PCB'ler, maliyetleri düşürmeye, cihazların güvenilirliğini artırmaya ve üretim süresini kısaltmaya yardımcı olan elektronik cihazların vazgeçilmez bir bileşenidir. LED'li baskılı devre kartları genellikle Işık Yayan Diyot (LED) PCB'ler olarak bilinir.
Bunlar, kullanıcıların veri girmelerine, verileri depolamalarına ve verileri görünür bir biçimde görüntülemelerine olanak tanıyan, farklı bileşenleri birbirine bağlayan bakır izlere sahip tek bir bakır levha üzerine inşa edilmiş küçük bilgisayarlardır. Bu makale, LED PCB'ler ve farklı endüstrilerdeki uygulamaları hakkında bilmeniz gereken her şeyi kapsamaktadır.
LED PCB nedir?
LED PCB, bakır izlerine bir dizi LED (ışık yayan diyot) bağlanmış bir baskılı devre kartıdır. LED PCB'ler, dünyada en yaygın olarak kullanılan devre kartlarıdır. Ticari ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. LED PCB'lerin bazı yaygın uygulamaları arasında ev aletleri, ofis aletleri, otomobiller ve endüstriyel makineler bulunur. LED PCB'ler genellikle dikdörtgen şeklindedir ve uygulamanın ihtiyacına göre herhangi bir boyuta kesilebilir. PCB üzerindeki bakır yol, pedler adı verilen bir dizi terminale bağlanır. Bu pedler, devreyi oluşturmak için dirençler, kondansatörler ve transistörler gibi tek tek bileşenleri bağlamak için kullanılır.
PCB'lerde Neden LED Işıklar Kullanılmalı?
LED ampuller giderek daha popüler hale geliyor ve bunun iyi bir nedeni var.
- Daha enerji verimli Geleneksel akkor
ampullerden daha enerji verimlidirler ve çok daha uzun ömürlüdürler. Bu, enerji faturanızdan tasarruf edeceğiniz ve ampullerinizi o kadar sık değiştirmek zorunda kalmayacağınız anlamına gelir. - Güvenli ve toksik olmayan
LED ışıklar, akkor ampullerden çok daha soğuktur, bu nedenle odanızı fazla ısıtmazlar. Ayrıca, herhangi bir toksik madde içermedikleri için çevre için daha güvenlidirler. - Daha uzun ömür
LED'ler, verimli ve kullanımı kolay oldukları için PCB'lerde kullanılır. İletişim, aydınlatma ve sinyalizasyon için mükemmel bileşenlerdir. Akkor ampuller, halojen ampuller ve diğer ampullere kıyasla güvenilirdir ve uzun ömürlüdür.
Dolayısıyla, daha verimli, daha uzun ömürlü ve çevre dostu bir ampul arıyorsanız, LED doğru seçimdir.
Bir LED PCB nasıl çalışır?
LED Yapısı
LED'in kalbi bir yarı iletken yongadır ve yonganın tamamı epoksi reçine ile kaplanmıştır. Yarı iletken yonga iki bölümden oluşur; bir kısmı P tipi yarı iletkendir ve burada delikler baskındır; diğer kısmı ise N tipi yarı iletkendir ve burada esas olarak elektronlar bulunur. Ancak bu iki yarı iletken birbirine bağlandığında, aralarında bir "PN eklemi" oluşur ve bu da bir elektrik alanına eşdeğerdir.
Elektronlar geldiğinde, negatif kutup, yani N kutbu tarafından itilir ve pozitif kutba, yani P alanına itilir. P alanında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve ardından enerji fotonlar şeklinde yayılır; bu da LED'in ışık yayma prensibidir. Işığın rengi (ışığın dalga boyu), PN bağlantısını oluşturan malzeme tarafından belirlenir.
PCB ile LED'lerin bağlanması
PCB'nin bağlantı noktaları ile LED'ler arasındaki bağlantılar, bakır veya altın gibi iletken bir metalden yapılmış teller (iletkenler olarak adlandırılır) kullanılarak kurulur. İletkenler, PCB üzerindeki bağlantı noktalarına bağlanır ve LED'lerin uçlarına uzanır. Uygulamalarda kullanılan LED'ler kırmızı, mavi, sarı, yeşil ve beyaz gibi farklı renklere sahiptir. LED PCB'lerde güç kaynağına bağlanan bir pozitif ve bir negatif terminal bulunur. LED PCB'nin pozitif ve negatif terminallerini güç kaynağının pozitif ve negatif terminallerine bağlamak önemlidir. Pozitif ve negatif terminaller yanlış bağlanırsa, LED PCB yanmaz.
LED Sürücüsü
LED sürücüsü, Microchip firmasının ürettiği küçük bir LED sürücü kartını kullanır. Bu kartta bir adet 9V pil şarj cihazı ve buna bağlı birkaç LED bulunur. LED sürücü kartı, iki adet 12V pil (iki pilden oluşan bir paket) aracılığıyla güç kaynağına (2V/3A) bağlanır.
Güç kaynağı, LED'leri kontrol etmek için de kullanılır. Ancak, farklı mikrodenetleyici platformları (ör. PIC, Altera vb.) için birçok farklı sürücü türü mevcut olduğundan, bunu projenizde entegre devre olarak kullanmanız gerekmez. Harici bir güç kaynağı yerine Microchip'ten bir entegre devre kullanıyorsanız, çıkış kanalında küçük bir voltaj düşüşü olan herhangi bir voltaj regülatörü veya regülatör kullanabilirsiniz.
