为什么 LED 内的 PCB 板会发光？

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我们每天都在使用 LED 灯。我们在家里、办公室和汽车里都能看到它们。但你有没有停下来思考过 LED 灯是如何工作的呢？在这些微小光点的背后，有一个非常重要的部件在工作。这个元件被称为印刷电路板（PCB）。印刷电路板是 LED 灯的心脏。它能确保灯具正常发光并长期正常工作。

什么是 PCB 电路板？

在讨论 LED 灯的 PCB 板之前，我们首先要了解什么是 PCB 板。 多氯联苯 是 Printed Circuit Board（印刷电路板）的缩写。你可以把它想象成电子零件的 "家 "和 "道路系统"。
下面的文章将详细介绍 PCB 板

什么是 PCB？

为什么 LED 灯需要 PCB 板？

为什么一个小小的 LED 灯需要这样一个部件？答案很简单。LED 灯工作时会产生热量。它需要一个稳定的电路为其供电。PCB 电路板完美地解决了这两个问题。

总而言之，LED 灯需要 PCB 板主要有两个原因：

让我们从设计一个简单的 LED 所需的步骤开始。

从明确的想法和计划开始

在接触任何工具或零件之前，你需要有一个明确的计划。你必须决定要制作什么样的 LED 灯。它的用途是什么？回答这个问题是第一步。

也许您想为书桌制作一盏简单的阅读灯。或者您想制作一盏很酷的 黑色 LED 灯 用于装饰。也许您有一个定制 LED 镜 您的浴室。LED 灯的用途将决定其他一切。它将决定灯的尺寸、亮度和所需部件。

有了主旨之后，就需要考虑细节了。灯需要多亮？这将告诉你需要多少 LED 芯片。你想要什么颜色的光？LED 有多种颜色，从暖白到冷白，甚至还有红色、绿色和蓝色。

您还需要考虑电力问题。台灯从哪里获得电力？是插在墙上的插座上？还是使用电池？这个决定非常重要。它将影响您的 PCB 设计和您所选择的部件。插在墙上的灯需要能承受高压的部件。而使用电池供电的灯则需要能有效利用电能的部件。

写下你的计划。列出一份简单的清单，说明您希望 LED 灯做什么。

• 其目的是什么？ (例如：台灯）
• 应该有多亮？ (例如：足够明亮，可以阅读）
• 什么颜色的光？ (例如：暖白）
• 它将如何供电？ (例如：插入墙壁）

制定这样一个明确的计划非常重要。它能让接下来的所有步骤变得更加容易。一个好的计划就像一张地图。它告诉你要去哪里。没有地图，你就会迷失方向。

有了好的计划，就可以开始真正的设计工作了。这个规划阶段类似于公司创建 市场主导型提案.他们以明确的需求为出发点，并为之制定解决方案。

创建电路原理图

既然有了计划，就该设计电路了。电路是使 LED 亮起的电气路径。该电路的计划称为原理图。原理图是一种图纸。但它是一种特殊的图纸。它使用符号来表示电子零件。它使用线条来表示这些部件是如何连接的。

您需要使用软件来绘制原理图。有许多程序可供使用。有些程序对业余爱好者和初学者是免费的。这些程序都有零件库。您可以选择 LED、电阻和电源的符号。

首先，您需要选择 LED 芯片。你在步骤 1 中制定的计划会对你有所帮助。你知道自己希望灯有多亮。因此，您可以选择能产生适当亮度的 LED。

接下来，您需要计算合适的电阻。LED 很敏感。它们不能直接连接到电源。它们需要一个电阻来限制流过它们的电流。如果流过 LED 的电流过大，它就会烧毁。电阻器的值取决于电源和使用的 LED 类型。有一些简单的公式可以计算。您可以在网上找到这些公式。

您的电路图将显示电源。然后显示电阻。然后显示 LED。一条线将它们连接成一个回路或电路。如果您有许多 LED，可以将它们串联起来，就像一条链子。或者将它们并联，每个都有自己的电阻器。原理图将清楚地显示这些连接。

绘制原理图是 PCB 设计流程的关键部分。它是您的蓝图。这一步要慢慢来。仔细检查所有连接。确保您对电阻器的计算正确无误。原理图中的错误会给日后带来大麻烦。一个正确的原理图意味着你有了一个坚实的电子电路计划。

设计 PCB 布局

您的原理图已经完成。它显示了所有元件的逻辑连接方式。现在，您需要设计物理 PCB。这一步称为 PCB 布局。A 良好的 PCB 布局至关重要.您需要确定电路板上每个元件的实际位置。您还需要绘制电流路径图。这些路径就是铜线。

