Printplaten voor LED-noodverlichting en vluchtrouteverlichting: printplaten met batterijback-up, zelftest- en aansturingselektronica.

Noodverlichting is de enige productcategorie waarbij het product bedoeld is voor het moment dat alle andere systemen falen. Wanneer de netstroom uitvalt bij brand of een stroomstoring, moeten noodverlichting en vluchtrouteaanduidingen de vluchtroutes en bewegwijzering gedurende een voorgeschreven tijd – doorgaans 90 minuten tot drie uur – uitsluitend op batterijen verlichten. Dat is een levensreddende functie die wordt gereguleerd door strenge voorschriften en het is in wezen een elektronisch probleem: een batterij opladen, bewaken, er direct op overschakelen bij stroomuitval en bewijzen dat de hele keten nog steeds werkt.

Highleap Electronics is een volwaardige fabriek voor de fabricage van printplaten en de complete assemblage van complete systemen . De complexe elektronica in nood- en vluchtverlichtingsarmaturen is precies het soort gemengde stroom- en besturingswerk waarvoor onze productielijnen zijn ontworpen. Wij zijn geen armatuurmerk; we produceren elke printplaat die de armatuur nodig heeft en assembleren deze tot een getest pakket. Deze handleiding beschrijft de architectuur van de noodstroomelektronica en hoe u kunt bestellen. Meer informatie vindt u op onze pagina over printplaatcapaciteiten voor verlichting.

Waarom noodverlichting een probleem vormt voor de veiligheid van mensenlevens.

Gewone verlichting valt veilig uit: als een lamp kapot gaat, vervang je hem. Noodverlichting valt gevaarlijk uit, omdat de storing zich pas openbaart op het moment van een daadwerkelijke noodsituatie, wanneer het te laat is. Daarom zijn nood- en vluchtrouteverlichting wereldwijd onderworpen aan codes en normen – NFPA 101 en de National Electrical Code in de VS, de UL 924-certificering voor de apparatuur en EN 1838/IEC 60598-2-22 internationaal – die een minimale brandduur (meestal 90 minuten), minimale lichtniveaus en, in toenemende mate, automatische keuringen voorschrijven. Het voldoen aan deze eisen hangt vrijwel volledig af van de elektronica in het armatuur.

Het armatuur moet een aantal dingen feilloos doen: een batterij jarenlang opgeladen houden zonder overladen, snel genoeg overschakelen op batterijvoeding zodat de lichtsterkte nooit zichtbaar afneemt (normen zoals NFPA 101 vereisen dat de verlichting binnen 10 seconden hersteld is; bij zelfstandige units gebeurt dit doorgaans in milliseconden), de LED's gedurende de volledige nominale gebruiksduur op het juiste niveau aansturen en regelmatig bewijzen dat het dit alles nog steeds kan. Elk van deze functies wordt vertegenwoordigd door een printplaat, en de printplaten moeten als één gecoördineerd systeem samenwerken – daarom is noodverlichting bij uitstek een goede reden om de complete elektronica door één fabrikant te laten produceren.

Het bord is ingebouwd in een noodverlichtingsarmatuur.

Een noodverlichtingsarmatuur is het meest complexe van alle gangbare verlichtingsproducten, waarbij elke printplaat een andere functie vervult. Inzicht in de samenstelling verklaart waarom coördinatie hier zo belangrijk is:

• Batterijladerprintplaat — zorgt ervoor dat de reservebatterij opgeladen en in goede conditie blijft zonder overladen, door gebruik te maken van een laadprofiel dat is afgestemd op de chemische samenstelling van de batterij. Vaak gebouwd met onze DC-DC conversie expertise.
• Batterijbeheer-/beveiligingsprintplaat — bewaakt spanning, stroom en temperatuur en beschermt de cellen; voor lithiumbatterijen is dit een batterijbeschermingsbord Dat is op zichzelf cruciaal voor de veiligheid.
• AC-naar-noodstroom-omschakelingscircuit — detecteert stroomuitval en schakelt de lamp binnen de voorgeschreven fractie van een seconde over op batterijvoeding, en weer terug wanneer de stroom terugkeert.
• Constantstroomdriver - a bestuurder die de LED's in normale werking op netstroom aandrijft en in noodmodus op de batterij, vaak op een lager niveau om de gebruiksduur te verlengen.
• Lichte motor - a metalcore of een FR-4-printplaat met de LED's die de vluchtroute of de uitgangsverlichting verzorgen.
• Zelfdiagnose-/besturingslogica-printplaat — voert de periodieke tests uit, stuurt de statusindicator aan en (in adresseerbare systemen) rapporteert aan een centraal paneel.

