Светодиодная печатная плата LED: почему алюминий лучше всего подходит для высокой мощности?

По мере того, как светодиодные технологии продолжают развиваться, мощные печатная светодиодная светодиоднаяВ настоящее время широко используются в нескольких приложениях. Он используется в промышленном освещении, автомобильных фарах, уличных фонарях, освещении стадиона и торговых светильниках. Эти светодиоды обеспечивают превосходную яркость, энергоэффективность и долговечность по сравнению с традиционными источниками света. Они также выделяют значительное тепло во время работы. Короче говоря, эффективное управление этой жарой является одной из наиболее важных проблем в светодиодная печатная плата Проектирование системы.

Печатные платы (PCB) играют решающую роль в управлении тепловыми системами современных электронных систем. мощный Светодиодная печатная плата Применение, контролирующее теплоотвод, имеет важное значение для производительности и долговечности эксплуатации. Среди различных печатная плата светодиодная подсветка Материалы доступные, алюминиевые подложки стали предпочтительным решением во всем мире. Круглый алюминиевый печатный светодиод Предлагают превосходную теплопроводность, позволяя теплопередаче относиться к чувствительным светодиодным компонентам.

Эта статья объясняет

• Основы светодиодного теплоотвода
• Исключения обычных материалов для печатных плат
• Почему алюминиевые печатные платы считаются оптимальным решением для светодиодных систем с высокой мощностью.

Понимание генерации тепла в светодиодах высокой мощности

В отличие от ламп накаливания, светодиоды не выделяют тепло через инфракрасное излучение. Вместо этого большая часть тепла генерируется на светодиодном узле. Это точка, где электрическая энергия преобразуется в свет. мощный Светодиодная плата печатной платы, только около 30–40% входной энергии становится видимым светом. Оставшаяся энергия преобразуется в тепло.

Если это тепло не удаляется эффективно, температура соединения быстро повышается, что приводит к:

• Снижение световой эффективности
• Цветовое изменение и ухудшение качества света
• Ускоренная деградация материала
• Сокращённая продолжительность жизни светодиодов
• повышен риск преждевременной неэффективности

Таким образом, эффективное управление термическим управлением не является необязательным. Это фундаментальное требование для надежной работы светодиодов.

Роль печатной платы в светодиодном терморегуляторе

PCB выполняет две основные функции в светодиодной системе:

• Электрическое соединение: Обеспечение питания и маршрутизации сигнала на светодиодные чипы
• Тепловой путь: Проведение тепла от светодиодного соединения к внешним радиаторам или окружающему воздуху

в маломощном PCB светодиодная лента Применения могут быть достаточно стандартными печатными платами из стекловолокна FR-4. Однако по мере увеличения плотности мощности FR-4 быстро становится тепловым узким местом из-за плохой теплопроводности.

Именно здесь печатные платы металлов (MCPCB), особенно печатные платы на основе алюминия, предлагают решающее преимущество.

Ограничения традиционных печатных плат FR-4

FR-4 является наиболее распространенным материалом печатных плат в общей электронике, но он не предназначен для высоких тепловых нагрузок. Его теплопроводность обычно колеблется от 0,3 до 0,4 Вт/м·К, что сильно ограничивает его способность передавать тепло.

мощный PCB LED дизайн, использование FR-4 может привести к:

• Накопление тепла вблизи светодиодного соединения
• Необходимость негабаритных внешних радиаторов
• Снижение эффективности системы
• Более высокие показатели отказов при непрерывной работе

Эти ограничения делают FR-4 непригодными для применения, где долгосрочная надежность и термическая стабильность необходимы.

Что такое алюминиевая печатная плата?

Алюминиевая печатная плата представляет собой тип металлической пресс-среды, состоящей из трех основных уровней:

• Медный слой: Проводит электрические сигналы и питание
• Диэлектрический (изолирующий) слой: Электрически изолирует медь от металлической основы, обеспечивая теплопередачу
• Алюминиевый базовый слой: Выступает в качестве теплораспределителя и структурной опоры

Алюминиевая основа является ключевым отличительным признаком. Он обеспечивает прямой тепловой путь от светодиодного соединения до радиатора или окружающей среды.

Почему алюминий лучше всего подходит для отвода тепла LED-степень высокой мощности?

1: превосходная теплопроводность

Алюминий имеет теплопроводность примерно 200–235 Вт/м·К, что значительно выше, чем у FR-4, и значительно лучше, чем у большинства композитных материалов ПХБ.

Эта высокая проводимость позволяет быстро распространяться по печатной плате и вдали от светодиодного соединения, уменьшая локализованные горячие точки и поддерживая стабильную рабочую температуру.

2 : эффективное распределение тепла и рассеивание

Алюминиевый базовый слой работает как интегрированный тепловой распределитель. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на внешние радиаторы, алюминиевые печатные платы равномерно распределяют тепло по большей площади, повышая общую тепловую эффективность.

Это особенно полезно в компактных светодиодных конструкциях, где ограничения по площади ограничивают размер традиционных радиаторов.

3: Повышенная производительность светодиодов и срок службы

Низкие температуры перехода напрямую приводят к улучшению светодиодных характеристик. Алюминиевые печатные платы помогают достичь:

• Более высокая светоэффективность
• Стабильная цветовая температура с течением времени
• Снижение термического напряжения на паяльных соединениях
• Увеличение срока службы

Во многих случаях использование алюминиевой печатной платы может продлить срок службы светодиода с десятков тысяч до более чем 50 000 часов при непрерывной работе.

