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《人工光源与太阳光谱拟合度的研究与分析》

26

Aug

2025

《人工光源与太阳光谱拟合度的研究与分析》

本文系统分析了典型人工光源与太阳光谱的拟合度，基于余弦相似度（SCS）、拟合度系数（GFC）等评价方法，对比了LED、白炽灯、荧光灯等光源的光谱特性。 结果表明，白炽灯和卤素灯的光谱连续性最优，拟合度较高；LED光源通过多基色混光、紫光激发等技术可显著提升拟合度。研究为健康照明设计提供了理论依据，指出动态光谱调控与智能调光技术是未来发展方向。

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《一个灯光设计师应该具备的基本思维》

27

Jun

2025

《一个灯光设计师应该具备的基本思维》

灯光设计的本质，是帮助人们更好地看见和体验世界 灯光设计的服务对象目标指向是人，是应该以人为本的。

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《营销可以放大光，但技术决定光的厚度》

09

Jun

2025

《营销可以放大光，但技术决定光的厚度》

在照明行业，“光”本是一种技术表达，是照度、色温、显色性、眩光控制与配光逻辑的组合。 但近年来，越来越多的企业与设计者，不再用参数说话，而是用“氛围”“情绪”“故事”进行表达——照明，被包装成了一个“讲感觉”的行业。  这种现象背后，是专业语言被情绪话术所取代，是“营销”逐步凌驾于“设计”的开端。