De reden om al deze componenten samen te bouwen, is dat ze een enkele veiligheidsketen vormen, en de kwaliteit van die keten hangt af van de coördinatie tussen de schakels. Het profiel van de lader moet overeenkomen met de accu die de beveiligingsprintplaat beschermt; de omschakeling van het omschakelcircuit moet snel genoeg zijn zodat de driver de verlichting continu kan laten branden zonder zichtbare onderbreking; de zelftestlogica moet het werkelijke laad-, omschakel- en aandrijfproces simuleren, niet een simulatie ervan. Wanneer één fabrikant de complete set bouwt en test via een kant-en-klaar programma, is die coördinatie ingebouwd. Wanneer de printplaten van verschillende leveranciers komen, zijn de integratieproblemen precies de oorzaak van de problemen bij de inbedrijfstelling van een product dat van levensbelang is – of erger nog, waardoor het in de praktijk onopgemerkt blijft.

Batterijlaad- en beheerkaarten

Het batterijsysteem is het hart van een noodverlichtingsarmatuur, omdat de batterij ervoor zorgt dat het product werkt, maar ook de factor is die de levensduur ervan het meest beperkt. Een goed werkend laad- en beheersysteem is cruciaal voor het verschil tussen een armatuur dat na vijf jaar nog steeds functioneert en een armatuur dat na twee jaar stilletjes de geest geeft.

Correct opladen. Een noodaccu staat jarenlang continu aan de lader, dus de laadmodule moet hem vol houden zonder dat de accu in kwaliteit achteruitgaat. Dat betekent een laadprofiel dat is afgestemd op de chemische samenstelling van de accu:

• Chemisch afgestemde profielen — NiMH, NiCd, LiFePO4 en Li-ion vereisen elk een andere laadmethode; een verkeerd profiel leidt tot onderladen (korte noodlaadtijd) of overladen (vroegtijdige batterijdefect).
• Druppel- en onderhoudslading — de batterijen blijven jarenlang volledig opgeladen zonder oververhitting, zelfs bij continu gebruik.
• Temperatuurgecompenseerd opladen — rekening houdend met de omgevingstemperatuur, aangezien het laadgedrag en de veilige limieten veranderen met de warmte.

Beheer en bescherming. Het bewaken van de batterij is op zichzelf een veiligheidsfunctie, vooral bij lithiumbatterijen:

• Spannings- en stroombewaking — het detecteren van een zwakke of defecte batterij voordat deze de nominale gebruiksduur niet meer kan leveren; dit is essentieel. batterijbeheer werken.
• Bescherming tegen overladen, overontladen en overstroom. — waardoor de cellen binnen hun veilige werkingsgebied blijven.
• Temperatuur bescherming — Het laad- of ontlaadproces wordt uitgeschakeld als het accupakket oververhit raakt, wat cruciaal is voor de veiligheid van lithiumbatterijen.
• Capaciteitstesten — De zelftestprocedure voert periodiek een test uit om te bevestigen dat de batterij nog voldoende lading bevat voor de volledige nominale gebruiksduur, en niet alleen dat er nog wat lading in zit.

Dit betreft hier echt veiligheidskritische elektronica: een lithium noodaccu met een slecht ontworpen beveiligingsprintplaat vormt een brandrisico, en een noodstroomvoorziening waarvan de accu stilletjes capaciteit verliest, is een overtreding van de voorschriften die tijdens een inspectie – of in een noodsituatie – aan het licht kan komen. We ontwerpen de lader en de beveiligingsprintplaat zo dat ze perfect aansluiten op de gespecificeerde accu en de zelftestlogica, zodat de noodstroomvoorziening veilig blijft en zijn eigen gereedheid bewijst. Door deze componenten samen met de rest van de elektronica te ontwikkelen, kunnen we garanderen dat het laadprofiel, de beveiligingsdrempels en de testprocedure allemaal op dezelfde accu zijn afgestemd.