4: Механическая прочность и долговечность

Алюминиевые печатные платы разработаны для надежной конструкции в критически важных задачах. Твердая металлическая сердечник повышает жесткость доски, минимизирует изгиб и защищает паяльные соединения от усталости, вызванной вибрацией, повторяющимися тепловыми циклами и механической нагрузкой. Эта долговечность делает алюминиевые подложки предпочтительным выбором при проектировании изделий, которые должны работать в течение длительного срока службы.

Где лучше всего работают алюминиевые печатные платы

• Индивидуальная конструкция печатной платы для автомобилей: Широко используется в системах освещения в автомобилестроении, блоках управления питанием и электронике EV, где стойкость к вибрации и термостойкости обязательны.
• Индивидуальная конструкция печатных плат для медицинских устройств: Поддерживает диагностическое оборудование, электроприборы и системы визуализации, требующие механически стабильных и термальных платформ печатных плат.
• Промышленные и внешние условия: Идеально подходит для промышленного оборудования, уличного освещения и наружных установок, подверженных ударам, перепадам температуры и непрерывной работе.

Ценность профессиональной поддержки дизайна

Партнерство со специализированным Пользовательский сервис дизайна печатных плат Обеспечивает оптимизированную механическую прочность, алюминиевые печатные платы, алюминиевые печатные платы. продвинутый Пользовательские услуги по дизайну печатных плат Дальнейшая помощь производителям в соответствии отраслевых стандартов, повышая надежность продукта и жизненный цикл.

5: Легкий по сравнению с другими металлическими подложками

В то время как медные печатные платы обеспечивают еще более высокую теплопроводность, они значительно тяжелее и дороже. Алюминий обеспечивает практическое равновесие, предлагая отличные тепловые характеристики за небольшую часть веса и стоимости.

Эта легкая природа особенно важна в таких приложениях, как автомобильное и аэрокосмическое освещение, где снижение веса является ключевой задачей дизайна.

6: Экономическая эффективность для массового производства

Алюминий в изобилии, широко доступен и прост в обработке. По сравнению с керамическими или медными подложками, алюминиевые печатные платы более экономичны для крупномасштабного производства.

Для OEM-производителей и Производство печатных платЭто преимущество в стоимости делает алюминиевые печатные платы наиболее коммерчески жизнеспособным вариантом без ущерба для производительности.

7 : совместимость со стандартными производственными процессами

Алюминиевые печатные платы совместимы с обычными печатными платами и SMT Специальная сборка печатной платы процессы. Это снижает сложность производства и позволяет производителям интегрировать алюминиевые печатные платы в существующие производственные линии с минимальными изменениями.

Алюминиевые печатные платы против других тепловых решений

Алюминие против медных печатных плат

• Медь обеспечивает более высокую теплопроводность, но при более высокой стоимости и весе
• Алюминий обеспечивает достаточную производительность для большинства мощных SMD LED печатная плата при более низкой общей стоимости системы

Алюминие против керамических подложек

• Керамика обеспечивает отличные тепловые характеристики и электрическую изоляцию
• Алюминиевые печатные платы более устойчивы к ударам, проще в обработке и экономичны

Для большинства мощных RGB печатная светодиодная светодиодная Применение, алюминиевые печатные платы обеспечивают наилучший баланс между производительностью, долговечностью и стоимостью.

Распространенные применения алюминиевых печатных плат в светодиодах высокой мощности

Благодаря своим превосходным тепловым свойствам алюминий SMD печатная светодиодная светодиодная Широко используются в:

• Светодиодные уличные фонари и прожекторы
• Высокая бухта и складское освещение
• Автомобильные фары и дневные ходовые огни
• Архитектурное и фасадное освещение
• Промышленное и взрывозащищенное освещение
• Медицинские и научные системы освещения

Во всех этих приложениях тепловая надежность напрямую связана с качеством продукции и репутацией бренда.

Основные соображения по дизайну печатных плат для алюминиевых светодиодных печатных плат

Чтобы максимизировать преимущества алюминиевых печатных плат, дизайнеры должны рассмотреть:

• Толщина диэлектрического слоя и теплопроводность
• Толщина меди для обработки тока
• Материалы тепловых интерфейсов (TIMS)
• Правильный монтаж на внешние радиаторы
• Оптимизированная схема трассировки для теплового потока

колодец Индивидуальные услуги по проектированию и изготовлению печатных плат Может значительно превзойти плохо спроектированный, даже с теми же материалами.

Заключение

Эффективное теплоотводное покрытие составляет основу надежной высокой мощности Светодиодная печатная плата производительность По мере роста плотности светодиодов печатные платы не соответствуют требованиям по температуре. Алюминиевые печатные платы обеспечивают оптимальную производительность благодаря высокой теплопроводности и механическим свойствам. Передавая тепло от светодиодных соединений, печатные платы стабилизируют температуры и продлевают срок службы. Для покупателей B2B лучше всего подойдет Signleteled. Производитель светодиодных печатных плат в Китае.

есть много Производители светодиодных плат в Китае. Для превосходных светодиодных характеристик, выбирайте алюминиевые печатные платы из Signleteled. Наши решения обеспечивают эффективное рассеивание тепла, повышенную надежность и длительный срок службы. контактный SignliteLED Сегодня, чтобы обсудить индивидуальные варианты печатных плат для вашего следующего проекта LED-модиления.

Вопросы и ответы