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Um eine LED PCB zu entwerfen, müssen Sie von der ersten Schaltplanerfassung bis zur endgültigen Gerber-Version ein Gleichgewicht zwischen elektrischer Leistung, Wärmeableitung und Herstellbarkeit herstellen. Definieren Sie zunächst den Vorwärtsstrom und die Vorwärtsspannung Ihrer LED und wählen Sie dann einen Aufbau, ein Kupfergewicht und eine Wärmemanagementstrategie aus, die die Sperrschichttemperatur innerhalb der Datenblattgrenzen hält. Eine 1 oz (35 µm) dicke Kupferschicht eignet sich für viele Low-Power-Designs, aber Hochstrom-LEDs erfordern oft 2 oz oder mehr, thermische Durchkontaktierungen und möglicherweise eine Aluminiumkernbasis. Ihr Layout muss außerdem Mindestleiterbahnbreiten, -abstände und Lötmaskenregeln einhalten, damit die Platine zuverlässig zusammengebaut werden kann.
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Wie die elektrischen LED-Anforderungen den PCB-Stackup vorantreiben
Der Vorwärtsstrom und die Vorwärtsspannung der LED sind die primären Eingänge, die die Leiterbahnbreite, das Kupfergewicht und die Anzahl der Schichten bestimmen. Eine typische 3-W-LED verbraucht etwa 700 mA bei einer Durchlassspannung von etwa 3,2 V. Bei diesem Strom kann eine standardmäßige 0,5-mm-Leiterbahn auf 1 Unze Kupfer zu übermäßigem Spannungsabfall und örtlicher Erwärmung führen. IPC-2221 bietet den allgemeinen Rahmen für die Berechnung des Leiterquerschnitts auf der Grundlage des zulässigen Temperaturanstiegs. Die praktische Regel besteht jedoch darin, für alle Leiterbahnen, die mehr als 500 mA führen, breitere Leiterbahnen zu verwenden oder Kupferebenen zu vergießen.
Bei Reihensträngen wirkt sich der gesamte Vorwärtsspannungsabfall auf den erforderlichen Treiberausgang und den Abstandsbedarf des Layouts aus. Eine Reihe von zehn LEDs mit 3,2 V Durchlassspannung erfordert mindestens 32 V plus Treiberspielraum. Dadurch ändert sich Ihr Mindestabstand zwischen Hochspannungsleitern und die Anforderungen an die Kriechstrecke erhöhen sich. Sehen Sie sich das LED-Datenblatt für maximale Sperrspannung und Stromwerte an und entwerfen Sie dann Ihre Polaritätsmarkierungen und Ausrichtungsanzeiger, bevor Sie die Grundfläche entwerfen.
Leiterbahnläufe mit höherem Strom profitieren von Kupfergüssen auf derselben Schicht wie der LED-Kathodenpfad. Beispielsweise benötigt eine 1-A-LED-Leiterbahn auf 1 Unze Kupfer etwa 1 mm Breite für einen Temperaturanstieg von 10 °C. Durch die Verdoppelung des Kupfergewichts auf 2 Unzen reduziert sich dieser Wert auf etwa 0,5 mm. PCBs aus schwerem Kupfer sind eine Option, wenn der Strom 3 A pro Leiterbahn übersteigt, sie erhöhen jedoch die Kosten und die Ätzvorlaufzeit. Überprüfen Sie frühzeitig im Design den Kompromiss zwischen Kupfergewicht, Platinengröße und thermischer Leistung.
Wärmemanagement: Die entscheidende Designbeschränkung
LEDs wandeln nur einen Bruchteil der elektrischen Energie in Licht um. Eine typische weiße LED wandelt 20–30 % der Eingangsleistung in Licht um und hinterlässt 70–80 % als Wärme. Für eine 3-W-LED bedeutet das, dass etwa 2 W über den PCB abgeführt werden müssen. Ohne einen Wärmepfad steigt die Sperrschichttemperatur, was die Lichtleistung verringert, die Farbsättigung verschiebt und den Lichtstromverlust beschleunigt.
Der Wärmewiderstand zwischen Verbindung und Gehäuse (RθJC) im Datenblatt gibt Auskunft über den Temperaturanstieg vom LED-Chip bis zum Lötpad. Ihr PCB muss dann einen niederohmigen Pfad vom Pad zur Umgebung bieten. Die beiden Hauptstrategien sind:
- Kupferebenenausbreitung: Verwenden Sie einen massiven Kupferguss auf der oberen Schicht unter der LED, der mit thermischen Durchkontaktierungen mit den inneren oder unteren Schichten verbunden ist.