Logica van zelftesten en zelfdiagnose

Handmatig testen van noodverlichting – waarbij iemand maandelijks door het gebouw loopt en op testknoppen drukt, en jaarlijks een volledige test uitvoert – is arbeidsintensief en gemakkelijk overgeslagen. Daarom vereisen voorschriften steeds vaker automatische zelftests. Wij bouwen de printplaten die dit mogelijk maken:

• Automatische functietest — controleert periodiek of de armatuur overschakelt op de batterij en of de LED's branden — de maandelijkse functionele controle van 30 seconden die NFPA 101 voorschrijft.
• Automatische duurtest — voert periodiek de volledige ontladingsduurtest uit (de jaarlijkse capaciteitstest van 90 minuten) om te bevestigen dat de batterij nog steeds aan de eisen voldoet.
• Status indicatie — een meerkleurige indicator die in één oogopslag de status (gezond, batterij defect of lamp defect) weergeeft.
• Adresseerbare rapportage — in netwerksystemen rapporteert elk te testen apparaat zijn testresultaten aan een centraal paneel, een functie die qua ontwerp veel overeenkomsten vertoont met onze systemen. slim energiebeheer boards.

De logica voor zelftesten moet het werkelijke laad-, overdracht- en aandrijfpad simuleren om zinvol te zijn. Daarom ontwerpen we deze logica samen met de printplaten die getest worden, in plaats van als een aparte toevoeging.

Armaturen die wel versus niet onderhouden worden, en nooduitgangsborden

Noodverlichtingsarmaturen hebben verschillende werkingsmodi, en het ontwerp van de printplaat is hierop afgestemd:

• Niet onderhouden — De noodlamp is in normale werking uitgeschakeld en gaat alleen aan bij stroomuitval. De omschakel- en aansturingslogica is ontworpen voor dit gedrag van eerst in stand-by staan ​​en dan pas inschakelen.
• onderhouden — De lamp brandt continu (zoals normale verlichting) en blijft op de batterij werken als de netstroom uitvalt. De driver werkt op beide bronnen en schakelt naadloos tussen deze twee.
• Uitgangsborden — verlichte borden met een rennend mannetje of tekst, die doorgaans worden onderhouden, met een efficiënte randverlichting of directe lichtbron die is afgestemd op het formaat van het bord en een batterij voor de voorgeschreven gebruiksduur.
• Combo-eenheden — Uitgangssignaal en noodschijnwerpers in één armatuur, waarbij beide lichtbronnen in één elektronische unit zijn geïntegreerd.

We bouwen de motor, de driver en de besturing zo dat ze passen bij de modus die het armatuur gebruikt, afgestemd op de duur en het lichtniveau dat de code vereist.

Lichte motor en bestuurder voor noodgevallen

Het lichtgevende gedeelte van een noodverlichtingsarmatuur heeft een eigen complicatie: het moet gedurende de volledige brandduur efficiënt op een batterij werken, waardoor efficiëntie en de dual-source driver belangrijker zijn dan de pure lichtopbrengst. We ontwerpen de lichtbron en de driver met dat doel voor ogen.

• Efficiënte lichtmotoren — zo ontworpen dat het de benodigde vluchtroute- of bewegwijzeringsverlichting levert met een laag vermogen, zodat de batterij de aangegeven gebruiksduur meegaat.
• Duplicators met dubbele bron — werkt normaal gesproken op netstroom en in noodgevallen op de accu, vaak met een lager vermogen om de gebruiksduur te verlengen.
• Naadloze omschakeling — De chauffeur houdt het licht tijdens de overstap aan, zonder zichtbare onderbreking.
• Constante output op batterij — het lichtniveau constant houden terwijl de batterijspanning daalt tijdens het ontladen.

Het ontwerpen van de motor en de driver met het oog op batterij-efficiëntie is wat het verschil maakt tussen een armatuur dat de volledige nominale gebruiksduur haalt en een armatuur dat voortijdig uitvalt.

Batterijchemie, bescherming en veiligheid

De batterijkeuze bepaalt de werking van de hele elektronica, en wij zorgen ervoor dat elke batterijchemie veilig wordt ondersteund:

• NiMH en NiCd — aloude noodchemicaliën met een eenvoudig en robuust laadsysteem; nog steeds gangbaar in veel armaturen.
• LiFePO4 — steeds vaker de voorkeur genietend vanwege de veiligheid en levensduur van de fiets, met een laad- en beschermingsschema dat is afgestemd op de eigenschappen ervan.
• Li-ion — hoge energiedichtheid waar grootte ertoe doet, altijd in combinatie met een juiste lithium beschermingsprintplaat omdat de veiligheidsmarge niet onderhandelbaar is.
• Veiligheid op verpakkingsniveau — Beveiligingsdrempels, temperatuurlimieten en foutafhandeling afgestemd op de cellen en geverifieerd in tests.

