Guide pour la conception de PCB à LED

Zachariah Peterson
|  Créé: January 29, 2021  |  Mise à jour: January 25, 2024

Les cartes de commande LED peuvent être des conceptions difficiles lorsqu'elles fonctionnent à haute puissance et haute tension.

Les systèmes d’alimentation pour les dispositifs d’entraînement tels que les panneaux LED nécessitent une planification et un layout minutieux des sections d’alimentation, et le PCB LED lui-même doit être conçu pour assurer un fonctionnement à basse température.

Ces objectifs peuvent être difficiles à équilibrer sans le meilleur ensemble de fonctionnalités de disposition de PCB et d'outils d'analyse DC.

Lorsque vous avez besoin de concevoir un PCB LED haute puissance, Altium Designer inclut les fonctionnalités de layout et de conception de circuits dont vous avez besoin pour créer un produit sûr et fiable. Les fonctionnalités de conception haute tension, les outils de CAO précis et les fonctionnalités de simulation intégrées vous offrent tout ce dont vous avez besoin pour concevoir un circuit imprimé LED sûr et fiable.

Voici comment Altium Designer peut vous aider à créer des conceptions de circuits imprimés LED pour des applications à faible et à haute puissance.

La conception de PCB LED facilitée avec Altium Designer

Altium Designer est le seul package de conception de PCB avec un ensemble complet de fonctionnalités de layout et de simulation pour la conception et la fabrication de circuits imprimés à LED.

Les cartes simples avec LED traversantes sont faciles à concevoir et ne comportent pas de nombreuses exigences de disposition particulières.

Si vous avez besoin de concevoir quelque chose pour fournir une puissance de sortie élevée sans tomber en panne pendant le fonctionnement, le processus de conception peut devenir très compliqué. Une conception de PCB à LED peut rapidement se transformer en un système haute tension avec plusieurs LED, nécessitant une stabilité de puissance stricte et de faibles pertes CC dans le PDN.

Si vous souhaitez créer une nouvelle conception de PCB à LED avec une fiabilité élevée, une puissance de sortie élevée et de faibles pertes, vous aurez besoin d'une suite d'outils de conception pour en assurer le succès.

Une application de conception intégrée telle qu'Altium Designer peut vous offrir toutes les fonctionnalités de conception haute puissance / haute tension dont vous avez besoin dans une interface facile à utiliser. Lorsque vous avez besoin de créer un layout, d'évaluer et de préparer votre carte de circuit imprimé LED pour la fabrication, Altium Designer rationalise le processus et vous aide à terminer rapidement la production.

En quoi consiste la conception de circuits imprimés à LED?

Les PCB à LED peuvent être de simples systèmes avec de petits réseaux de LED, ou il peut s'agir de systèmes à haute puissance alimentant un grand nombre de réseaux de LED très lumineux.

Tous ces systèmes nécessitent une gamme de circuits pour assurer une alimentation stable aux LED de la carte. Dans le même temps, ces systèmes doivent être thermiquement stables. Les LED peuvent dissiper beaucoup d'énergie pendant le fonctionnement, donc la chaleur doit être évacuée rapidement de ces systèmes.

Une fois que vous avez choisi un circuit intégré de pilote de LED, conçu vos sections de régulation de puissance et déterminé les exigences de gestion de la chaleur dans votre schéma de montage, vous devrez capturer votre carte dans un PCB vierge et commencer le layout des composants.

Votre schéma de montage sera un déterminant majeur de la fiabilité, et les concepteurs ont besoin d'un ensemble complet d'outils pour les layouts de PCB afin d'éviter les défaillances de carte.

Le layout de votre PCB LED détermine la fiabilité

Votre layout est, en partie, responsable de l'élimination de la chaleur de votre LED tout en garantissant une alimentation électrique stable.

Avec le bon ensemble d'outils pour les schémas de montage, vous pouvez prendre des mesures importantes pour assurer la fiabilité de votre PCB LED.

Grâce aux meilleurs outils de CAO de l'industrie, vous pouvez facilement placer et organiser des composants sur la carte tout en routant et en versant du cuivre pour aider à dissiper la chaleur des composants critiques. Garder vos composants au frais et fournir une alimentation CC stable aidera à garantir la fiabilité de votre carte pendant son fonctionnement.

Vous pouvez concevoir ce type de PCB à LED haute puissance grâce à l'ensemble complet d'outils de layout et de fabrication de circuits imprimés d'Altium Designer.

