Χαρακτηριστικά και εμφάνιση των SMD LED
Η επιθυμία για μικρογραφία ηλεκτρονικών συσκευών οδήγησε στη δημιουργία ραδιοστοιχείων χωρίς μόλυβδο. Αυτή η τάση δεν έχει παρακάμψει ούτε τα LED - οι συσκευές SMD έχουν αντικαταστήσει σημαντικά τις συμβατικές συσκευές εξόδου σε πολλούς τομείς και στον φωτισμό τις έχουν πρακτικά αποσπάσει από την αγορά.
Τι είναι το SMD LED
Το SMD LED ανήκει στην κατηγορία Surface Mounted Device - μια συσκευή που τοποθετείται σε μια επιφάνεια. Εάν τα συμβατικά στοιχεία εξόδου (πραγματική οπή) απαιτούν διάνοιξη οπής για εγκατάσταση στην πλακέτα και κόλλα μετάλλων πόδια στην πίσω πλευρά και, στη συνέχεια, τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου SMD συγκολλούνται απευθείας στις ράγες που βρίσκονται στο επάνω επίπεδο της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
Βασικά, το στοιχείο εκπομπής φωτός στη μορφή SMD είναι διατεταγμένο με τον ίδιο τρόπο όπως το πρωτότυπο εξόδου του. Μια σύνδεση p-n από έναν ημιαγωγό στερεώνεται σε ένα κεραμικό υπόστρωμα, το οποίο έχει έντονο αποτέλεσμα λάμψης όταν εφαρμόζεται άμεση τάση. Από πάνω κλείνει με φακό από διαφανή ένωση. Εάν είναι απαραίτητο, εφαρμόζεται ένα στρώμα φωσφόρου από πάνω. Η κύρια διαφορά είναι η έλλειψη ευέλικτων απαγωγών.Παρέχονται τακάκια για συγκόλληση απευθείας σε πολύγωνα PCB.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των SMD LED
Συνολικά, τα πλεονεκτήματα υπερτερούν - ως αποτέλεσμα, τα τελικά προϊόντα είναι μικρότερα σε μέγεθος, βάρος και κόστος.
Υπάρχει ένας μύθος σχετικά με τη μη επισκευή του ηλεκτρονικού εξοπλισμού που κατασκευάζεται με στοιχεία SMD. Αλλά αυτό είναι μόνο ένας μύθος. Είναι πολύ πιθανό να αποκατασταθεί η αποτελεσματικότητα αυτού του εξοπλισμού· αυτό θα απαιτήσει μικρό πρόσθετο εξοπλισμό, καθώς και αυξημένη εμπειρία και προσόντα του πλοιάρχου.
Είδη και τύποι SMD
Συμβατικά, σχεδόν όλα τα LED χωρίζονται σε δύο παγκόσμιες κατηγορίες:
- προορίζεται για φωτισμό.
- σχεδιασμένο για να υποδεικνύει την κατάσταση των ηλεκτρονικών συσκευών.
Για την πρώτη κατηγορία, τα στοιχεία SMD αντικατέστησαν σχεδόν πλήρως τα στοιχεία εξόδου, στη δεύτερη - τους άφησαν μια στενή θέση. Ως εκ τούτου, η ίδια ταξινόμηση μπορεί να εφαρμοστεί σε επιφανειακά ακτινοβολούμενα στοιχεία.
Η διαχωριστική γραμμή ακολουθεί τις τεχνικές προδιαγραφές:
- για τα στοιχεία φωτισμού, η φωτεινή ροή είναι σημαντική και απαιτείται ένα χρώμα κοντά στο φυσικό.
- Για τα στοιχεία ένδειξης, δεν είναι τόσο το χρώμα και η φωτεινότητα που είναι σημαντικά, αλλά η αντίθεση με το περιβάλλον φόντο.
Επομένως, για ένδειξη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε LED με τη λάμψη της διασταύρωσης p-n και για φωτισμό - μόνο με επίστρωση φωσφόρου. Αν και αυτό είναι επίσης αρκετά αυθαίρετο - κανείς δεν απαγορεύει τη χρήση συσκευών με φώσφορο και λευκή λάμψη για ένδειξη.
Όλα αυτά ισχύουν για την οπτική, ορατή εμβέλεια LED. Ως ξεχωριστός τύπος SMD LED, θα πρέπει να αναφέρονται συσκευές με φάσμα εκπομπής που υπερβαίνει την αντίληψη του ανθρώπινου ματιού. Αυτά περιλαμβάνουν εκπομπούς υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία συμπαγών πηγών υπεριώδους ακτινοβολίας. Χρησιμοποιούνται για ανιχνευτές νομισμάτων, για αναζήτηση βιολογικών ιχνών κ.λπ. Τα τελευταία χρησιμοποιούνται σε συστήματα μετάδοσης σήματος - σε τηλεχειριστήρια για οικιακό εξοπλισμό, σε συστήματα συναγερμού διαρρήξεων κ.λπ. Αυτά τα LED είναι επίσης διαθέσιμα σε μορφή SMD.
