2 Технологическая часть
Практически любые конкретные цифры, если мы говорим о комплексном светодиодном светильнике, на поверку оказываются либо неверны, либо требуют настолько большого числа оговорок, что честнее говорить лишь о порядках величин. Так вот, согласно последним, эффективность современного светодиодного светильника соответствует ртутным люминесцентным лампам (50-100лм/Вт). Оба этих типа светильников на порядок эффективнее лампы накаливания (10-15лм/Вт) и немного уступают жёлтым натриевым лампам (150лм/Вт). Поэтому об экономии электроэнергии говорить можно только в перспективе, с увеличением энергетической эффективности коммерчески доступных светодиодов.
Однако на практике светодиодные светильники чаще сравнивают не с ртутными лампами, а с лампами накаливания (как в рекламе, когда щелочные батарейки сопоставляют с обычными, умалчивая, что под последними понимаются уже забытые многими солевые). И в этот момент возникает словосочетание «экономия электроэнергии».
Стоимость же светодиодных решений для общего освещения на порядок превосходит традиционные светильники на ртутных лампах. Другое дело, что такие лампы нуждаются в обслуживании, замене и утилизации, а светодиод, которому обеспечен корректный режим работы, сможет непрерывно светить десять лет.
Полные расходы на правильно спроектированное светодиодное освещение примерно соответствуют тратам на освещение лампами накаливания за один-два года и на газоразрядное освещение за десять лет (в гипотетической ситуации, когда освещение потребуется все 24 часа в сутки). Это только что достигнутое примерное равенство и ставится во главу угла энтузиастами светодиодного освещения.
Однако если газоразрядное освещение уже смонтировано, заменять его светодиодным экономически явно нецелесообразно. Если учесть быстрое падение цены на светодиодные изделия, использование дешёвых и эффективных люминесцентных ламп сейчас, то отложенная покупка более дешёвых и более эффективных полупроводниковых светильников ни на что не повлияет.
На практике, возможно, стоит учесть и правду жизни, состоящую в том, что если дорогой светодиодный светильник быстро не перегорит, его украдут. Или он останется висеть на прежнем месте, но будет светить уже другим людям…
Немного с большим оптимизмом можно говорить о зимнем уличном освещении и конкуренции с дорогими морозоустойчивыми люминесцентными лампами. Также оправдано специальное применение светодиодов в светофорах, декоративном освещении, архитектурной подсветке и т.д.
Технологическая часть
2.1 Выбор и обоснование схемы
Технология изготовления. Подбор элементов
В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком, печатные платы подразделяют на односторонние, двухсторонние и многослойные.В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги аддитивным или субтрактивным методом. В аддитивном методе проводящий рисунок формируется на нефольгированном материале, обычно путём химического меднения через предварительно нанесённую на материал защитную маску. В субтрактивном методе проводящий рисунок формируется на фольгированном материале, путём удаления ненужных участков фольги, при этом обычно используется химическое травление.
Печатная плата обычно содержит монтажные отверстия и контактные площадки, которые могут быть дополнительно покрыты защитным покрытием: сплавом олова и свинца, оловом, золотом, серебром, органическим защитным покрытием. Кроме того в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения слоёв платы, внешнее изоляционное покрытие («защитная маска») которое закрывает изоляционным слоем неиспользуемую для контакта поверхность платы, маркировка обычно наносится с помощьюшелкографии, реже — струйным методом или лазером.
Виды печатных плат:
По количеству слоёв проводящего материала:
Односторонние (ОПП)
Двусторонние (ДПП)
Многослойные (МПП)
По гибкости:
Жёсткие
Гибкие
По технологии монтажа:
Для монтажа в отверстия
Для поверхностного монтажа
Для создания фильтра-корректора к гитарному звукоснимателю использовалась односторонняя печатная плата
Пайка
Для соединения металлических деталей обычно применяется пайка,основанная на диффузии. Во время пайки происходит взаимное растворение, то есть диффузия, припоя и основного металла. После застывания получается механически прочное соединение, обладающее хорошей электропроводностью.
Различают пайку тугоплавкими (твердыми) и легкоплавкими (мягкими) припоями. При электромонтажных работах (сборка радиоаппаратуры) используют только легкоплавкие припои с относительно низкой температурой плавления (до 300 °С).
Пайке препятствуют пленки оксидов, жира и грязи на поверхностиметаллов. Для их удаления соединяемые поверхности тщательно зачищают. Кроме того, чтобы избежать окисления соединяемых деталей поддействием тепла и кислорода во время самой пайки, применяют вспомогательное вещество – флюс.
Припоем называют металлический сплав, которым соединяют проводники и выводы деталей. Самый хороший припой – чистое олово. Нооно стоит дорого и используется в исключительных случаях. При радиомонтаже чаще применяют легкоплавкий припой, представляющийсобой сплав олова и свинца. По прочности пайки он не уступает чистому олову. Буквы в обозначении марки припоя указывают: П – припой,О – оловянный, С – свинцовый, цифры – массовое содержаниев припое олова (в процентах). Например, в припое ПОС_18 содержится 18% олова (остальная часть – свинец).
Флюс
Флюс – вещество, котороезащищает поверхность металла и припоя от окисления, поскольку вовремя пайки температура соединяемых деталей повышается, и скорость окисления их поверхности значительно возрастает. Вследствиеэтого припой не смачивает соединяемые детали. Для растворенияи удаления оксидов применяют флюсы. Они надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления и способствуют диффузииметаллической поверхности и расплавленного припоя.
По действию, оказываемому на подвергающийся пайке металл,флюсы разделяют на химически активные (в большинстве своем кислотные) и химически пассивные (на основе канифоли).
К бескислотным флюсам относятся канифоль и составы,приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ(спирта, скипидара, глицерина). Остаток канифоли не гигроскопичени не вызывает коррозии паяного соединения.Самым простым флюсом является канифоль.