Conception du système d'alimentation pour PCB LED

Si la conception de votre PCB LED fonctionne à haute puissance, vous devrez peut-être concevoir un régulateur très stable pour fournir une alimentation CC stable à vos LED.

Les systèmes d'alimentation pour circuits imprimés à LED doivent fournir la puissance de sortie CC requise dans un boîtier compact et sans surchauffe. Les circuits intégrés de pilote de LED peuvent s'éteindre s'ils sont surchargés ou lorsque leur température devient trop élevée.

Les concepteurs doivent équilibrer de multiples exigences pour garantir la fiabilité et la sécurité.

Il existe de nombreux sous-systèmes que vous devrez peut-être placer dans la conception de votre PCB à LED pour assurer une puissance et une fiabilité stables. Ceux-ci peuvent inclure :

  • Des circuits de redresseur, de filtre et de PFC pour recevoir et convertir l'alimentation CA
  • Des circuits de régulateur pour convertir et stabiliser l'alimentation CC
  • Des circuits de commande de LED pour fournir une gradation et un contrôle de puissance
  • Une boucle de contrôle de rétroaction pour assurer une sortie stable contre la perte de puissance.

Concevoir ces sous-systèmes nécessite des fonctionnalités de simulation de circuit, de schéma de montage et les outils de simulation post-layout intégrés pour examiner la stabilité de l'alimentation et l'élévation de température.

Altium Designer vous donne accès à une gamme de fonctionnalités de simulation pour la conception à haute tension et à courant élevé, y compris pour les conceptions de circuits imprimés à LED.

Quelles sont les simulations de puissance que vous pouvez effectuer dans Altium Designer ?

Les outils de conception de circuits dans Altium Designer incluent un simulateur SPICE intégré pour examiner le comportement électrique de toutes les parties de votre PCB à LED.

Une fois que vous avez capturé vos schémas et créé votre layout, vous pouvez utiliser une extension d'analyseur PDN pour simuler les pertes CC sur votre PDN et déterminer où la dissipation de puissance sera la plus grande.

Une fois que vous avez identifié les points chauds de votre carte, vous pouvez utiliser les puissants outils de CAO d'Altium Designer pour apporter des corrections à votre carte sans redessiner énormément. Tout ce dont vous avez besoin pour la conception de circuits imprimés LED et bien plus encore se trouve dans Altium Designer.

Sortie de simulation CC pour un PCB driver de LED dans l'extension PDN Analyzer d'Altium Designer.

Construire des cartes LED fiables et sûres dans Altium Designer

L'ensemble d'outils d'Altium Designer est intégré dans un programme unique, sur un moteur de conception basé sur des règles, offrant aux concepteurs tout ce dont ils ont besoin pour concevoir en toute sécurité des PCB à LED fiables.

Les cartes de contrôle d'alimentation LED qui doivent fonctionner à haute tension et haute puissance peuvent créer des problèmes de sécurité, mais le moteur de conception basé sur les règles d'Altium Designer vérifie votre carte par rapport aux normes de sécurité et de fiabilité importantes au fur et à mesure de sa création.

Vous mettez toutes les chances de votre côté pour réussir et rester productif lorsque vous utilisez Altium Designer.

Conception de circuits imprimés à LED dans Altium Designer

Un moteur de conception basé sur des règles est essentiel pour unifier vos outils de conception dans un programme unique et pour vous aider à concevoir selon les normes de fiabilité importantes de l'industrie.

Ne vous contentez pas d'outils de conception bas de gamme lorsque vous avez besoin de concevoir des produits d'éclairage haute puissance, utilisez les meilleures fonctionnalités de conception de circuits imprimés du secteur dans Altium Designer.

La création de conception de PCB LED haute puissance est facile dans Altium Designer

Altium Designer est la seule plate-forme de conception de PCB qui vous offre des outils de conception pour toutes les applications. Que vous conceviez de petites baies LED ou des systèmes d'éclairage à l'échelle industrielle, Altium Designer comprend les outils de conception, de simulation et de fabrication dont vous avez besoin pour créer des composants électroniques de pointe.

Altium Designer sur Altium 365 offre une intégration sans précédent à l'industrie électronique jusqu'à présent reléguée dans le monde du développement logiciel, permettant aux concepteurs de travailler à domicile et d'atteindre des niveaux d'efficacité sans précédent.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qu'il est possible de faire avec Altium Designer sur Altium 365. Vous pouvez consulter la page produit pour une description plus détaillée des fonctionnalités ou consulter l'un des webinaires à la demande.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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