Izolowane Podłoża Metalowe: Budowa Panelu LED

W tym projekcie będziemy budować umiarkowanie dużą płytę LED na izolowanym podłożu metalowym (IMS), jako kontynuację mojego projektu Sterownika LED do Studia. W poprzednim projekcie zaprojektowaliśmy zestaw sterowników LED do zasilania tej płyty świetlnej.

Ta płyta świetlna posiada trzy różne typy LED o wysokim wskaźniku oddawania barw (CRI) High CRI LED types o ciepłej, neutralnej i chłodnej barwie. Zmieniając jasność różnych balansów bieli, światło z płyty można dostosować do innych źródeł światła, co czyni ją idealną do użytku filmowego - ale także tworzy idealne oświetlenie do prac elektronicznych. Seria LED Samsung SPMWH1228MD7WA, którą wybrałem do tego projektu, oferuje wyjątkowo wysoką efektywność dla LED o wysokim CRI, co przy tej samej mocy, da mi dwa razy więcej światła niż moje istniejące komercyjne panele LED. Z 272 diodami LED, panel będzie niezwykle jasny, oferując prawie 9000 lumenów, jednak rozłożenie ich na dużej płytce PCB zapewni miękkie źródło światła.

Tak jak we wszystkich moich projektach, ta panel LED jest open source, pliki projektu Altium można znaleźć na moim GitHubie, udostępnione na licencji MIT. Pozwala to na dowolne korzystanie z plików projektowych, na własne ryzyko, w tym używanie projektu częściowo lub w całości do celów komercyjnych.

Co to jest płyta z izolowaną metalową podstawą

Płyta obwodu z izolowaną metalową podstawą zwykle posiada metalową bazę, na której znajduje się bardzo cienka warstwa FR4, z typową górną folią miedzianą. Są one również powszechnie nazywane PCB z rdzeniem metalowym, PCB z metalową okładziną, płytami z okładziną aluminiową lub bazami aluminiowymi. Aluminium jest najczęściej używanym metalem, jednak można je również wykonać z podstawą ze stali nierdzewnej lub miedzi dla projektów o bardzo wysokiej gęstości mocy. Aluminium oferuje najbardziej opłacalną opcję, jednak ma też pewne wady.

Wielowarstwowe płyty IMS są generalnie mniej powszechne i mogą znacznie zwiększyć koszty w porównaniu do płyty jednowarstwowej. W przeciwieństwie do typowej płyty obwodu, większość wielowarstwowych płyt IMS jest budowana na wierzchu metalowej podstawy, co skutkuje pojedynczą warstwą komponentów. Chociaż nie jest to niemożliwe, rzadziej spotyka się metalową podstawę używaną w centrum stosu warstw.

Izolowany metalowy substrat posiada znaczące zalety w przypadku zastosowań o wysokiej mocy ze względu na dodatkową masę termiczną substratu. Można je również znaleźć w aplikacjach z dużymi obciążeniami mechanicznymi, ponieważ rdzeń metalowy może przenosić niektóre obciążenia lepiej niż FR-4.

Wysoka przewodność cieplna płyt IMS umożliwia gęste pakowanie komponentów, które generują znaczne ilości ciepła, co czyni je bardzo popularnymi w aplikacjach oświetleniowych LED. Przewodność cieplna miedzi wynosi 385W/m/K, aluminium 205W/m/K, obie wartości znacznie przewyższają FR-4, który ma tylko 0,25W/m/K. Chociaż wielowarstwowe miedziane płyty w standardowej płycie FR-4 mogą pomóc w osiągnięciu lepszej wydajności termicznej - grube substraty z aluminium lub miedzi są zdecydowanie lepsze.

Rozważania dotyczące Izolowanego Metalowego Substratu

Chociaż płyty IMS mają swoje zalety, mają również pewne znaczące wady dla niektórych zastosowań.