- Metallkern PCB (MCPCB): Verwenden Sie eine Aluminiumbasis mit einer dünnen wärmeleitenden dielektrischen Schicht. Dies ist die bevorzugte Wahl für Hochleistungs-LEDs oder Designs, die bei erhöhten Umgebungstemperaturen betrieben werden.
Standard-FR4 hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,2–0,3 W/m·K. MCPCB dielektrische Schichten erreichen etwa 1-3 W/m·K und die Aluminiumbasis verteilt die Wärme weitaus effektiver. Für Designs über 1 W pro LED oder dichte Arrays ist MCPCB oft die einzige praktische Lösung. Wenn Sie an einer flexiblen oder starrflexiblen LED-Anwendung arbeiten, beachten Sie, dass flexible Substrate auf Polyimidbasis ein anderes thermisches Verhalten als FR4 haben; Überprüfen Sie die Betriebstemperaturgrenzen und Biegeradiusanforderungen, die im Flex PCB-Herstellungsprozess: Ein Überblick für Anfänger beschrieben sind.
Regeln für die thermische Via-Platzierung
Wärmedurchkontaktierungen sollten direkt unter dem LED-Wärmeleitpad platziert werden, nicht seitlich. Verwenden Sie ein Via-in-Pad-Design mit einem kleinen Via-Durchmesser (0,2–0,3 mm) und einem Abstand von 0,8–1,0 mm, um die Wärmeübertragung zu maximieren und gleichzeitig Probleme mit der Dochtwirkung des Lots zu vermeiden. Füllen und verschließen Sie die Durchkontaktierungen mit leitendem oder nicht leitendem Füllmaterial, um zu verhindern, dass beim Reflow-Löten Lot durchfließt. Eine typische Anordnung von 9–16 thermischen Durchkontaktierungen unter einer 3 mm × 3 mm großen LED-Grundfläche verringert den Wärmewiderstand im Vergleich zu einer einzelnen großen Durchkontaktierung erheblich.
Für MCPCB-Designs sind keine thermischen Durchkontaktierungen erforderlich, da der Metallkern den Wärmepfad bereitstellt. Die Dicke der dielektrischen Schicht beeinflusst jedoch direkt den Wärmewiderstand. Ein dünneres Dielektrikum (z. B. 50–75 µm) verbessert die Wärmeübertragung, erhöht jedoch die Kapazität zwischen dem Schaltkreis und der Metallbasis, was für das Hochfrequenz-PWM-Dimmen von Bedeutung sein kann.
Kupfergewicht und Flugzeugstrategie
Das Kupfergewicht auf jeder Schicht sollte dem Strompfad und den Anforderungen an die Wärmeverteilung entsprechen. Verwenden Sie 1 Unze Kupfer für Signal- und Steuerleiterbahnen, berücksichtigen Sie jedoch 2 Unzen auf der LED-Leistungsschicht. Bei Arrays mit hoher Helligkeit bieten 2 oz auf der oberen und unteren Schicht, verbunden mit einem Gitter aus thermischen Durchkontaktierungen, sowohl elektrische als auch thermische Vorteile. Schweres Kupfer (3 Unzen oder mehr) wird in der Automobil- und Industrie-LED-Beleuchtung verwendet, wo der Strom pro LED 3 A übersteigt, aber es erfordert einen größeren Mindestabstand zwischen den Leiterbahnen und eine andere Ätzkompensation.
Überprüfen Sie die in Häufige Fehler bei schwerem Kupfer PCB und wie man sie in der Entwurfsphase vermeidet beschriebenen Fehlermodi, bevor Sie sich für diese Option entscheiden.
> Design rule of thumb: For every 1 W of LED power, provide at least 1.5-2 cm² of copper area on the LED layer, plus a matching plane on the opposite side connected by thermal vias. This is a starting point, not a guarantee—simulate or measure if the design is marginal.
LED-Fußabdruck und Polarität: Die DFM-Grundlagen richtig machen
Die Abmessungen der Lötpads für LEDs werden im Paketdatenblatt definiert. Zu den gängigen Paketen gehören 5050, 3535, 2835 und 3030. Die Pad-Größe sollte dem vom Hersteller empfohlenen Kontaktflächenmuster entsprechen, Sie müssen jedoch auch die Ausdehnung der Lötstoppmaske und die Öffnung der Pastenschablone berücksichtigen. Die typische Ausdehnung der Lötmaske beträgt 0,05 bis 0,1 mm über das Kupferpad hinaus. Die Schablonenöffnung beträgt normalerweise 80–90 % der Pad-Fläche für Standard-LEDs. Empfehlungen zum Öffnungsverhältnis und zur Dicke finden Sie jedoch im Datenblatt.
