LED-valaistus moduulit: kun lämpö ulos tilanteesta Joseph Marie

vetovoimaa käyttäen LED valaistuksen kasvaa nopeasti. Lukuisia ja merkittäviä etuja käyttämällä moduuleja, jotka sisältävät matriisi LEDit tunnusta suunnittelijat useilla keskeisillä teollisuuden aloilla, kuten ilmailu-, arkkitehtoninen valaistus, ja "kultainen muna" autoteollisuudessa.

Ominaisuudet kuten suunnittelun joustavuutta, alhainen virrankulutus, jopa ja luotettava kevyt, ja pitkä käyttöikä erotettava toisistaan ​​LED moduulit mallit perustuvat perinteisiin hehkulamput ja loisteputket. LEDit voi olla myös merkittäviä etuja, kuten mikä vähentää koko ja monimutkaisuus moduulin ja yksinkertaistaa linssi suunnittelu.

Hyvä esimerkki joidenkin muiden etuja LED-valaistus on osoitettu hakemus matkustamossa matkustajan lentokoneita. Jälkiasennus LED yksikkö, joka korvasi loisteputki-putki valaistus moduuli käytössä hienoksi kontrolloi himmeneminen ja myös tunnelmavalaistus käyttämällä eri värisiä LEDejä.

Lämmönhallinta

Ehkä haastavin kysymys, kun ymmärtämättä moduuli suunnittelu, joka käyttää LED on hallita lämpötila yksittäisen laitteen liittymien normaalin käytön aikana. Jos huomattava määrä lämpöä tuotetaan kaikki laitteet moduuli ei hoideta oikein, risteyksen lämpötilat voivat saavuttaa tason, jossa LEDien odotettu käyttöikä lyhenee ja luotettavuus vaarantuu (ks Links).

LED moduulit käsittävät tyypillisesti matriisin monien pinta-asennettava laitteita. Nämä LEDit juotetaan etsattua kuparikerros, joka tarjoaa liitäntöjen välillä yksittäisten ledit sekä muita passiivisia ja aktiivisia komponentteja, jotka on täytettävä piiri. Pieni koko LED ja lähellä, jolla ne voidaan asentaa tarkoittaa, että suunnittelijat ovat valtava määrä suunnittelun vapautta ja voi saavuttaa monimutkaisia ​​valaistus kuvioita korkea kirkkaus.

Syövytetty kupari piiri erotetaan aluslevystä - yleensä alumiinia - by termisesti tehokas, sähköeristeen dielektristä materiaalia. Ominaisuudet ja kyvyt eristekerroksen ovat avain suunnittelun joustavuutta ja suorituskykyä koko moduulin.

Dielektrisiä materiaaleja valmistetaan sekoittamalla termisesti tehokas materiaalien, kuten alumiinioksidin ja boorinitridi muita ainesosia, luoda joustava mutta joustavalla pinnoitteella pohjalevylle. Tärkeä ominaisuus eristekerroksen on määrä sähköinen eristys se tarjoaa välillä kupari ylärakenteen ja metallisen pohjalevyn alapuolella. Tätä kutsutaan sen dielektrinen lujuus. Tyypillinen dielektrinen materiaali saattaa olla dielektrinen lujuus on noin 800 V /mil ja päällystetään pohjalevyn paksuus on 8-12 mil (1 mil = 1 tuuma-3 = 25,4 um).

Dielektriset käytetyt materiaalit eristettyyn metalli piirilevyt yleensä lämmönjohtavuus hahmo alueella 3W /mK. Tämä on noin 10 kertaa suorituskyky saavutetaan FR4 (palonsuoja kudottu lasikuitu epoksihartsia) PCB materiaalin.

Edelleen keskeinen vaatimus eristekerroksen on pystyä kompensoimaan eri kertoimet lämpölaajeneminen kupari kappale yläpuolisen yleiskokouksen ja alumiini pohjalevy /lämpöä levitin pohjassa puolella.