Pojedyncza warstwa/Pojedyncza strona

Najbardziej opłacalne płyty IMS mają jedną stronę komponentową i zazwyczaj tylko jedną warstwę miedzi. Uniemożliwia to użycie jakichkolwiek komponentów przelotowych i może sprawić, że trasowanie będzie wyzwaniem dla bardziej skomplikowanych obwodów. Płyty z warstwami sygnałowymi po obu stronach podłoża są ogólnie bardzo drogie ze względu na ilość wymaganych obróbek. Możesz stwierdzić, że wielowarstwowa, dwustronna płyta z rdzeniem miedzianym to najdroższa konfiguracja płyty obwodu, jaką możesz zamówić u wielu producentów.

Wytrzymałość dielektryczna

Cienka warstwa materiału izolacyjnego między przewodnikami miedzi a podłożem ogranicza użycie płyt IMS do niższych napięć. Typowa płyta IMS będzie miała 100um - 200um (4-8mil) prepregu między przewodnikiem a podłożem. Podczas gdy FR4 jest zazwyczaj między 20kV/mm a 54kV/mm, co daje wytrzymałość izolacji 2000v dla typowego układu IMS - to może nie być wystarczające, aby spełnić wymagania regulacyjne dla urządzeń zasilanych z sieci. Typowym trybem awarii dla diod LED zasilanych z sieci AC na płytach IMS jest przebicie izolacji.

Koszt

Nawet w przypadku budżetowych chińskich producentów płyt, płyty IMS są znacznie droższe niż zwykła płyta FR-4. Jednakże, cena ta znacznie spadła w ciągu ostatnich lat, a płyty do tego projektu kosztowały jedną dziesiątą ceny, którą szacowałem planując ten projekt dwa lata temu.

Wypaczenie płyty/Rozszerzalność cieplna

Aluminium ma dość wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, co może stresować komponenty, jeśli płyta będzie doświadczać zakresu temperatur przez samorozgrzewanie się lub środowisko zewnętrzne. FR4 i przewodniki miedziane mają znacznie mniejsze współczynniki rozszerzalności cieplnej, dlatego większe płyty IMS mogą mieć tendencję do wyginania się jak banan podczas ogrzewania, ponieważ podłoże aluminiowe się rozszerza, a warstwy izolacyjne i przewodzące nie. Dzieje się to również podczas lutowania reflow, chociaż jeśli masz mniejszą płytę, prawdopodobnie nie zauważysz tego efektu.

Gotowy do projektowania płyt z izolowanym podłożem metalowym światowej klasy? Porozmawiaj z ekspertem w Altium, aby zacząć korzystać z Altium Designer, lub pobierz darmową wersję próbną już dziś!

Projektowanie schematów paneli

Zamiast dodawania 272 diod LED do schematu i łączenia ich wszystkich szeregowo/równolegle, korzystam z funkcji wielokanałowej Altium. To również ułatwi projektowanie płyty, ponieważ mogę zaprojektować równowagę bieli tylko raz i zastosować to do wszystkich pozostałych.

Każda równowaga bieli znajduje się na własnym arkuszu schematycznym i składa się tylko z pojedynczego ciągu LED.

Następnie główny arkusz schematyczny zawiera symbole arkuszy wielokanałowych, aby utworzyć równoległe ciągi diod LED. Na górnym arkuszu znajduje się również złącze i termistor dla każdego kanału LED.

Jeśli myślisz, że projektowanie wielokanałowe pozwoli Ci zaoszczędzić czas w Twoich własnych projektach, dlaczego nie zarejestrować się na darmowy okres próbny Altium Designer?

Termistor służy do ochrony termicznej przez zmniejszenie, funkcja sterownika, która pozwala mu wykryć temperaturę płytki. Gdy sterownik wykryje, że płyta staje się zbyt gorąca, zmniejsza prąd sterowania, aby chronić diody LED przed przegrzaniem i skróceniem ich żywotności.