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《LED开关电源之PCB规划和布局布线》

17

Jul

2024

《LED开关电源之PCB规划和布局布线》

《LED开关电源之PCB规划和布局布线》   目录   1.0 LED开关电源VS普通开关电源 2.0 PCB基本概念 3.0 元器件选择 4.0 标准遵循 5.0 PCB规划及DC-DC转换器布局布线 5.1 PCB规划 5.1.1 确定电源架构 5.1.2 确定PCB材质、尺寸和层数 5.1.3 PCB电路布局和布线 6.0 最常用DC-DC转换器布局要点 6.1 DC-DC环流 6.2 DC-DC布局要点 6.2.1 PCB布局要点 6.2.2 输入电容器的布局 6.2.3 续流二极管的布局 6.2.4 热焊盘       LED开关电源之PCB规划和布局布线     1.0 LED开关电源VS普通开关电源 LED开关电源和普通开关电源的区别主要在于它们的输出特性和应用场景。 LED开关电源具有较高的输出电压稳定性。由于LED光源对电压的要求较为严格，因此，LED开关电源采用了先进的电压稳定控制技术，可以在电网电压波动或负载变化时保持相对稳定的输出电压。由于大多数电子设备对电压的要求相对宽松，因此，普通开关电源不像LED开关电源那样注重电压的精准控制，其输出电压会有一定程度的波动。 LED开关电源采用高频开关器件和高效变压器，以最大程度地减少能量损耗来提高效率，使得它在节能环保方面表现出色。普能开关电源虽然也使用了高频开关器件和变压器，但由于其适用范围较广，设计上会权衡其它因素，如：成本和容量等，这使得它的能量转换效率相对较低。 LED开关电源电路通常由开关电路和反馈电路组成，强调恒流、小体积、长寿命、低热损和精准输出控制，还注重防水、防腐、防静电，并要求减少高频污染。普通开关电源更广泛地应用于各种电子设备，更侧重于基本的电源功能转换，强调输出电压的稳定性、实用性和适应性。 LED开关电源具有过压保护、过流保护、过载保护、过热保护、雷击保护、浪涌保护、反接保护、短路保护、电磁保护等多重保护，功率因数（PF）可达0.99，相较普通开关电源使用更安全。   2.0 PCB基本概念 PCB是Printed Circuit Board的缩写，中文名为印制电路板或印刷电路板。 它通过电子印刷技术在绝缘基材上印刷上铜箔或其他导体，形成所需的电路图案，然后通过蚀刻或其他工艺完成电路的制作。 从结构上看，PCB主要由薄膜金属材料制成的导线和非导体基板构成。这些导线按照预定的设计布局插入到非导体基板中，形成复杂的电路网络。通过这种结构，PCB可以将电子元器件固定在一个机械载体上，并通过导线实现它们之间的电气连接。 在功能方面，PCB不仅提供了电子元器件固定装配的机械支撑，还实现了电子元器件之间的布线、电气连接、信号传输、热管理、元件保护和电绝缘。 机械支撑与固定：PCB为电子元器件提供了稳固的机械支撑和固定。元器件通过焊接或插入方式安装在PCB上，确保了它们的准确定位和稳定性。 电气连接：PCB上的金属导线和接点网络为电子元器件之间提供了电气连接。这种连接实现了元器件之间的信号传输、功率分配和数据交换，是开关电源正常工作的基础。 信号传输：PCB上的导线网络作为信号传输的通道，使得电子元器件能够相互通信。这些信号可以是模拟信号，如图像，也可以是数字信号，如数据和控制信号。 热管理：PCB的结构和材料设计有助于传导和分散热量，从而有效地管理电子元器件产生的热量，防止过热，提高系统的可靠性。 保护元器件：PCB还可以保护电子元器件免受机械损坏、灰尘、潮湿等外部环境的影响，确保元器件在恶劣环境中也能正常工作。 此外，PCB还能提供所需的电气特性，确保开关电源的正常运行。其制造品质直接影响开关电源的稳定性和使用寿命，甚至影响与其紧密相关的LED产品的整体竞争力。 PCB线路是印制电路板上的导电图形，它主要由线路与图面、介电层、孔、防焊油墨、丝印和表面处理等部分组成。 线路与图面是同时做出的，作为原件之间导通的工具，在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。介电层用来保持线路及各层之间的绝缘性，俗称为基材。孔包括导通孔和非导通孔，导通孔可使两层次以上的线路彼此导通，非导通孔通常用来作为表面贴装定位和组装时固定螺丝用。防焊油墨用于隔绝非吃锡的铜面，避免线路间短路。丝印主要功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框，方便维修及辨识。表面处理是为了保护铜面不被氧化，提高焊锡性。 根据不同的应用需求，PCB可以分为单面板、双面板和多层板。   3.0 元器件选择 在PCB规划和布局布线中，元器件的选择是一个关键步骤，它直接影响到电路的性能、可靠性和成本。选择合适的元器件需要综合考虑多个因素，包括电路的功能和性能要求、元器件的规格和参数、封装形式与尺寸、可靠性与寿命、供应商的可选范围、交货时间与库存可用性、替代性与兼容性、成本因素等，只有全面考虑这些因素，才能选择出最适合的元器件，确保产品的质量和性能达到预期目标。 3.1 性能需求 性能需求是选择PCB元器件的首要依据。根据产品的功能要求，我们需要确定所需元器件的性能参数，如电阻值、电容值、电感值、工作电压和电流等。同时，还需要考虑元器件的精度和稳定性，以满足产品的整体性能要求。 3.2 元器件的规格和参数 元器件的各项参数通常可以在其数据手册中找到。查阅数据手册载有元器件件的性能和适用条件，同时，数据手册还可提供元器件的模型和封装尺寸等信息，能帮助我们在作PCB规划和布局布线时准确地选用元器件。 3.3 封装形式与尺寸 封装形式和尺寸也是选择PCB元器件时需要关注的重要方面。封装形式决定了元器件在PCB上的安装方式，而尺寸则影响PCB的布局和布线。在选择元器件时，应确保所选元器件的封装形式与PCB设计相匹配，同时考虑元器件尺寸对布线密度和散热性能的影响。 3.4 可靠性与寿命 元器件的可靠性和寿命直接关系到产品的稳定性和使用寿命。在选择元器件时，应考虑其工作环境、温度范围、抗震能力等因素，并优先选择经过严格测试和认证、具有良好声誉的供应商和品牌。 3.5 供应商的可选范围 在选元器件时，还需考虑元器件的供应商。不同的供应商在元器件的质量、价格、交货期等方面会有一定的差异。因此，为保证元器件的可采购性和成本控制，需要对各个供应商的元器件进行比较和评估。 3.6 成本因素 成本是选择PCB元器件时不可忽视的因素。在满足性能、可靠性和封装要求的前提下，应尽量选择价格合理的元器件，以降低产品成本。同时，也要注意避免为了追求低成本而牺牲产品的性能和可靠性。 3.7 交货时间与库存可用性 在选择PCB元器件时，还需要考虑其交货时间和库存可用性。对于需要紧急生产的产品，应选择交货时间较短的元器件；对于库存有限的元器件，应及时了解其供应情况，以避免因缺货而影响产品性能的稳定性（不得不选用替代品）和生产进度。 3.8 替代性与兼容性 在选择PCB元器件时，还应考虑其替代性和兼容性。随着技术的不断发展，一些元器件可能会被淘汰或更新换代。因此，在选择元器件时，应尽量选择具有广泛替代性的产品，以便在需要时能够方便地更换或升级。同时，还需要考虑元器件与其他组件的兼容性，以确保整个系统的稳定运行。   4.0 标准遵循 4.1 PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）线路规划和布局布线所应遵循的标准通常包括以下几个方面： 4.1.1 电气性能标准，包括电气安全、电气性能参数等。这些标准通常由国际电工委员会（IEC）或其他相关组织制定。 4.1.2 尺寸标准，包括板厚、线宽、线间距、孔径等尺寸参数的设计要求。这些标准通常由IPC（Association Connecting Electronics Industries）或其他行业组织发布。 4.1.3 焊接标准，包括焊盘设计、焊接垫设计、阻焊、喷锡等焊接工艺的设计要求。这些标准通常由IPC或其他相关组织发布。 4.1.4 材料标准，包括PCB板材料、覆铜厚度、阻焊油墨、印刷油墨等材料的选用和使用要求。这些标准通常由IPC或其他行业组织发布。 4.1.5 环境标准，包括PCB在不同环境条件下的使用要求，如耐高温、耐湿热、抗震动等性能要求。这些标准通常由相关行业组织或国际标准组织发布。 4.2 PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）产品质量检验标准 4.2.1 IPC-A-610：这是国际电子行业协会制定的PCBA检验标准，主要针对电子组装产品的外观、焊接、布局、尺寸和电气连接等方面的要求进行检验。 4.2.2 IPC-A-600：这是IPC制定的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）检验标准，主要涵盖PCB的尺寸、外观、焊盘、布局、线路通断等方面的要求。 4.2.3 J-STD-001：这是电子工业联合会（JEDEC）制定的电子组装技术标准，主要针对电子组装的焊接工艺进行检验。 4.2.4 ISO 9001：这是国际标准化组织（ISO）制定的质量管理体系标准，包括了PCBA制造过程中的检验控制要求，如材料采购、生产过程和出货检验等。 4.2.5 UL认证：UL（Underwriters Laboratories）是一个独立的安全科学机构，其认证标志表示产品已经通过了相关的安全测试和评估。 4.2.6 ROHS指令：ROHS（Restriction of Hazardous Substances）是欧盟制定的限制有害物质的指令，要求电子产品中的某些有害物质含量必须在特定限制范围内。   5.0 PCB规划及DC-DC转换器布局布线 5.1 PCB规划 5.1.1确定电源架构 开关电源主回路由输入电路、变换器、控制电路和输出电路四个板块构成。它们可包括：输入滤波、输入整流、高频开关、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F转换、基极驱动、输出整流、输出滤波等电路以及功率因数校正、过压保护、过流保护、过载保护、过热保护、雷击保护、浪涌保护、反接保护、短路保护、电磁保护、同步整流、开关电源软启动、PWM（PFM）调制等辅助电路。 开关电源主回路中功率器件的连接方式，即，开关电源的拓扑结构有很多种，但它们都是由BUCK（降压型）、BOOST（升压型）和BUCK-BOOST（极性反转型）三种形式转换而来，例如：丘克式（CUK）（极性反转电容传输式）、单端正激式、单端反激式、双晶体管正激式、推挽式、半桥式、全桥式等。 实际应用中，可根椐功能需求对开关电源的主回路架构、主回路拓扑结构、电流环路和辅助电路等进行适宜性、合理性设定。     5.1.2 确定PCB材质、尺寸和层数 5.1.2.1 PCB材质 在PCB规划过程中，板材的选择和厚度确定是关键步骤。需要考虑的因素包括板材的应用环境、电气性能、机械性能、热性能、可靠性要求、加工工艺和生产成本等。通常，高频电路需要选择低损耗的板材，而承重较大的PCB则需要选择具有优良机械性能的板材。此外，板材的厚度应根据电路的复杂性和层数进行合理选择，以平衡强度、刚性和制造成本。 PCB板的热性能主要指的是PCB板材在面对温度变化时的各种物理和化学性能表现，包括但不限于玻璃化转变温度（Tg）、热分解温度（Td）、热膨胀系数（CTE）、耐热裂时间（T260&T288值）以及阻燃等级。 玻璃化转变温度（Tg）：指PCB基材在加热过程中从玻璃态转变为橡胶态的温度。Tg值越高，表示基材的热稳定性越好，适用于高温环境下的应用。 热分解温度（Td）：指PCB基材在加热过程中开始分解的温度。Td值越高，表示基材的热稳定性越好，能够承受更高的温度而不发生分解。 热膨胀系数（CTE）：指PCB材料在温度变化时线性膨胀或收缩的程度。CTE值意味着材料在温度变化时的尺寸变化较小，有助于减少热应力对PCB的影响。 耐热裂时间（T260&T288值）：表示在特定强热环境中，PCB板材能够抵抗Z轴膨胀