Είναι επίσης απαραίτητο να αναφέρουμε τις μήτρες LED για συστήματα φωτισμού, που παράγονται με την πιο προηγμένη τεχνολογία COB μέχρι σήμερα. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, αυτή η αρχή παραγωγής δεν έρχεται καθόλου σε αντίθεση με τη μορφή SMD. Και COB LED παράγονται, συμπεριλαμβανομένης της συσκευής επιφανειακής τοποθέτησης.
Διαστάσεις SMD LED
Ο τύπος του LED υποδεικνύεται από τις διαστάσεις του περιβλήματός του. Έτσι, το κοινό τυπικό μέγεθος του LED 5050 σημαίνει ότι το στοιχείο εκπομπής φωτός τοποθετείται σε ένα κέλυφος μήκους 5,0 mm και πλάτους 5,0 mm.
Σπουδαίος! Η σήμανση υποδεικνύει μόνο το μέγεθος της θήκης. Τα ηλεκτρικά και οπτικά χαρακτηριστικά των LED ακόμη και του ίδιου μεγέθους μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο και τον αριθμό των εγκατεστημένων κρυστάλλων, επομένως, για τον ξεκάθαρο προσδιορισμό των παραμέτρων, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οι τεχνικές προδιαγραφές για τα LED.
Αντιστοιχία των μεγεθών των κοινών LED SMD στον πίνακα:
| Μέγεθος | Μήκος συναρμολόγησης, mm | Πλάτος συναρμολόγησης, mm | Αριθμός συνδέσεων p-n που εκπέμπουν | Φωτεινή ροή, lm | Ονομαστικό ρεύμα, mA |
| 3528 | 3.5 | 2.8 | 1/3 | 0.6..50 | 20 |
| 5050 | 5.0 | 5.0 | 3/ 4 | 2..14 | 60/80 |
| 5630 | 5.6 | 3.0 | 1 | 57 | 150 |
| 7020 | 7.0 | 2.0 | 1 | 45..60 | 150 |
| 3020 | 3.0 | 2.0 | 1 | 8..10 | 20 |
| 2835 | 2.8 | 3.5 | 1 | 20/50/100 | 60/150/300 |
Οι διαστάσεις των LED που προορίζονται για ένδειξη επισημαίνονται σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο EIA-96 σε ίντσες. Οι πιο συχνές περιπτώσεις είναι το 0603 και το 1206.
| Προσδιορισμός μεγέθους | Μέγεθος σε ίντσες | Μετρικές διαστάσεις, mm | Μετρική προσαρμογή |
| 0603 | 0,063''x0,031'' | 1,6 x 0,8 | 1608 |
| 1206 | 0,126''x0,063'' | 3,2x1,6 | 3216 |
Ο ίδιος κανόνας ισχύει και εδώ - σε περιπτώσεις ίδιου μεγέθους, μπορούν να κατασκευαστούν LED διαφορετικών χρωμάτων λάμψης, διαφορετικά ρεύματα λειτουργίας κ.λπ. Επομένως, οι παράμετροι για την ονομασία ΕΠΕ δεν μπορούν να προσδιοριστούν πλήρως.
Σήμανση SMD
Η μορφή SMD προέκυψε ως αποτέλεσμα της επιθυμίας για σμίκρυνση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, επομένως δεν υπάρχει χώρος για να τοποθετηθούν πληροφορίες σχετικά με τον τύπο και τα τεχνικά χαρακτηριστικά σε αυτά. Ακόμα κι αν βάλετε έναν τέτοιο στόχο, οι επιγραφές θα είναι πολύ μικρές για άνετη ανάγνωση. Επομένως, η σήμανση μειώνεται μόνο στον προσδιορισμό των ακροδεκτών της συσκευής.Αυτό είναι σημαντικό γιατί, παρόλο που τα LED ανήκουν στην κατηγορία των διόδων, είναι ελάχιστα χρήσιμα για την παρεμπόδιση του αντίστροφου ρεύματος λόγω της χαμηλής ανοχής τους στην αντίστροφη τάση. Εάν εγκατασταθεί μια συμβατική δίοδος χωρίς να τηρείται η πολικότητα, αυτό το κατασκευαστικό ελάττωμα είναι εύκολο να εντοπιστεί και να διορθωθεί. Ο πομπός φωτός, μετά την εφαρμογή του ρεύματος, πιθανότατα θα αποτύχει. Ακόμα κι αν εντοπιστεί πρόβλημα πριν από την εφαρμογή τάσης, είναι προβληματικό να αποσυναρμολογήσετε μια μινιατούρα ενδεικτική λυχνία LED χρησιμοποιώντας ένα στεγνωτήριο συγκόλλησης - η τήξη ενός διαφανούς πλαστικού περιβλήματος που κλείνει τη διασταύρωση p-n είναι τόσο εύκολη όσο το ξεφλούδισμα των αχλαδιών.