Polaritätsindikatoren müssen sowohl auf der Siebdruck- als auch auf der Kupferschicht eindeutig sein. Die LED-Kathode ist normalerweise mit einer Linie oder einem Punkt auf dem Siebdruck markiert, und das Kupferpad für die Kathode kann als größeres Pad oder als Pad mit einer bestimmten Form angezeigt werden. Verlassen Sie sich nicht allein auf Siebdruck – bringen Sie eine Polaritätsmarkierung auf der Kupferschicht unter der Lötstoppmaske an, damit diese nach dem Zusammenbau sichtbar bleibt.
Zu den häufigsten Footprint-Fehlern gehören:
- Verwenden einer Pad-Größe für eine andere Paketvariante (z. B. 2835 vs. 3528)
- Unzureichender Pad-zu-Pad-Abstand für die Lötmaskenbahn
- Keine thermische Entlastung auf Pads, die mit großen Kupferflächen verbunden sind, was zu Tombstoning beim Reflow führt
- Falsche Kathodenausrichtung relativ zur Datenblattzeichnung
Layoutregeln für LED-Arrays und Konstantstromdesign
LED-Arrays werden normalerweise mit einer Konstantstromquelle und nicht mit einer Konstantspannungsquelle betrieben. Dadurch ändert sich die Art und Weise, wie Sie die Stromverteilung verlegen. Der Strompfad muss über alle parallelen Zweige hinweg einen konstanten Widerstand aufweisen, damit jede LED den gleichen Strom erhält. Wenn Sie parallele Strings entwerfen, fügen Sie in jeden String einen Ballastwiderstand ein und platzieren Sie ihn physisch nahe an der LED, um Streuinduktivität und Streuwiderstand zu minimieren.
Bei Reihensträngen ist der begrenzende Faktor die Spannung im gesamten Strang und der erforderliche Leiterabstand. Ein 24-V-System mit mehreren in Reihe geschalteten LEDs erfordert einen sorgfältigen Abstand zwischen der Hochspannungs-Leiterbahn und den Niederspannungs-Steuersignalen. Halten Sie einen Abstand von mindestens 0,6 mm für 24-V-Stromkreise ein und erhöhen Sie ihn auf 1,5 mm oder mehr für 48-V-Ausführungen. IPC-2221 und IPC-2222 geben den allgemeinen Rahmen für Abstände basierend auf Spannung und Höhe vor, aber die Designregeln Ihres Herstellers können strengere Einschränkungen auferlegen.
Praxisbeispiel: Ein 12-LED-Array
Stellen Sie sich eine Platine mit 12 LEDs in drei parallelen Reihen zu je vier LEDs vor. Jede LED hat eine Durchlassspannung von 3,2 V und einen Nennstrom von 350 mA. Jeder String benötigt einen 3-Ω-Ballastwiderstand (unter Berücksichtigung der Widerstandstoleranz und der LED-VF-Variation). Die Stromleiterbahnen übertragen 1,05 A (3 × 350 mA) vom Treiber zum Array-Knoten. Bei 1 Unze Kupfer sollte diese Leiterbahn mindestens 1,5 mm breit sein. Der Rückweg von jedem String zum Treiber sollte einzeln zu einem Sternpunkt zurückgeführt und nicht in Reihe geschaltet werden, um ein Stromungleichgewicht zu verhindern.
Die Gesamtleistung beträgt 12 × 3,2 V × 350 mA ≈ 13,4 W. Das Wärmemanagement wird zur dominierenden Einschränkung. Für diese Anwendung eignet sich ein MCPCB mit 1,5 mm Aluminiumbasis und 75 µm Dielektrikum. Der MCPCB-Anbieter gibt die Dicke des Dielektrikums und die Wärmeleitfähigkeit an (typischerweise 1-3 W/m·K). Stellen Sie sicher, dass Ihre Gerberdateien das richtige Kupfermuster für den Wärmeleitpadbereich unter jeder LED enthalten.