您将使用与绘制原理图相同的软件。大多数软件都有两部分：原理图编辑器和布局编辑器。您可以将完成的原理图导入布局编辑器。软件会向您显示所有零件以及它们之间的逻辑连接。您的工作就是排列零件和绘制线路。

首先，您必须确定印刷电路板的形状和尺寸。第一步中的规划将有所帮助。
如果要制作一盏小台灯，可以设计一个紧凑的圆形 PCB。
如果要制作长条形灯带，可以设计一个狭长的印刷电路板。

接下来，将部件放在黑板上。仔细考虑每个部件的位置。对于 LED 灯来说，LED 芯片的位置非常重要。
您希望光线均匀分布。因此，你应该把发光二极管摆放成整齐的图案，它们之间留出相等的空间。这样可以防止出现亮点和暗点。

您还需要考虑发热问题。LED 会产生热量。处理大功率的部件也会产生热量。您应该在这些发热部件周围留出一些空间。这有助于热量散发。
如果发热部件靠得太近，电路板就会过热。这会损坏零件，缩短灯泡的使用寿命。好的电路板设计总是考虑到热量管理。

放置所有元件后，您需要绘制轨迹。轨迹宽度也很重要。如果您不确定自己的精确计算结果，请使用我们的 在线轨迹宽度计算器.放置好所有元件并绘制好所有线路后，检查您的工作。整个过程是 PCB 设计的核心。良好的布局可确保最终灯具的可靠和高效。

制造您的 PCB 电路板

您的 PCB 设计已经完成。您有一个数字文件，代表您的成品电路板。现在，您需要将数字文件转化为真实的物理 PCB 板。您将把设计文件发送给 PCB 制造商。

网上有许多制作定制 PCB 板的公司。即使是小项目，他们也很容易接受。您可以将设计文件上传到他们的网站。这些文件的格式通常称为 "Gerber 文件"。您的 PCB 设计软件可以为您创建这些文件。

订购木板时，您需要选择一些选项。

• 材料 对于大多数 LED 项目，您将在两种主要材料中进行选择。一种是 FR-4，这是标准的低成本材料。另一种是铝。如果您的 LED 灯功率大，会产生大量热量，则应选择铝制 PCB 板。铝基板能很好地将 LED 灯的热量带走。这是设计LED灯的关键部分。 绿色照明因为温度越低的灯效率越高，寿命越长。
• 颜色 您通常可以选择阻焊层的颜色。最常见的是绿色。但也可以选择红色、蓝色、黑色或白色。如果您要制作 黑色 LED 灯选择黑色阻焊层会让您的项目看起来非常专业。
• 数量 您可以只为您的项目订购几块木板，也可以订购很多块。

您下订单后，制造商将使用您的文件来制作电路板。一两周后，您定制的 PCB 电路板就会寄到。拿着自己设计的实物电路板是一个非常激动人心的时刻。它是您 LED 灯项目的真正基础。

收集和整理您的组件

在等待 PCB 板到货的同时，您可以收集所有需要的电子零件。每个小零件（如电阻器）最好多买几个。列出你需要的所有零件清单。从以下网站订购零件 电子产品供应商.

零件到货后，将它们整理好。使用小容器或贴有标签的袋子。这将使下一步的组装变得更加容易。您可不想在准备焊接时还在找一个小电阻。有条不紊是顺利完成项目的关键。

将元件焊接到 PCB 板上

您定制的 PCB 已送达。所有元件都排列整齐。现在是把它们组装在一起的时候了。这个过程叫做焊接，需要一些练习。如果您以前从未焊接过，对焊接不熟悉，我建议您查看我的文章 焊接.

下面是将零件焊接到 PCB 板上的简单过程：

1. 从最小的部件开始。
2. 放置组件。
3. 加热连接。
4. 涂上焊料。
5. 取下焊料和烙铁。

对设计中的每个组件重复这一过程。慢慢来。要有耐心。良好的焊接需要细心和对细节的关注。

测试、组装和完成 LED 灯项目

现在，所有元件都已焊接到 PCB 板上。电路已经组装完毕。下一步就是测试了。最好先测试电路，然后再将其装入最终的外壳或机箱。

小心连接电源。连接正确后，打开电源。您的 LED 灯应该会亮起来！如果它们都亮了，亮度也正常，那么您的电路就搭建成功了。恭喜您

如果有些东西不起作用，不要担心。这是制作过程中的正常现象。您需要做一些故障排除工作。

有了工作电路后，就可以进行最后的组装了。这意味着要将 PCB 电路板放入步骤 1 中计划好的灯壳中。最终的结果就是一个完成的 LED 灯。您已经把一个想法变成了一个真实的、可以工作的物体。从最初的计划、PCB 板设计到最后的焊接和组装，整个过程您都经历了。