Projektowanie Płyt Panelowych

Chciałem, aby płyta miała szerokość 300 mm, ale nie miałem konkretnego pomysłu na wysokość płyty - zdecydowałem się użyć Złotej Proporcji do określenia wysokości, co dało mi płytę o wysokości 185 mm. Muszę mieć wszystkie złącza razem po prawej stronie płyty, aby kierowca mógł podłączyć gotowe kable. To definiuje całkowity rozmiar płyty i dostępną przestrzeń do trasowania.

Po początkowej nieudanej próbie zrobienia czegoś interesującego z przeplatanymi balansami bieli, wróciłem do planu B - układania naprzemiennych rzędów balansów bieli. Ostateczne rozłożenie światła będzie równie równomierne, jednak układ jest o wiele łatwiejszy. Główną wadą układania rzędów miedzi na płycie IMS jest to, że długie ścieżki miedziane głównie w jednym kierunku ograniczają płytę podczas rozszerzalności termicznej, podobnie jak czujnik temperatury z paska bimetalicznego.

Aby rozmieścić diody LED, skorzystałem z pomieszczeń do organizacji wszystkiego. Obliczając odstępy między diodami LED na płytce, byłem w stanie przygotować jedno pomieszczenie z odpowiednim rozstawieniem diod LED, a następnie zastosować to rozmieszczenie do wszystkich innych pomieszczeń w tym kanale. Mając pomieszczenia o odpowiednim rozmiarze, mogłem umieścić jedno po każdej stronie rzędu, a następnie użyć narzędzia Wyrównaj -> Rozmieść poziomo, aby wszystkie pomieszczenia były równomiernie rozmieszczone w rzędzie. Komponenty nie przesuwają się razem z pomieszczeniami podczas tego działania - jednak ponowne zastosowanie formatu pomieszczenia ponownie zapewnia równomiernie rozmieszczone układ.

Z diodami LED ułożonymi w ogólnie równomierny sposób, poprowadziłem ścieżki między diodami LED w jednym pomieszczeniu każdego kanału, a następnie zastosowałem ten format pomieszczenia do wszystkich innych pomieszczeń w kanale, pracując po jednym kanale na raz.

Dla tak prostej płytki jak ta, nie używam nawet ścieżek do routingu - tylko Wypełnienia. Ułatwiają one bardzo rozmieszczanie dużych ścieżek jak te, chociaż na "normalnej" płytce drukowanej nie śniłbym o routingu za pomocą Wypełnienia. To nowe doświadczenie.
Trasowanie 3 balansów bieli na jednowarstwowej płytce nie jest możliwe, w pewnym momencie ścieżki muszą się przeciąć. Na tym etapie istnieje kilka różnych opcji:

• Przełącz się na dwuwarstwową płytę IMS.
• Użyj powierzchniowych zworków/mostków, aby przejść nad innymi ścieżkami.
• Przylutuj przewody lub taśmę miedzianą do płytki, aby służyły jako zworki.

Dwuwarstwowa płyta IMS znacznie zwiększa koszty, więc nie byłem szczególnie chętny, aby wybrać to rozwiązanie. Dodałoby to również kolejną warstwę dielektryczną między diodami LED a podłożem, redukując transfer termiczny.

Powierzchniowe zworki są fantastyczne, jeśli chcesz przesłać dużą ilość prądu na stosunkowo krótkim dystansie - jednak obszary, które musiałem połączyć, były po prostu zbyt długie dla zworki dostępnej w sprzedaży, i nie są one szczególnie opłacalne.

Lutowanie przewodów lub taśmy do płytki jest opłacalne, ale niezbyt eleganckie i zdecydowanie brakuje mu walorów estetycznych.

