LED台灯设计与制作
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*.GBL Bottom layer 底层图形（Gerber)文件 *.GKO Keep out layer 外框禁止布线层（Gerber)文 件
实用文档
设置NC Drill 钻孔刀具表及文件数 据
*.DRR *.TXT
钻孔刀具表 钻孔文件数据
实用文档
（四）创建CAM文件
*.GBL
底层图形（Gerber)文件
机电综合创新项目设计与实 践
——LED台灯设计与制作
实用文档
一、教学安排
本实习项目是“机—电—计”一体化的综合实践 项目，是一门实践性较强的课程。
教学手段 课堂讲解、现场演示及训练场地实际指导操作
实训时间：9天
实用文档
教学目的和要求
一、了解各加工设备的加工特点，并具有较强的 操作技能；
二、了解典型工业产品的结构与制造过程； 三、初步掌握protel软件的使用方法与lpkf快速
二、LED台灯设计方案
LED台灯实物和工作原理图
实用文档
一）电气部分
LED台灯方案的设计思路是：首先要将高压 的交流电变换成低压的直流恒流源，才能 点亮LED光源。使用最经济有效的方法降压 和进行交直流变换是设计的首要考虑，当 今便携式电子产品使用交流电源的交直流 降压变换器——适配器(Adapter)就成了既 经济实惠、又现成、又好用的首选。
实用文档
（一）LED优点及电器元件的介绍
1、LED优点
1）.体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环
氧
树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。
2）. 耗电量低：LED耗电相当低，一般来说LED的工作 电压是3.2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说： 它消耗的电能不超过0.1W。
*.TXT
钻孔层数据
DrillPlated
实用文档
3，在CircuitCAM软件的图形界面中对PCB板进 行数据处理： 【设置外形】分板外形边框切割轨迹； 【设计规则检查】检查导线间距以便选择合 适的刀具； 【绝缘计算】沿着焊盘和线路周围生成绝缘 包络线，大面积剥铜方式的刀具加工轨迹； 【文字编辑】加载汉字，注意阴刻还是阳刻 等；
4，导出文件CircuitCAM软件可编辑修改的*. CAM图形、驱动机器加工的*.LMD文件。
实用文档
（六）、PCB快速制作制作 ProtoMat H100是一个数控加工中心，采用机械钻铣
实用文档
： 原理图要求 由于USB电压5V，电流500mA，两两LED串联再
并联。每组12个LED。
PCB图要求：灯板设计为圆形，直径为36 mm， LED布局合理、
布线尽量不交叉。
： 参数设置 单面板导线宽度 1mm
焊盘直径2mm孔径0.9mm。
右图 pcb文件
实用文档
（三）、制造输出
以Protel 99设计单面板为例子，导出Gerber数据： 设置图层输出文件
USB口的供电电压在 4.75~5.25V 之间都符合USB协议的规 范。
2）电流：是+5V的电流，USB协议规定最大值为500mA， 也就是单个USB口最大输出功率是2.5W。
实用文档
3、 光源：LED 发光二极管
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是 一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏 是一个半导体的晶片，晶片的一端附 在一个支架上，一端是 负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起 来。
文件名Leabharlann Baidu
数据类型
CircuitCAM 一般导 入选择
【Gerber格式数据文件】
*.GBL
底层数据
Bottom Layer
*.GKO
外框层数据
BoardOutline
【NC Drill（Excellon）格式数据文件】
*.DDR
NC Drill钻孔刀 Protel x drr Exc mil
具表
Inch23AbsLead
2、印刷电路板pcb制作（电气部分） 利用lpkf快速pcb制作系统对LED台灯的灯板电路进 行设计与加工，并完成元器件的安装、焊接与调试。