Design for Manufacturability: Regeln, die Montagefehler verhindern
DFM im LED-Design PCB ist nicht optional – es wirkt sich direkt auf Ertrag und Zuverlässigkeit aus. Die häufigsten DFM-Fehler bei LED-Platinen sind Verstöße gegen den Leiterbahnabstand, eine unzureichende Lötstoppmaske zwischen den Pads und die Platzierung thermischer Durchkontaktierungen, die zu Lotlöchern führt. Eine systematische Liste der Fallstricke finden Sie im Artikel Häufige DFM-Probleme und wie man sie im PCB-Design vermeidet.
Die minimale Leiterbahnbreite und der minimale Abstand werden durch die Möglichkeiten des Herstellers festgelegt. Für Standard-FR4-Platinen sind 0,15 mm Leiterbahn und 0,15 mm Abstand typisch. Bei MCPCBs ist die minimale Leiterbahnbreite häufig größer (0,2–0,3 mm), da die dielektrische Schicht weniger gleichmäßig ist. Überprüfen Sie die Designregeln Ihres Herstellers, bevor Sie das Layout finalisieren.
Eine Lötmaskenausdehnung von 0,05–0,1 mm ist Standard, aber LED-Pads mit hoher thermischer Masse benötigen möglicherweise eine etwas größere Öffnung, damit die Lötpaste fließen kann. Geben Sie für Via-in-Pad-Designs gefüllte und abgedeckte Vias an, um zu verhindern, dass Lot während des Reflow-Lötens vom LED-Pad wegfließt. Wenn keine Durchkontaktierungsfüllung verfügbar ist, verwenden Sie ein größeres Pad mit thermischen Durchkontaktierungen, die außerhalb der Lötpastenöffnung platziert werden.
Solder Paste and Stencil Design
Die Schablonenöffnung für ein LED-Pad sollte etwas kleiner sein als das Pad selbst, um Lötbrücken und eine übermäßige Löthöhe zu vermeiden. Ein Apertur-zu-Pad-Verhältnis von 1:1 führt oft zu Lotkugeln oder Brückenbildung. Verwenden Sie ein Öffnungsverhältnis von 80–90 % mit abgerundeten Ecken. Die Stärke der Schablone hängt von der kleinsten Komponente auf der Platine ab. Wenn die Platine auch über 0402-Widerstände verfügt, ist die Schablone möglicherweise 0,1 mm dick, was möglicherweise nicht genügend Lötvolumen für LED-Pads mit großer Kupferfläche bietet. In diesem Fall werden Step-Down- oder Step-Up-Schablonen verwendet.
Während des Reflow-Lötens kann sich das LED-Gehäuse aufgrund einer ungleichmäßigen Lotbenetzung auf Pads mit unterschiedlichen thermischen Massen verschieben. Dies wird als „Tombstone“-Effekt bezeichnet. Vermeiden Sie dies, indem Sie die Pad-Größen symmetrisch halten und den Pads, die mit großen Flächen verbunden sind, Wärmeentlastungsspeichen hinzufügen, OHNE den Wärmepfad zu beeinträchtigen. Bei MCPCB-Designs absorbiert der Metallkern schnell Wärme, daher muss das Reflow-Profil anhand der Standard-FR4-Einstellungen angepasst werden.)Überspringen Sie diese Anpassung und Sie werden kalte Lötstellen sehen.
Überprüfen Sie Ihr Design vor der Fertigung
Bevor Sie Dateien an die Fertigung senden, führen Sie einen strukturierten Überprüfungsprozess durch. Dies sollte Folgendes umfassen:
- Überprüfung von Schaltplan und Datenblatt: Bestätigen Sie den LED-Durchlassstrom, die Sperrspannung und die ESD-Empfindlichkeit. Stellen Sie sicher, dass der Treiber genügend Konformitätsspannung für den Serienstrang bereitstellt.
- Footprint-Prüfung: Vergleichen Sie die Pad-Abmessungen, den Abstand und die Polaritätsmarkierung mit der Datenblattzeichnung, nicht mit einem zufälligen Bibliotheksteil.
- Thermische Simulation oder Berechnung: Schätzen Sie die Sperrschichttemperatur mithilfe des RθJC der LED, des thermischen Widerstands PCB und der Umgebungstemperatur. Wenn die Verbindung die maximale Nennleistung bei ungünstigsten Umgebungsbedingungen überschreitet, reduzieren Sie den Strom, vergrößern Sie die Kupferfläche oder wechseln Sie zu MCPCB.