Po rozważeniu opcji, stworzenie niestandardowej płytki drukowanej działającej jako złącze dla wszystkich połączeń jednocześnie okazało się najbardziej opłacalną opcją i, mając takie samo czarne wykończenie jak płyta panelowa, nie byłoby bardzo zauważalne. Zdecydowałem się użyć PCB o grubości 0.8 mm, ponieważ pozwoli to na umieszczenie płytki złącznej poniżej wysokości diod LED, co oznacza, że nie będzie miało wpływu na ich wydajność świetlną wokół płytki złącznej.

Przed zakończeniem prac nad głównym panelem, powiększyłem wszystkie wypełnienia, aby zajęły jak najwięcej miejsca - w końcu buduję panel LED, a nie płytę grzewczą. Dodałem również centralny otwór montażowy, aby móc przymocować go do obudowy, którą zamierzam wydrukować 3D w przyszłości. Ten otwór montażowy powinien pomóc ustabilizować płytę, aby nie uległa wygięciu i deformacji podczas zmian temperatury podczas pracy.

Możesz również zauważyć, że płyta ma niektóre przewody powietrzne/nieprzerouted ścieżki. Są one wyświetlane, ponieważ poszedłem na skróty, nie tworząc odcisku/symbolu dla płytki złącznej, co oznacza, że Altium uważa je za nieprzerouted.

Płyta Złączna

Płytka zwrotna jest niezwykle prostą płytą PCB. Tak prostą, że nie zawracałem sobie głowy schematem ani tworzeniem jakichkolwiek śladów lutowanych - po prostu dodałem górne wycięcia lutowane i pastowe na panelu, aby stworzyć pady na moich istniejących ścieżkach, i zrobiłem to samo na płytce zwrotnej.

Aby zdefiniować rozmiar płytki zwrotnej i miejsca, gdzie muszą się łączyć trasy, użyłem mechanicznej warstwy na płycie panelowej, aby określić kształt płytki zwrotnej i połączenia. Następnie skopiowałem to i wkleiłem na pustą płytę PCB.

Dodałem również sitodruk do płyty panelowej, aby pokazać, które połączenia idą gdzie, co ułatwia życie podczas testowania płyty.

Aby ułatwić trasowanie płytki zwrotnej, ręcznie utworzyłem sieci na płycie, używając Projekt -> Lista połączeń -> Edytuj sieci.

W krótkim czasie miałem niestandardową płytę zwrotną. W chińskiej fabryce płyt, cała płyta obwodowa kosztowała mniej niż pojedynczy zworka w pojedynczej ilości, co czyniło ją niezwykle opłacalną.

Zrób to sam - montaż IMS

W poprzednim artykule opowiadałem o montażu PCB metodą DIY przy użyciu podstawowych narzędzi - jednak płyty IMS stawiają przed nami zupełnie nowy zestaw wyzwań w porównaniu do podstawowych płyt FR-4. Zarówno masa termiczna, jak i przewodność cieplna podłoża sprawiają, że praca z nimi jest bardzo wymagająca. Tam, gdzie prosta stacja do przeprowadzania prac reworkowych na gorące powietrze wystarcza dla większości płyt opartych na FR-4, stacja nie jest w stanie dostarczyć wystarczającej ilości ciepła, aby przezwyciężyć odprowadzanie ciepła przez metalowe podłoże.

Montaż zaczyna się tak samo, jak przy każdej innej płycie, od zamontowania płyty w jakiejś ramie, aby utrzymać jej pozycję, a następnie przymocowania szablonu. Używam wyciętego laserowo kawałka akrylu o grubości 5 mm jako powierzchni do pasty, ponieważ pozwala mi to szybko zdjąć go z biurka i przystąpić do montażu. Kiedyś przyklejałem ramę do biurka, jak większość poradników radzi, ale to naprawdę ogranicza użyteczną powierzchnię roboczą. Używam otoczek do płyt wydrukowanych w 3D do ramowania płyty, zamiast zapasowych PCB, jak sugerują większość poradników. Te wydruki 3D mają występ o jedną warstwę niższy niż powierzchnia, na której spoczywa szablon, aby taśma mogła się zmieścić. Dzięki posiadaniu występu na taśmę, szablon idealnie przylega do płyty obwodowej.