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《开关电源拓扑电路的基本型式》

23

May

2024

《开关电源拓扑电路的基本型式》

拓扑，是一个数学概念，主要研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质。 拓扑结构，是表示点和线之间关系的图。要考察的是点、线之间的位置关系，或者说几何结构强调的是点与线所构成的形状及大小。

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《非隔离开关电源的PCB布局》

21

May

2024

《非隔离开关电源的PCB布局》

当你第一次为原型电源板供电时，最好的消息是它不仅可以工作，而且还可以安静而酷地运行。不幸的是，这种情况并不总是发生。 开关电源的一个常见问题是开关波形“不稳定”。有时，波形抖动非常明显，以至于可以从磁性元件中听到可听见的噪音。如果问题与印刷电路板(PCB)布局有关，则很难确定原因。这就是为什么在开关电源设计的早期阶段，正确的PCB布局是非常关键的。它的重要性怎么强调都不为过。 电源设计师是最了解最终产品中电源的技术细节和功能要求的人。他或她应该从一开始就与PCB布局设计师在关键的供应布局上密切合作。 良好的布局设计可以优化供电效率，减轻热应力，最重要的是，最大限度地减少噪声和迹线和组件之间的相互作用。为了实现这些，设计人员必须了解开关电源中的电流传导路径和信号流。下面的讨论介绍了非隔离开关电源的适当布局设计的设计注意事项。

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