- Gerber-Überprüfung: Öffnen Sie jede Gerber-Schicht in einem Viewer und überprüfen Sie die Ausdehnung der Lötmaske, die Siebdruckpolarität und die Verbindung des Kupfergusses. Suchen Sie nach verwaisten Kupferinseln und nicht verbundenen Wärmeleitpads.
- Hersteller-DFM-Prüfung: Senden Sie Ihre Dateien für eine DFM-Überprüfung. Die meisten Hersteller bieten dies im Rahmen des RFQ-Prozesses an. Wenn Sie diese Bewertung überspringen, riskieren Sie eine verzögerte Produktion.
Stellen Sie bei einer starren Platine, die Teil einer größeren Baugruppe ist, sicher, dass die Panelisierung und die V-Nut- oder Tab-Routen-Grenzen auf einer separaten Ebene gezeichnet werden. Überspringen Sie dies bei MCPCB-Designs, die oft eine Fräsung und keine V-Nut erfordern, da der Metallkern ein sauberes Ablösen verhindert.
Was Sie in Ihren RFQ für LED PCBs einschließen sollten
Geben Sie bei der Angebotsanfrage vollständige und eindeutige Informationen an. Für eine LED PCB sollte RFQ Folgendes enthalten:
- Anzahl und Stapelung der Schichten: Geben Sie die Anzahl der Schichten, die Gesamtdicke und das Kupfergewicht pro Schicht an. Geben Sie für MCPCB die Aluminiumdicke (normalerweise 1,0–1,6 mm) und die dielektrische Dicke an.
- Oberflächenbeschaffenheit: ENIG ist üblich für LED-Platinen mit Fine-Pitch-Komponenten; HASL ist für größere Pads akzeptabel, für Via-in-Pad-Designs jedoch weniger flach.
- Lötmasken- und Siebdruckfarben: Weiße Lötmaske mit schwarzem Siebdruck ist bei LED-Platinen üblich, da sie die Lichtreflexion maximiert, aber jede Kombination ist akzeptabel.
- Mindestanforderungen an Leiterbahnen/Abstände und Durchkontaktierungen: Geben Sie die Mindestwerte an, die Sie im Layout verwendet haben, damit der Hersteller seine Prozessfähigkeit bestätigen kann.
- Besondere thermische Anforderungen: Geben Sie die Gesamtleistung der Platine, die maximale Sperrschichttemperatur und an, ob Sie erwarten, dass die Platine bei hohen Umgebungstemperaturen betrieben wird. Dies hilft dem Hersteller, bei Bedarf Stapeländerungen zu empfehlen.
- BOM-Datei: Stellen Sie eine vollständige BOM mit Herstellerteilenummern, Referenzbezeichnungen, Mengen und Toleranzspezifikationen bereit. Unvollständige BOMs sind eine der Hauptursachen für PCBA-Verzögerungen.
Berücksichtigen Sie den Montageprozess bei der Auswahl der Platinenoberfläche und des Pad-Designs. Lesen Sie den Artikel Erklärung: Was sind die Schritte im SMT Montageprozess?, um zu verstehen, wie sich Ihre Footprint-Auswahl und das Pastendesign auf das Reflow-Profil und die Inspektionsschritte auswirken.
Häufige Fehler beim LED-PCB-Design
Ingenieure machen bei der Entwicklung von LED-Platinen mehrere vermeidbare Fehler. Wenn Sie diese vor dem Layout erkennen, sparen Sie Kosten und Zeit.
- Unterschätzung der thermischen Anforderungen: Der häufigste Fehler. Ein Design, das auf Papier funktioniert, schlägt fehl, weil die Verbindungstemperatur im Normalbetrieb den Nennwert von 125 °C überschreitet.
- LED-Polarität ignorieren: Eine einfache gespiegelte Grundfläche führt zu einem 100-prozentigen Montagefehler. Vergleichen Sie die Kathodenmarkierung immer mit dem Datenblatt.
- Unzureichendes Kupfergewicht: 1 Unze Kupfer kann ohne übermäßige Erwärmung nicht 2 A tragen. Verwenden Sie zur Überprüfung den Leiterbahnbreitenrechner IPC-2221 oder das Tool Ihres Herstellers.
- Thermische Durchkontaktierungen unter dem Pad ohne Füllung: Lot dringt in die Durchkontaktierungen ein und verkümmert die LED-Verbindung. Verwenden Sie gefüllte Durchkontaktierungen oder versetzen Sie die Durchkontaktierungen außerhalb des Pads.
