более безопасны для окружающей среды. - Более длительный срок службы
Светодиоды используются в печатных платах, потому что они эффективны и просты в использовании. Они являются отличными компонентами для связи, освещения и сигнализации. Они надежны и долговечны по сравнению с лампами накаливания, галогенными лампами и другими лампами.
Поэтому, если вы ищете более эффективную, долговечную и экологичную лампочку, светодиодная лампа — это то, что вам нужно.
Как работает светодиодная печатная плата?
Структура светодиода
Сердцем светодиода является полупроводниковая пластина, которая полностью покрыта эпоксидной смолой. Полупроводниковая пластина состоит из двух частей: одна часть представляет собой полупроводник P-типа, в котором преобладают дырки, а другая часть — полупроводник N-типа, в котором преобладают электроны. Когда эти два полупроводника соединяются, между ними образуется «PN-переход», который эквивалентен электрическому полю.
Когда электроны переходят, они отталкиваются отрицательным полюсом, то есть полюсом N, и толкаются к положительному полюсу, то есть области P. В области P электроны и дырки рекомбинируют, а затем энергия излучается в виде фотонов, что и является принципом излучения света светодиодом. Цвет света (длина волны света) определяется материалом, образующим PN-переход.
Подключение печатной платы и светодиодов
Соединения между контактными площадками печатной платы и светодиодами выполняются с помощью проводов (называемых проводниками), изготовленных из проводящего металла, такого как медь или золото. Проводники подключаются к контактным площадкам на печатной плате и подводятся к выводам светодиода. Светодиоды, используемые в приложениях, бывают разных цветов: красного, синего, желтого, зеленого и белого. Печатные платы светодиодов имеют положительный и отрицательный выводы, которые подключаются к источнику питания. Важно подключить положительный и отрицательный выводы печатной платы светодиода к положительному и отрицательному выводам источника питания. Если положительный и отрицательный выводы подключены неправильно, печатная плата светодиода не будет светиться.
Драйвер светодиодов
Драйвер светодиодов использует небольшую плату драйвера светодиодов от Microchip. Она содержит зарядное устройство для 9-вольтовой батареи и несколько подключенных к нему светодиодов. Плата драйвера светодиодов подключена к источнику питания (2 В/3 А) через две 12-вольтовые батареи (комплект из двух).
Источник питания также используется для управления светодиодами. Однако вам не обязательно использовать его в качестве интегральной схемы в своем проекте, поскольку существует много различных типов драйверов для разных платформ микроконтроллеров (например, PIC, Altera и т. д.). Вы можете использовать любой стабилизатор напряжения или регулятор с небольшим падением напряжения на выходном канале, если используете интегральную схему от Microchip вместо внешнего источника питания.
Применение светодиодных печатных плат
Связь и передача данных
Светодиодные печатные платы используются в системах связи и передачи данных. Системы передачи данных являются основой Интернета, а системы связи необходимы для поддержания работы служб здравоохранения. Системы связи играют ключевую роль в чрезвычайных ситуациях, а системы связи и передачи данных могут быть разработаны с использованием светодиодных печатных плат.
Свет и освещение
Светодиодные печатные платы широко используются в системах освещения для обеспечения света. Они применяются в уличном освещении, системах внутреннего освещения, а также в фонариках. Кроме того, они используются в декоративном освещении, например, в рождественских гирляндах.
Дисплеи и вывески
Светодиодные печатные платы являются отличным выбором для систем отображения и систем вывесок. Они используются в рекламных щитах и рекламных объявлениях, а также в цифровых вывесках.
Бытовая техника
В бытовой технике, такой как кондиционеры, холодильники, стиральные машины и кухонные приборы, используются светодиодные печатные платы. Они также используются в розетках для индикации наличия электричества и подключения прибора к электросети.
Промышленные машины
Промышленные машины используют светодиодные печатные платы для освещения, связи и отображения информации. Они необходимы для управления и мониторинга различных процессов в промышленности.
Что следует учитывать при покупке светодиодной печатной платы?
При покупке светодиодных печатных плат необходимо учитывать множество факторов. Например, вам нужно знать световой поток, цветовую температуру, напряжение. Ниже приведены подробные сведения:
1. Параметры светодиода
Характеристики производительности обычно включают параметры светового потока светодиодов, доминирующую длину волны светодиодов, номинальное напряжение светодиодов, параметры цветовой температуры светодиодов и т. д.
Световой поток
Световой поток Световой поток описывает общее количество света, излучаемого источником света. Чем больше световой поток источника света, тем больше излучается света, тем выше яркость и тем выше эффективность при одинаковой мощности. Этот световой поток должен быть сосредоточен на соответствующем испытательном токе. Обратите внимание, что здесь речь идет об испытательном токе, а не о максимальном токе.
Доминирующая длина волны светодиода
Основная длина волны используется для обозначения цвета светодиода, единица измерения — нм, в основном для цветных светодиодов, разные основные длины волн имеют разные цвета, например, красный для основной длины волны 620-630 нм, зеленый для 520-540 нм и т. д.
Цветовая температура светодиода
Цветовая температура — это параметр, который характеризует цвет белого света. Теплая цветовая температура составляет 2700-3200 K, нейтральная цветовая температура — 4000-5000 K, а холодная белая температура — выше 5600.
Номинальное напряжение светодиода
Номинальное напряжение представляет собой значение напряжения светодиода при номинальном токе. Как правило, напряжение одного светодиодного чипа составляет 3-4 В, а напряжение чипа красного светодиода будет относительно ниже.
2. Характеристические кривые
Характеристическая кривая обычно включает в себя диаграмму спектрального распределения светодиода, кривую «температура-световой поток», кривую «ток-световой поток» и кривую «ток-напряжение». Световой поток светодиода зависит как от состояния тока, так и от температуры светодиода.
3. Механические размеры
Механический размер иногда называют размером корпуса, который описывает размер, направление положительной и отрицательной полярности и маркировку светодиода и в основном используется для размещения светодиода и печатной платы светодиода. Более крупная площадка является положительным полюсом (анодом) светодиода. Если смотреть спереди, направление, отмеченное треугольником, является направлением положительного полюса светодиода.
4. Прочее
Спецификации светодиодов также содержат некоторые другие сведения, такие как правила нумерации, рекомендации по пайке, условия упаковки и т. д. Среди них в руководстве по пайке указаны температура и время пайки расплавом после установки светодиодного патча.
Заключение
Использование светодиодных печатных плат имеет множество преимуществ: они являются эффективным источником света, обеспечивают хорошее освещение и потребляют меньше энергии. Они используются в системах связи и передачи данных и являются отличным выбором для дисплеев и вывесок. Промышленные машины используют их для освещения, связи и отображения информации. Светодиодные печатные платы — это надежные печатные платы, которые можно использовать в широком спектре применений.