LED PCB'lerin Kullanım Alanları
İletişim ve veri aktarımı
LED PCB'ler, iletişim sistemlerinde ve veri aktarım sistemlerinde kullanılır. Aktarım sistemleri internetin omurgasını oluşturur; iletişim sistemleri ise sağlık hizmetlerinin sürdürülmesi için vazgeçilmezdir. İletişim sistemleri acil durumlarda hayati öneme sahiptir ve iletişim ile veri aktarım sistemleri LED PCB'ler kullanılarak tasarlanabilir.
Işık ve aydınlatma
LED devre kartları, aydınlatma sistemlerinde ışık sağlamak amacıyla yaygın olarak kullanılır. Sokak lambalarında ve iç mekan aydınlatma sistemlerinde kullanılırlar; ayrıca el fenerlerinde de yer alırlar. Noel ışıkları gibi dekoratif aydınlatma uygulamalarında da kullanılırlar.
Ekranlar ve tabelalar
LED PCB'ler, ekran sistemleri ve tabela sistemleri için mükemmel bir seçimdir. Bunlar reklam panolarında ve reklamlarda kullanılır; ayrıca dijital tabelalarda da kullanılır.
Ev aletleri
Klimalar, buzdolapları, çamaşır makineleri ve mutfak aletleri gibi ev aletlerinde LED PCB'ler kullanılır. Ayrıca, elektrik prizlerinde elektriğin olup olmadığını ve cihazın prize takılı olup olmadığını göstermek için de kullanılırlar.
Endüstriyel makineler
Endüstriyel makineler aydınlatma, iletişim ve ekran amaçlı olarak LED PCB'leri kullanır. Bu PCB'ler, endüstrideki çeşitli süreçlerin kontrolü ve izlenmesi için vazgeçilmezdir.
LED PCB satın alırken nelere dikkat edilmelidir?
LED PCB satın alırken göz önünde bulundurmanız gereken birçok faktör vardır. Örneğin, ışık akısı, renk sıcaklığı ve voltajı bilmeniz gerekir. Aşağıda ayrıntılar yer almaktadır:
1. LED parametresi
Performans özellikleri genellikle LED ışık akısı parametrelerini, LED'in baskın dalga boyunu, LED'in nominal gerilimini, LED'in renk sıcaklığı parametrelerini vb. içerir.
Işık Akısı
Işık akısı, ışık kaynağı tarafından yayılan toplam ışık miktarını tanımlar. Işık kaynağının ışık akısı ne kadar büyükse, o kadar fazla ışık yayılır, parlaklık o kadar yüksek olur ve aynı güçte verimlilik o kadar yüksek olur. Bu ışık akısı, karşılık gelen test akımına odaklanmalıdır. Buradaki akımın maksimum akım değil, test akımı olduğuna dikkat edin.
LED baskın dalga boyu
Ana dalga boyu, LED'in rengini temsil etmek için kullanılır; birimi nm'dir ve esas olarak renkli LED'ler için kullanılır; farklı ana dalga boyları farklı renklere sahiptir; örneğin, 620-630 nm ana dalga boyu için kırmızı, 520-540 nm için yeşil vb.
LED renk sıcaklığı
Renk sıcaklığı, beyaz ışığın rengini karakterize eden bir parametredir. Sıcak renk sıcaklığı 2700-3200K, nötr renk sıcaklığı 4000K-5000K ve soğuk beyaz sıcaklık 5600'ün üzerindedir.
LED nominal gerilimi
Anma gerilimi, anma akımındaki LED'in gerilim değerini temsil eder. Genel olarak, tek bir LED yongasının gerilimi 3-4V'dir ve kırmızı LED'in yonga gerilimi nispeten daha düşük olacaktır.
2. Karakteristik Eğriler
Karakteristik eğri genellikle LED'in spektral dağılım grafiğini, sıcaklık-ışık akısı eğrisini, akım-ışık akısı eğrisini ve akım-gerilim eğrisini içerir. LED'in ışık akısı çıkışı, hem akım durumuna hem de LED'in sıcaklığına bağlıdır.
3. Mekanik Boyutlar
Mekanik boyut, bazen paket boyutu olarak da adlandırılır; bu boyut, LED'in boyutunu, pozitif ve negatif kutupların yönünü ve işaretlemesini tanımlar ve esas olarak LED'in ve LED'in PCB kartının yerleşim planı uygulamalarında kullanılır. Daha büyük olan bağlantı noktası, LED'in pozitif kutbu (Anot)dur. Önden bakıldığında, üçgenle işaretlenmiş yön, LED'in pozitif kutup yönüdür.
4. Diğerleri
LED teknik özellikleri, numaralandırma kuralları, lehimleme kılavuzları, ambalajlama koşulları vb. gibi başka bilgileri de içerir. Bunlar arasında lehimleme kılavuzu, LED yamasının takılmasından sonraki yeniden akış lehimlemesinin sıcaklık ve süresini belirler.
Sonuç
LED PCB'lerin kullanımının birçok avantajı vardır: verimli bir ışık kaynağıdırlar, iyi bir aydınlatma sağlarlar ve daha az enerji tüketirler. İletişim ve veri aktarım sistemlerinde kullanılırlar ve ekranlar ile tabelalar için mükemmel bir seçimdirler. Endüstriyel makinelerde aydınlatma, iletişim ve ekran amaçlı olarak kullanılırlar. LED PCB'ler, çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilen güvenilir devre kartlarıdır.