Going kolmiulotteinen

Flat levyt eristettyjen metallia piirilevy, joka käsittää kuparia folio, eristekerroksen ja alumiininen pohjalevy on ollut saatavilla jo useita vuosia. Silmissä kaukonäköistä LED-moduuli suunnittelija, suurin ongelma on ollut, että tasainen arkkia eristettyjen metallia piirilevyn rajoittaa ne 2D muotoja.

Vastatakseen näihin rajoitukset, uudet dielektrisiä materiaaleja ovat tulossa käyttöön, jotka ovat alhaisen moduulin, mikä tarkoittaa, että ne noudattavat mekaanista rasitusta ja rasitusta. Materiaaleista majoittaa lämpölaajenemiskerroin metallin elementtejä rakentamisen, mutta myös mahdollistaa osia voidaan muodostaa kohtisuoraan, ja jopa 360 & # 730;. Näin suunnittelijat ymmärtämään monimutkaisia ​​muotoinen malleja ja ne, jotka muodostavat täydellisen ympyrän joko sisäistä tai ulkoista kupari jälkiä.

Suunniteltaessa uusia, muotoiltavaa eristetyt metalli piirilevy-aineet on mahdollista reitittää kappaleita ympäri kulmien , joka vähentää tarvetta käyttää liittimiä ja kovaa johdotus. On useita etuja tähän, myös tehostetun luotettavuuden johtuvat joissa on vähemmän risteyksissä ja interconnects. Huolimatta hieman korkeammat kustannukset uusien materiaalien, kokonaiskustannukset vähenee, koska vähemmän komponentteja tarvitaan, ja kokoonpano lyhenee.

Lujuus ja kestävyys

LEDit itse ovat luonnostaan ​​kestäviä. Niiden asennusta metalleihin pohjautuvia piirilevyjä palvelee vain parantaa niiden kestävyyttä ja että valmiin moduulin, joka tarjoaa kestää erinomaisesti tärinää ja mekaanisia iskuja.

Auton valot klusterit ovat hyvä esimerkki siitä, miten LED-moduulit voidaan tarjota parempi suorituskyky verrattuna perinteisiin hehkulamppuihin. Ajoneuvossa sovelluksia kokea runsaasti tärinää ja laaja käyttölämpötila-alueet, jotka voivat aiheuttaa ennenaikaisen pettämisen hehkulamppuja. Joissakin käyttöolosuhteissa LEDit voi kestää jopa 100.000 tuntia, mikä tarkoittaa, etteivät he vaadi huomiota ajoneuvon käyttöiän.

Pitkäikäinen LED yksinkertaistaa myös suunnittelijoiden tehtävänä koska se on vähemmän tärkeää tehdä valaistusmoduuli käsiksi huoltoa lopputuotteessa. Tämä voi johtaa siistimpää, yhtenäisempi asennus- ja myös mahdollisia kustannussäästöjä.

Lämpötila mallinnus

Terminen analyysi ohjelmistopaketteja ovat valmiina auttamaan todistaa LED pohjainen moduuli malleja ennen kuin he ovat sitoutuneet valmistamaan .

Kyseiset ohjelmistot kerätä tietoja integroitu tietokanta LED suorituskyvyn ja teknisten yhdessä muiden laitteita, jotka on asennettu eristettyyn metalli piirilevy. Nämä tiedot yhdessä muiden tietojen osia suunnittelu, mukaan lukien kupari jälkiä, valta ja kentällä konetta, ja VIAS. Kootut tiedot on sitten jalostetaan tarkka esitys terminen suorituskyky suunnittelun.

Käyttäjäystävällinen graafisia esityksiä tulosten avulla suunnittelija nopeasti paikantaa alueet, jotka saattavat vaatia huomiota myöten komponentti ja seurata tasolla.

Terminen analyysi ohjelmisto voi tuoda merkittäviä kaupallisia ja suunnittelu etuja auttamalla nopeus aika markkinoille ja vähentämällä toistojen saavuttamiseen tarvittava tuotanto-valmis ratkaisu.

Artikla on kirjoittanut Lewis Bellah. Vierailemaan sivustolla osoitteessa http://matteroflights.com/ja http://matteroflights.com/category/lighting-fixtures/for lisätietoja.