- Nichteinhaltung der Mindestspur-/Abstandsregeln des Herstellers: Dies ist besonders problematisch bei MCPCBs, bei denen die Ätzgenauigkeit geringer ist als bei Standard-FR4.
- Kein Stromausgleich in parallelen Strängen: Eine Schwankung der LED-Durchlassspannung um 10 % kann in Parallelzweigen ohne Ballastwiderstände zu einem Stromungleichgewicht von 30–40 % führen.
Das Fertigungsteam von Omini kann Ihre Stapel- und DFM-Regeln überprüfen, bevor Sie eine Bestellung aufgeben. Stellen Sie vor der Angebotserstellung Ihre vollständigen Layoutdateien und thermischen Anforderungen bereit, damit wir Risiken frühzeitig erkennen können. Wenn Ihr Design erweiterte Via-Strukturen benötigt, lesen Sie den Artikel HDI PCB Design: Umfassende Richtlinien, Prozesse und Überlegungen, um die verfügbaren Layer- und Via-Optionen zu verstehen.
Häufig gestellte Fragen
Warum ist das Wärmemanagement bei LED PCBs wichtiger als bei anderen Platinen?
LEDs wandeln den Großteil der Eingangsleistung in Wärme statt in Licht um. Die Sperrschichttemperatur begrenzt direkt die Lichtleistung und Lebensdauer. Mit jedem Anstieg der Sperrschichttemperatur um 10 °C kann sich die LED-Lebensdauer erheblich verkürzen. Wärmemanagement ist keine Leistungsoption – es ist die wichtigste Zuverlässigkeitsanforderung für LED-Platinen.
Was sind die häufigsten Designfehler bei LED PCB?
Die häufigsten Fehler sind thermische Unterschätzung, falsche Polarität, unzureichendes Kupfergewicht für den Strom, Verwendung nicht gefüllter Durchkontaktierungen unter dem Pad und Missachtung der DFM-Regeln für Abstand und Lötmaske. Diese verursachen Überhitzung, fehlerhafte Montage oder einen Kurzschluss beim Reflow.
Wie überprüfe ich ein LED-PCB-Design vor der Herstellung?
Führen Sie eine schematische Überprüfung anhand des Datenblatts durch, berechnen oder simulieren Sie die Sperrschichttemperatur, überprüfen Sie die Polarität des Footprints, überprüfen Sie Gerbers in einem Viewer und senden Sie eine DFM-Prüfung über den Hersteller. Vervollständigen Sie BOM mit Herstellerteilenummern und bestätigen Sie, dass das Reflow-Profil mit der Lotpaste und dem Platinenmaterial übereinstimmt.
Was sollte ich in einen RFQ für LED PCBs aufnehmen?
Berücksichtigen Sie den Aufbau, das Kupfergewicht, die Oberflächenbeschaffenheit, die Platinendicke, die minimale Leiterbahn/den Mindestabstand, die Durchkontaktierungsanforderungen, die thermischen Daten (Gesamtleistung, Verbindungsgrenzwert, Umgebungstemperatur) sowie die Dateien BOM und Gerber. Geben Sie die Betriebsumgebung und alle erforderlichen Zuverlässigkeitsqualifikationen an. Geben Sie für MCPCB die Aluminiumdicke und die dielektrische Dicke an.
Wann sollte ich einen MCPCB gegenüber dem Standard-FR4 wählen?
Wählen Sie MCPCB, wenn die gesamte LED-Leistung etwa 1 W pro LED übersteigt, wenn die Umgebungstemperatur 50 °C übersteigt oder wenn die Platine eng umschlossen ist und der Luftstrom begrenzt ist. MCPCB kostet mehr, verhindert aber einen vorzeitigen LED-Ausfall in Anwendungen, in denen FR4 die Wärme nicht schnell genug ableiten kann.
Wie verändert die elektrische Spezifikation der LED das Leiterbahnlayout?
Ein höherer Durchlassstrom erfordert breitere Leiterbahnen oder dickeres Kupfer. Eine höhere Durchlassspannung erhöht die gesamte Stringspannung und erfordert möglicherweise einen größeren Abstand zwischen Hochspannungs- und Niederspannungskreisen. Die Ausgangsspannung des Treibers muss die Summe aller LED-Durchlassspannungen plus Widerstandsabfälle überschreiten. Diese elektrischen Einschränkungen wirken sich beim seriell-parallelen Array-Design aus. Führen Sie die Berechnung durch, bevor Sie mit der Verlegung beginnen.
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