Po nałożeniu pasty, płytka może być zaludniona jak każda inna płyta obwodu. W tym przypadku, z 272 diodami LED i 3 termistorami.

Gdy dojdziesz do momentu, kiedy jesteś gotowy do przeprowadzenia procesu reflow, musisz mieć dodatkowe źródło ciepła dla płytki, ponieważ stacja do reflow gorącym powietrzem sama w sobie nie będzie zbyt użyteczna. Niestety, aluminiowa podstawa na spodzie płytki jest bardzo odbijająca, więc podgrzewacz do płytek na podczerwień nie oferuje dużego wsparcia.

Grill Teppanyaki do Reflow

Samodzielny montaż nie jest zbyt korzystny, jeśli wymaga bardzo drogich lub dużych narzędzi, takich jak piec do reflow z wieloma strefami. Ta PCB jest zbyt duża, aby zmieścić się w większości tosterów, które są również popularne do samodzielnego montażu, i zbyt duża dla mojego domowego pieca do reflow fazy parowej, dla którego stworzyliśmy płytę sterującą na tym blogu. Po wielu poszukiwaniach dobrej solucji, zdecydowałem się na bardzo tani Grill Teppanyaki z internetowego rynku - jego szeroki format był najlepszym dopasowaniem dla tej wielkości płytki.

Niestety, jak większość grilli/płyt grzewczych, nie nagrzewa się on równomiernie. Z pojedynczą pętlą oporową i dość cienką odlewaną powierzchnią z aluminium gotowanie dalekie jest od ideału. Miałem nadzieję, że sama płyta aluminiowa będzie działać na korzyść równomiernego rozprowadzania ciepła.

Z płytą na grillu jest nadal nierówno, ale nieco lepiej i z czymś możemy pracować. Płyta na grillu stwarza drugi problem: grill jest daleki od płaskości. Z wbudowanym odpływem dla tłuszczu, powierzchnia nachyla się w kierunku przedniego środka, zapewniając mniej niż idealny kontakt dla płyty - szczególnie gdy płyta nagrzewa się i zaczyna się zwijać na krawędziach. Skończyłem używając rozstawionych nożyc, aby przytrzymać płytę w różnych miejscach i pomóc poprawić kontakt, aby osiągnąć szczytową temperaturę.

Jeśli potrzebowałbym tego grilla do montażu więcej niż trzech paneli LED, które buduję, wprowadziłbym kilka zmian, które znacznie poprawiłyby jego użyteczność:

• Dodać dodatkową płytę aluminiową o grubości 6mm/¼ cala jako rozpraszacz ciepła.
• Przekształcić go w kontroler PID lub kontroler do przepływu ciepła, aby poprawić kontrolę temperatury.

Z domyślnym pokrętłem regulacji ciepła warto dokładnie monitorować temperaturę grilla. Termopara lub dwie byłyby wystarczające, jednak ja użyłem mojej kamery termowizyjnej. Aby zapobiec zbyt szybkiemu nagrzewaniu się płytki, należy ręcznie zwiększać i zmniejszać temperaturę, aby przez cewkę przepływała energia w krótkich impulsach. Pozwala to również na rozprzestrzenienie się ciepła od elementu grzewczego. Jeśli płytkę nagrzejesz do temperatury przepływu zbyt szybko, na płytce pojawi się zbyt dużo ciekłego topnika, gdy lut stanie się płynny, co skutkuje powstawaniem kulek lutu, gdy topnik zaczyna wrzeć przez płynny lut. Może to również powodować problemy z komponentami. Użycie timera z zapisanymi docelowymi temperaturami profilu przepływu może pomóc uzyskać wysoką jakość przepływu.

Chociaż to podejście jest podobne do przepływania płytki obwodu FR-4 na grillu, w przypadku IMS należy poświęcić więcej czasu i uwagi ze względu na jego większą przewodność cieplną i masę cieplną.