Bij elk lithiumaccupakket wordt de beveiligingsprintplaat beschouwd als een veiligheidskritisch onderdeel, gebouwd volgens IPC Klasse 3 en volledig getest.

Milieu- en betrouwbaarheidseisen

Noodverlichtingssystemen bevinden zich in trappenhuizen, parkeergarages, gangen en vluchtroutes buiten, en ze moeten ook na jarenlang nietsdoen nog steeds functioneren. Dat vereist gedegen betrouwbaarheidstechniek: interne conforme coating voor vochtige en buitenlocaties, inbrandtesten om vroege defecten op te sporen in een product dat absoluut niet mag falen, IPC Klasse 3-vakmanschap en volledige traceerbaarheid van materiaal en batch voor een product dat van levensbelang is. Wij produceren elk noodverlichtingspaneel volgens die norm, omdat het systeem, wanneer het nodig is, gewoon moet werken.

Overzicht van de mogelijkheden van de printplaat voor noodverlichting

De tabel geeft een overzicht van wat wij bijdragen aan nood- en vluchtrouteverlichtingspanelen:

Tijdens de gratis DFM-analyse wordt de juiste configuratie afgestemd op de modus, de duur en de batterij van uw armatuur.

Waarom één fabriek voor de complete noodelektronica-set?

Noodverlichting is in deze hele categorie het sterkste argument voor productie uit één bron. De lader, batterijbeveiliging, omschakelcircuit, driver, engine en zelftestlogica vormen één veiligheidsketen, en die keten begeeft het op het moment dat de componenten van de verschillende leveranciers niet goed geïntegreerd zijn – precies die hiaten die pas aan het licht komen tijdens de inbedrijfstelling of, in het ergste geval, tijdens een echte noodsituatie.

Highleap Electronics produceert elke printplaat in de set volgens IPC Klasse 3, waarbij de laadprofielen, beveiligingsdrempels, overdrachtstijden en zelftestprocedures allemaal zijn ontworpen om te werken met dezelfde batterij en dezelfde testopstelling — en samen worden getest. Stuur uw testopstellingsmodus, duur en batterijspecificaties naar ons PCB-assemblageteam voor een offerte binnen 24 uur.

Hoe te bestellen — Bestanden, minimale bestelhoeveelheid en levertijd

Het bestellen van nood- en vluchtrouteverlichtingspanelen bij Highleap Electronics begint met het specificeren van het armatuurtype, de nominale brandduur en de batterijspecificaties. Elke offerte omvat een gratis Design for Manufacturability (DFM)-beoordeling en onze minimale bestelling is één exemplaar zonder toeslag voor prototypes.

Welke bestanden moet ik versturen?

• PCB-fabricage alleen — Gerber RS-274X-bestanden (alle koper-, soldeermasker- en zeefdruklagen), Excellon-boorbestand, printplaatcontouren op de mechanische laag en fabricage-aantekeningen over substraat, diëlektricum, koperdikte, oppervlakteafwerking en soldeermaskerkleur.
• PCB-montage (PCBA) — het bovenstaande plus een materiaallijst met artikelnummers en aantallen van de fabrikant, en een pick-and-place (Centroid) bestand voor de SMT-componenten.
• Kant-en-klare elektronica — Bovenstaande plus mechanische bestanden (STEP/DXF) voor de koelplaat of behuizing, optische of lensdetails, specificaties voor de driver of besturing, firmware (indien van toepassing) en eventuele branding- of verpakkingsafbeeldingen. Als er bestanden ontbreken, stuur dan wat u wel heeft. Ons engineeringteam zal de ontbrekende bestanden tijdens de DFM-beoordeling identificeren.

MOQ en prijzen

• Minimale bestelhoeveelheid is 1 eenheid Voor zowel de fabricage als de assemblage, zonder boete voor het prototype.
• Volumekortingen bij afname van 10, 50, 100, 500 en meer dan 1,000 stuks.
• Wij bewaren uw gegevens, zodat bij herhaalbestellingen de engineeringkosten niet opnieuw hoeven te worden berekend.

Doorlooptijden

• PCB-fabricage — Standaard levertijd: 5 tot 7 werkdagen; expresslevering: 24 tot 48 uur, afhankelijk van beschikbaarheid.
• PCB-montage (PCBA) — 7 tot 12 werkdagen inclusief het inkopen van componenten; 5 dagen express voor een stuklijst die op voorraad is.
• Kant-en-klare modules — Doorgaans 12 tot 18 werkdagen, afhankelijk van het materiaal, de bescherming en de hoeveelheid.
• Alle levertijden worden bevestigd in uw offerte en gaan in vanaf de orderbevestiging en goedkeuring van het bestand.