3、零部件装配（装配部分） 通过钳工对LED台灯的各零部件进行装配。
实用文档
实习安排
设计
LED台灯设计
lpkf快速pcb制作系统
一天
机械部分
台灯底座——铣床、磨床、钳工 、线切割
3）.使用寿命长 ：在恰当的电流和电压下，LED的使 用寿命可达10万小时
4）.高亮度、低热量：LED使用冷发光技术，发热量比 普通照明灯具低很多。
5）.环保： LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含 水银会造染，同时LED也可以回收再利用。
实用文档
2、电源：USB电源供电 1）电压：+5V是标准值，允许有一定的偏差，计算机
实用文档
4、LED发光二极管主要参数：
光管直径 5 mm 发光颜色 纯白色 正常工作电压 3.2-3.6 V 正常工作电流 20 mA 最大反向电压 5 V
实用文档
5、开关
控制LED灯的电源通断
实用文档
灯杯与灯罩 灯板
(要求学生自己 设计加工)
实用文档
（二）、PCB印刷电路板设计
介绍protel软件的基本使用方法，包括：原理图 绘制、元件库制作、PCB设计、封装库制作、制造输出等。 （下图 sch文件 ）
pcb制作方法; 四、拓展学生的知识面，培养学生的创新思维能 力和开展科技活动的能力。
五、培养学生的工程意识与工程素质，为今后的 学习与工作奠定基础。
实用文档
主要内容介绍
制作项目：“LED台灯设计与制作” 制作过程分为三个模块：
1、 LED台灯各部件设计与加工（机械部分） 通过车、铣、线切割、等工种对LED台灯的各部件进 行加工；
*.GKO 外框禁止布线层（Gerber)文件
*.DRR 钻孔刀具表
*.TXT 钻孔文件数据
实用文档
（五）、用CircuitCAM软件做数据处理 1，打开CircuitCAM，选取对应模板，单、双面板，则选取“Default”选取项； 2，用CircuitCAM导入各数据文件，并使之一一对应好相关层的关系；
（设计与加工）
一
天半
支柱————车床 （设计与加工） 一天半
灯罩————线切割 、钳工（设计与加工） 一天
实用文档
电气部分
印刷电路板（PCB） 设计
机房
需要安装protel、CircuitCAM软件 一天
印刷电路板（PCB） 加工
快速pcb制作系统
一天
印刷电路板（PCB） 焊接调试
电烙铁
实用文档
实用文档
设置NC Drill 钻孔刀具表及文件数 据
*.DRR *.TXT
钻孔刀具表 钻孔文件数据
实用文档
（四）创建CAM文件
*.GBL
底层图形（Gerber)文件
机电综合创新项目设计与实 践
——LED台灯设计与制作
实用文档
一、教学安排
本实习项目是“机—电—计”一体化的综合实践 项目，是一门实践性较强的课程。
教学手段 课堂讲解、现场演示及训练场地实际指导操作
实训时间：9天
实用文档
教学目的和要求
一、了解各加工设备的加工特点，并具有较强的 操作技能；
二、了解典型工业产品的结构与制造过程； 三、初步掌握protel软件的使用方法与lpkf快速
二、LED台灯设计方案
LED台灯实物和工作原理图
实用文档
一）电气部分
LED台灯方案的设计思路是：首先要将高压 的交流电变换成低压的直流恒流源，才能 点亮LED光源。使用最经济有效的方法降压 和进行交直流变换是设计的首要考虑，当 今便携式电子产品使用交流电源的交直流 降压变换器——适配器(Adapter)就成了既 经济实惠、又现成、又好用的首选。
实用文档
（一）LED优点及电器元件的介绍
1、LED优点
1）.体积小：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环
氧
树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。
2）. 耗电量低：LED耗电相当低，一般来说LED的工作 电压是3.2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说： 它消耗的电能不超过0.1W。
*.TXT
钻孔层数据
DrillPlated
实用文档
3，在CircuitCAM软件的图形界面中对PCB板进 行数据处理： 【设置外形】分板外形边框切割轨迹； 【设计规则检查】检查导线间距以便选择合 适的刀具； 【绝缘计算】沿着焊盘和线路周围生成绝缘 包络线，大面积剥铜方式的刀具加工轨迹； 【文字编辑】加载汉字，注意阴刻还是阳刻 等；