Jednym z problemów z wolnym ręcznym włączaniem i wyłączaniem, aby zwiększyć ciepło, jest to, że wiele prostych czujników ciepła z dwumetalu w kontrolerach nie pozwoli osiągnąć maksymalnej temperatury potrzebnej dla pasty lutowniczej. Wolne nagrzewanie oznacza, że nie można polegać na przekroczeniu temperatury przez element grzewczy, aby przekroczyć punkt topnienia lutu. Dobrym pomysłem jest posiadanie stacji lutowniczej w pobliżu na wypadek, gdyby to się zdarzyło. Stacja lutownicza może łatwo dostarczyć dodatkową energię, aby przetopić wcześniej podgrzaną płytę. Gdy topnik odparuje, nie można pozwolić płycie ostygnąć i spróbować ponownie - bez topnika, z oksydowanego lutu zrobisz coś na kształt ceramiki. Ten materiał nie będzie się łatwo topił i jest niezwykle trudny do usunięcia z płyty lub do przeróbki - co oznacza, że płyta i komponenty na niej najprawdopodobniej będą musiały zostać wyrzucone.

Inne wyzwanie związane z tym podejściem może być powolne chłodzenie płyty zgodnie z profilem reflow. Gdy lut na płycie zastygł, przykryłem płytę kilkoma arkuszami silikonu, aby zmniejszyć szybkość chłodzenia. Spowolnienie procesu chłodzenia pomogło również w zapobieganiu wykrzywianiu się płyty.

Pierwsze testy

Podczas pierwszego testowania panelu LED, moja procedura jest nieco inna niż w przypadku zwykłej płytki, takiej jak sterownik zbudowany dla tej płytki. Jeśli jedna lub więcej diod LED w szeregu jest zwarta pod komponentem lub umieszczona odwrotnie, cały szereg może mieć napięcie przewodzenia tylko jednej diody LED - nawet dostarczenie ograniczonego prądem pełnego napięcia prawdopodobnie uszkodzi tę diodę, podczas gdy reszta diod LED na płytce nie będzie się świecić.

Aby przetestować panel, zaczynam od zasilania laboratoryjnego przy napięciu przewodzenia pojedynczej diody LED i limicie prądu ustawionym dla całego równoległego zestawu diod LED. Jeśli napięcie na zasilaczu natychmiast spadnie do 0V lub blisko tego, przy pełnym poborze prądu, oznacza to bezpośrednie zwarcie na płytce. Kamera termiczna może szybko zidentyfikować lokalizację zwarcia w takim przypadku. Na szczęście, w przypadku żadnej z montowanych przeze mnie płyt nie miało to miejsca.

Po tym momencie, powoli zwiększam napięcie o 0,5V za każdym razem, w zaciemnionym pomieszczeniu. Jeśli występuje problem z jakimikolwiek diodami LED w ciągu, ten ciąg zacznie świecić przed innymi. Jeśli wszystkie diody LED dla tego kanału świecą równomiernie i w tym samym czasie, oznacza to, że nie tylko są dobrze dobrane, ale także wolne od wad.

Na mojej płytce miałem ciąg diod LED na jednym kanale, który zapalał się wcześniej niż pozostałe, z jedną diodą LED, która w ogóle się nie zapalała. Niestety, ta dioda LED została zamontowana odwrotnie - obrys diody LED spowodował zwarcie styków.