Επομένως, κατά την τοποθέτηση των ενδεικτικών LED, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στην παρουσία ενός μνημονικού μοτίβου που δείχνει θέση της ανόδου ή της καθόδου.
Τα στοιχεία που προορίζονται για φωτισμό έχουν συνήθως λοξότμηση, παλίρροια ή εγκοπή στο σώμα - στις περισσότερες περιπτώσεις σημαίνει την κάθοδο. Αλλά δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι ο κατασκευαστής τηρεί αυστηρά αυτόν τον κανόνα. Επομένως, σε περίπτωση αμφιβολίας, είναι καλύτερα να το παίξετε με ασφάλεια και επαληθεύω LED (τουλάχιστον ένα από την παρτίδα) με πολύμετρο.
Αναφέρθηκε ότι το στοιχείο SMD δεν διαφέρει από ένα συμβατικό LED, με εξαίρεση ένα πακέτο χωρίς μόλυβδο. Επομένως, ούτε το σχήμα μεταγωγής θα διαφέρει. Η τάση τροφοδοσίας στο LED πρέπει να εφαρμόζεται μέσω ενός οδηγού ή μιας περιοριστικής αντίστασης, τηρώντας την πολικότητα.
Τα LED μπορούν να συνδυαστούν σε σειριακές αλυσίδες, οι οποίες στη συνέχεια συνδέονται παράλληλα σε πίνακες. Αυτός ο συνδυασμός επιτυγχάνει την επιθυμητή ισχύ σε μια δεδομένη τάση τροφοδοσίας.
Κατά την επισκευή φωτιστικών με την αντικατάσταση στοιχείων ακτινοβολίας (ένα ή περισσότερα) κατά τη λειτουργία, η πλακέτα πρέπει να προστατεύεται από στροφές και μηχανικές καταπονήσεις. Όλα τα στοιχεία της μορφής SMD υπό τέτοιες συνθήκες είναι επιρρεπή στο σχηματισμό μικρορωγμών στο σώμα, παραβίαση της ακεραιότητας της συγκόλλησης, αόρατα στο μάτι. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας επισκευής, μπορείτε να λάβετε πολλά ελαττωματικά LED αντί για ένα και να χάσετε χρόνο για την αντιμετώπιση προβλημάτων. Είναι καλύτερα να μην αφαιρέσετε καθόλου την πλακέτα, αλλά είναι εγκατεστημένη σε μια ψύκτρα που έχει μεγάλη μάζα και χωρητικότητα θερμότητας, επομένως θα χρειαστεί ένα συγκολλητικό σίδερο ή ένα πιστολάκι μαλλιών υψηλής ισχύος για να ζεσταθεί η συγκόλληση. Εάν υπάρχει βεβαιότητα ότι ένα συγκεκριμένο LED είναι εκτός λειτουργίας, μπορείτε να προσπαθήσετε να μην το κολλήσετε, αλλά να το δαγκώσετε. Πρέπει όμως να ληφθεί μέριμνα ώστε να μην προκληθεί μηχανική ζημιά στους εκτυπωμένους αγωγούς. Κατά την επανεγκατάσταση ενός στοιχείου που μπορεί να επισκευαστεί, πρέπει να θυμάστε ότι τα LED είναι ευαίσθητα στην υπερθέρμανση και προσπαθούν να αποφύγουν την παρατεταμένη συγκόλληση.
Θεματικό βίντεο:
Κατά την ανάπτυξη οικιακών συσκευών φωτισμού, θα πρέπει να γνωρίζει κανείς το πρόβλημα της αφαίρεσης θερμότητας από τα LED. Η πλακέτα πρέπει να τοποθετείται πάντα σε πρόσθετη ψύκτρα επαρκούς επιφάνειας και για αυτό πρέπει να έχει κατάλληλο σχέδιο (δεν υπάρχουν στοιχεία στην πίσω πλευρά, τρύπες για βίδες για στερέωση κ.λπ.).
Παρά ορισμένες ελλείψεις, η μορφή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων SMD έχει ριζώσει στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Η συμβολή των μικροσκοπικών στοιχείων χωρίς μόλυβδο στη μείωση του κόστους του ηλεκτρονικού εξοπλισμού την τελευταία δεκαετία είναι πολύ σημαντική. Τα LED εμπλέκονται επίσης σε αυτή τη διαδικασία.