4，导出文件CircuitCAM软件可编辑修改的*. CAM图形、驱动机器加工的*.LMD文件。
实用文档
（六）、PCB快速制作制作 ProtoMat H100是一个数控加工中心，采用机械钻铣
实用文档
： 原理图要求 由于USB电压5V，电流500mA，两两LED串联再
并联。每组12个LED。
PCB图要求：灯板设计为圆形，直径为36 mm， LED布局合理、
布线尽量不交叉。
： 参数设置 单面板导线宽度 1mm
焊盘直径2mm孔径0.9mm。
右图 pcb文件
实用文档
（三）、制造输出
以Protel 99设计单面板为例子，导出Gerber数据： 设置图层输出文件
USB口的供电电压在 4.75~5.25V 之间都符合USB协议的规 范。
2）电流：是+5V的电流，USB协议规定最大值为500mA， 也就是单个USB口最大输出功率是2.5W。
实用文档
3、 光源：LED 发光二极管
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是 一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏 是一个半导体的晶片，晶片的一端附 在一个支架上，一端是 负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起 来。
文件名Leabharlann Baidu
数据类型
CircuitCAM 一般导 入选择
【Gerber格式数据文件】
*.GBL
底层数据
Bottom Layer
*.GKO
外框层数据
BoardOutline
【NC Drill（Excellon）格式数据文件】
*.DDR
NC Drill钻孔刀 Protel x drr Exc mil
具表
Inch23AbsLead
2、印刷电路板pcb制作（电气部分） 利用lpkf快速pcb制作系统对LED台灯的灯板电路进 行设计与加工，并完成元器件的安装、焊接与调试。
3、零部件装配（装配部分） 通过钳工对LED台灯的各零部件进行装配。
实用文档
实习安排
设计
LED台灯设计
lpkf快速pcb制作系统
一天
机械部分
台灯底座——铣床、磨床、钳工 、线切割
3）.使用寿命长 ：在恰当的电流和电压下，LED的使 用寿命可达10万小时
4）.高亮度、低热量：LED使用冷发光技术，发热量比 普通照明灯具低很多。
5）.环保： LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含 水银会造染，同时LED也可以回收再利用。
实用文档
2、电源：USB电源供电 1）电压：+5V是标准值，允许有一定的偏差，计算机
实用文档
4、LED发光二极管主要参数：
光管直径 5 mm 发光颜色 纯白色 正常工作电压 3.2-3.6 V 正常工作电流 20 mA 最大反向电压 5 V
实用文档
5、开关
控制LED灯的电源通断
实用文档
灯杯与灯罩 灯板
(要求学生自己 设计加工)
实用文档
（二）、PCB印刷电路板设计
介绍protel软件的基本使用方法，包括：原理图 绘制、元件库制作、PCB设计、封装库制作、制造输出等。 （下图 sch文件 ）
pcb制作方法; 四、拓展学生的知识面，培养学生的创新思维能 力和开展科技活动的能力。
五、培养学生的工程意识与工程素质，为今后的 学习与工作奠定基础。
实用文档
主要内容介绍
制作项目：“LED台灯设计与制作” 制作过程分为三个模块：
1、 LED台灯各部件设计与加工（机械部分） 通过车、铣、线切割、等工种对LED台灯的各部件进 行加工；
*.GKO 外框禁止布线层（Gerber)文件
*.DRR 钻孔刀具表
*.TXT 钻孔文件数据
实用文档
（五）、用CircuitCAM软件做数据处理 1，打开CircuitCAM，选取对应模板，单、双面板，则选取“Default”选取项； 2，用CircuitCAM导入各数据文件，并使之一一对应好相关层的关系；
（设计与加工）
一
天半
支柱————车床 （设计与加工） 一天半
灯罩————线切割 、钳工（设计与加工） 一天
实用文档
电气部分
印刷电路板（PCB） 设计
机房
需要安装protel、CircuitCAM软件 一天
印刷电路板（PCB） 加工
快速pcb制作系统
一天
印刷电路板（PCB） 焊接调试
电烙铁
实用文档