Przerabianie płytki PCB z aluminium

Podczas gdy montaż i początkowe przetapianie mają swoje wyzwania, naprawa płytki obwodu na podłożu aluminiowym jest znacznie bardziej wymagająca. Aby naprawić płytę, celem jest ogrzanie tylko tego obszaru, który wymaga naprawy. Podgrzewanie całej płyty do punktu przetapiania i utrzymywanie jej w tym stanie podczas korygowania jest dalekie od optymalnego. Wszystkie stopione połączenia lutownicze będą utleniać się, a jakość połączeń może ucierpieć. Dodatkowo, wiele komponentów nie lubi być wielokrotnie przetapianych. Na przykład, Samsung nie zaleca więcej niż jednego cyklu przetapiania dla używanych przeze mnie diod LED. Utrzymywanie elektrolitycznych kondensatorów w wysokich temperaturach może również szybko je degradować, a plastikowe złącza mogą się deformować, jeśli są utrzymywane w podwyższonych temperaturach.

Dlatego potrzebujemy sposobu na naprawę małego fragmentu płyty w celu naprawienia zwarcia diody LED bez nadmiernego ogrzewania całej płyty. Z aluminiowym podłożem szybko rozpraszającym ciepło, nie jest to łatwe zadanie.

Podobnie jak w przypadku początkowego przetapiania, ręczna kontrola temperatury z szybkim włączaniem i wyłączaniem grilla pozwala na równomierne i powolne ogrzewanie powierzchni. Pozwala to powoli podnieść temperaturę do punktu, w którym stacja do przetapiania gorącym powietrzem może osiągnąć temperaturę topnienia lutu.

Można zobaczyć wylot gorącego powietrza na górze zdjęcia termowizyjnego powyżej, oznaczony jako 60,5°C. Musiałem ustawić temperaturę stacji na około 400°C (752°F), aby umożliwić jej szybkie nagrzewanie lokalnego obszaru w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się ciepła. Aby chronić lut na podkładce LED, którą przeprowadzałem, dodałem małą ilość żelowego topnika wokół LED. W przeciwieństwie do płynnego topnika, jakiego można użyć z pisaka do topników, żelowy topnik jest bardzo gęsty i lepki, więc nie wypala się szybko i nie jest zdmuchiwany ani nie spływa. Żelowy topnik jest bałaganiarski, ale do takiego zastosowania jest nieoceniony - tak nieoceniony, że znalazł się na mojej liście niezbędnych narzędzi do prototypowania elektroniki!

Ponieważ wystawionego lutowia jest bardzo mało, trudno jest stwierdzić, kiedy metal jest w stanie ciekłym, więc kontynuowałem popychanie LED-a z boku za pomocą końcówek pincety, aby zobaczyć, czy może się poruszyć. Gdy się poruszył, byłem w stanie szybko usunąć LED i włożyć nowy z poprawną orientacją. Prawdopodobnie mógłbym użyć ponownie tego samego LED-a bez problemu, jednak producent nie zaleca wielokrotnych cykli przetapiania lub przerabiania LED-a, a są one dość tanie.

Działanie panelu LED

Po zakończeniu prac naprawczych i sprawdzeniu pozostałych paneli pod kątem problemów, byłem w końcu gotowy, aby podłączyć go do płyty sterownika i przetestować. Płyta zworkowa bardzo ładnie wtapia się w panel i jest prawie niewidoczna. Gdy diody LED są zapalone, płyta zworkowa nie wpływa na światło, pomimo swojej bliskości do kilku diod LED.

Jak wspomniano w artykule o projekcie sterownika, sterownik przekroczył oczekiwania dotyczące efektywności, pokazując, że szerokie ścieżki mają bardzo niską rezystancję.

Izolowana metalowa podstawa działa niezwykle dobrze, odprowadzając ciepło od diod LED. Z bliska diody LED wydają się być ledwie cieplejsze niż otaczająca je płyta.

Z tyłem płyty na mojej silikonowej macie piramidowej, co daje jej bardzo mały przepływ powietrza lub przewodność, temperatura jest dość jednolita na całej płycie. Przy temperaturze otoczenia 17,6°C temperatura wzrostu płyty, gdy osiągnie stan stabilny, wynosi tylko 17,8°C.

Chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak Altium może pomóc Ci w następnym projekcie PCB? Porozmawiaj z ekspertem z Altium.