Certificeringen en normen: ISO 9001 kwaliteitsmanagement, IPC Klasse 2 en Klasse 3 vakmanschap, AOI- en functionele testen op elke printplaat, met röntgen-, ICT- en burn-in-screening als optie. We verzenden naar meer dan 40 landen met volledige tracking en leveren op verzoek conformiteitsdocumentatie. Voor LED-noodverlichtings- en vluchtroute-PCB-projecten kunt u de Gerber-bestanden, de stuklijst (BOM), de vereisten voor de batterijback-up, zelftestnotities en de gewenste aantallen via het offerteformulier op de website indienen, zodat Highleap Electronics het lichtmodule-, lader- en driverpakket samen kan beoordelen.

Printplaat met nood- en uitgangs-LED's — Veelgestelde vragen

Bouw je de complete elektronische set voor de noodverlichting of slechts één printplaat?

De complete set. Een noodverlichtingsarmatuur is een veiligheidsketen bestaande uit meerdere printplaten: een acculader, een accubeheer- /beveiligingsprintplaat, een wisselstroom-naar-noodstroomomschakeling, een dual-source driver , een lichtbron en zelftestlogica. Wij produceren en assembleren al deze componenten in dezelfde fabriek. Het is essentieel dat ze allemaal in dezelfde fabriek worden gebouwd, omdat het laadprofiel, de beveiligingsdrempels, de omschakeltijd en de testprocedure allemaal op dezelfde accu moeten zijn afgestemd. Het afzonderlijk inkopen van de printplaten is de reden waarom deze producten niet in gebruik worden genomen.

Kun je noodvoorzieningen bouwen die zichzelf kunnen testen en diagnosticeren?

Ja. We bouwen de logische printplaten voor automatische functietests (waarbij we controleren of de omschakeling en de werking van de lamp volgens schema verlopen) en automatische duurtests (waarbij we een volledige ontlading uitvoeren om te bevestigen dat de batterij nog steeds aan de voorschriften voldoet), met meerkleurige statusindicatie en, voor netwerksystemen, adresseerbare rapportage naar een centraal paneel. De zelftest test het daadwerkelijke laad-, overdracht- en aandrijfproces, daarom ontwerpen we deze test samen met de printplaten die hij test.

Hoe ga je om met de veiligheid van lithiumbatterijen in noodverlichtingsarmaturen?

Voor elk lithiumaccupakket (Li-ion of LiFePO4) bouwen we een speciaal lithiumbeveiligingsbord als veiligheidskritisch onderdeel volgens IPC Klasse 3, met bescherming tegen overladen, overontladen, overstroom en oververhitting, plus een laadprofiel dat is afgestemd op de chemische samenstelling en temperatuurgecompenseerd. De beveiligingsdrempels zijn afgestemd op de lader en de zelftestprocedure, zodat het accupakket veilig blijft en het testapparaat zijn gereedheid kan aantonen.

Aan welke kwaliteitsnorm voldoet u bij de productie van noodverlichtingspanelen?

IPC Klasse 3, geproduceerd in een ISO 9001-gecertificeerde fabriek, met volledige traceerbaarheid van materiaal, batch en operator – passend voor een product dat van levensbelang is. Elke printplaat doorstaat de AOI-test; we voegen burn-in toe om vroege defecten op te sporen, capaciteitsverificatie van het batterijsubsysteem en conforme coating of inkapseling voor vochtige en buitentoepassingen. De testopstelling moet werken wanneer deze nodig is, en wij produceren volgens die norm.

Bouwt u zowel onderhoudsgevoelige als niet-onderhoudsgevoelige installaties, en ook vluchtrouteaanduidingen?

Ja. We bouwen armaturen zonder continue verlichting (noodlamp uit tot de netspanning uitvalt), armaturen met continue verlichting (lamp brandt altijd, werkt verder op batterij), verlichte vluchtrouteborden (meestal met continue verlichting, met een efficiënte randverlichting of directe verlichtingseenheid) en combinatiesystemen die een vluchtroutebord combineren met noodschijnwerpers in één elektronische unit. De motor, driver en besturing worden gebouwd om te voldoen aan de modus, de duur en het lichtniveau die uw regelgeving vereist.