Характеристики и външен вид на SMD светодиодите
Желанието за миниатюризиране на електронните устройства доведе до създаването на безводни радиоелементи. Тази тенденция не заобиколи и светодиодите – SMD устройствата значително изместиха конвенционалните изходни устройства в много области, а в осветлението на практика ги изтласкаха от пазара.
Какво е SMD LED
SMD LED принадлежи към категорията устройства за повърхностно монтиране - устройство, монтирано върху повърхност. Ако конвенционалните изходни елементи (истинска дупка) изискват пробиване на отвор за монтаж върху дъската и спойка крака от обратната страна, тогава SMD радиокомпонентите са запоени директно към пистите, разположени в горната равнина на печатната платка.
По принцип светлоизлъчващият елемент в SMD формат е подреден по същия начин като неговия изходен прототип. P-n преход от полупроводник е фиксиран върху керамична подложка, която има изразен светещ ефект, когато се приложи директно напрежение. Отгоре се затваря с леща, изработена от прозрачно съединение. Ако е необходимо, отгоре се нанася слой фосфор. Основната разлика е липсата на гъвкави проводници.Подложките са предвидени за запояване директно към полигони на печатни платки.
Предимства и недостатъци на SMD светодиодите
Като цяло плюсовете надделяват - в резултат на това готовите продукти са по-малки по размер, тегло и цена.
Съществува мит за невъзможността за ремонт на електронно оборудване, произведено с помощта на SMD елементи. Но това е само мит. Напълно възможно е да се възстанови ефективността на такова оборудване, това ще изисква малко допълнително оборудване, както и повишен опит и квалификация на капитана.
Видове и видове SMD
Обикновено почти всички светодиоди са разделени на две глобални категории:
- предназначени за осветление;
- предназначени да показват състоянието на електронните устройства.
За първата категория SMD елементите почти напълно замениха изходните елементи, във втората - оставиха им тясна ниша. Следователно същата класификация може да се приложи към излъчващите елементи за повърхностен монтаж.
Разделителната линия минава по техническите спецификации:
- за осветителните елементи светлинният поток е важен и е необходим цвят, близък до естествения;
- За индикаторните елементи са важни не толкова цветът и яркостта, а по-скоро контрастът с околния фон.
Следователно, за индикация, можете да използвате LED със светенето на p-n прехода, а за осветление - само с фосфорно покритие. Въпреки че това също е доста произволно - никой не забранява използването на устройства с люминофор и бяло сияние за индикация.
Всичко това се отнася за LED оптичен, видим обхват. Като отделен тип SMD светодиоди трябва да се споменат устройства с емисионен спектър, който е извън възприятието на човешкото око. Те включват ултравиолетови и инфрачервени излъчватели. Първите се използват за създаване на компактни източници на UV лъчение. Използват се за детектори на валута, за търсене на биологични следи и др. Последните се използват в системи за предаване на сигнали - в дистанционни управления за домакинска техника, в алармени системи за взлом и др. Тези светодиоди се предлагат и в SMD формат.
Трябва да се спомене и LED-матрици за осветителни системи, произведени по най-модерната COB технология до момента. Противно на общоприетото схващане, този принцип на производство изобщо не противоречи на SMD формата. И COB светодиоди се произвеждат, включително под формата на устройство за повърхностен монтаж.
Размери на SMD светодиоди
Видът на светодиода се обозначава от размерите на корпуса му. По този начин общият стандартен размер на LED 5050 означава, че излъчващият светлина елемент е поставен в обвивка с дължина 5,0 mm и ширина 5,0 mm.
Важно! Маркировката показва само размера на кутията. Електрическите и оптичните характеристики на светодиодите дори със същия размер могат да се различават в зависимост от вида и броя на инсталираните кристали, следователно, за да се определят недвусмислено параметрите, е необходимо да се използват техническите спецификации за светодиодите.
Съответствие на размерите на обикновените SMD светодиоди в таблицата:
| размер | Дължина на монтаж, мм | Ширина на монтаж, мм | Брой излъчващи p-n преходи | Светлинен поток, lm | Номинален ток, 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 |
Размерите на светодиодите, предназначени за индикация, са маркирани според международния стандарт EIA-96 в инчове. Най-честите случаи са 0603 и 1206.
| Обозначение на размера | Размер в инчове | Метрични размери, мм | Метрично прилягане |
| 0603 | 0,063''x 0,031'' | 1,6 х 0,8 | 1608 |
| 1206 | 0,126"x 0,063" | 3,2x1,6 | 3216 |
Тук важи същото правило – в случаи с еднакъв размер могат да се изработят светодиоди с различен цвят на светене, различни работни токове и т.н. Следователно параметрите за обозначението по ОВОС не могат да бъдат напълно определени.
SMD маркировка
Форматът SMD възникна в резултат на желанието за миниатюризиране на електронните компоненти, така че няма къде да се постави информация за вида и техническите характеристики върху тях. Дори и да си поставите такава цел, надписите ще бъдат твърде малки за удобно четене. Следователно маркировката се свежда само до обозначението на клемите на устройството.Това е важно, тъй като въпреки че светодиодите са в класа на диодите, те са малко полезни за блокиране на обратния ток поради ниската си толерантност към обратно напрежение. Ако е инсталиран конвенционален диод, без да се спазва полярността, този производствен дефект е лесен за идентифициране и коригиране. Излъчвателят на светлина, след подаване на захранване, най-вероятно ще се провали. Дори ако се открие проблем, преди да се приложи напрежение, е проблематично да се демонтира миниатюрен индикаторен светодиод с помощта на сушилня за запояване - топенето на прозрачен пластмасов корпус, който затваря p-n кръстовището, е толкова лесно, колкото и черупката на круши.
Ето защо, когато монтирате индикаторни светодиоди, трябва да се обърне внимание на наличието на мнемоничен модел, показващ местоположение на анода или катода.
Елементите, предназначени за осветление, обикновено имат скосяване, прилив или прорез по тялото - в повечето случаи това означава катод. Но няма гаранция, че производителят стриктно спазва това правило. Ето защо, в случай на съмнение, е по-добре да играете на сигурно и проверете LED (поне един от партидата) с мултицет.
Беше споменато, че SMD елементът не се различава от конвенционалния LED, с изключение на безводен пакет. Следователно схемата на превключване също няма да се различава. Захранващото напрежение към светодиода трябва да се подава през драйвер или ограничаващ резистор, като се спазва полярността.
Светодиодите могат да се комбинират в последователни вериги, които след това се свързват паралелно в матрици. Тази комбинация постига желаната мощност при дадено захранващо напрежение.
При ремонт на осветителни тела със смяна на излъчващи елементи (един или повече) по време на работа, дъската трябва да бъде защитена от огъвания и механично натоварване. Всички елементи на SMD формата при такива условия са предразположени към образуване на микропукнатини в тялото, нарушаване на целостта на спойка, невидими за окото. В резултат на такъв ремонт можете да получите няколко дефектни светодиода вместо един и загуба на време за отстраняване на неизправности. По-добре е изобщо да не премахвате платката, но тя е инсталирана на радиатор, който има голяма маса и топлинен капацитет, така че ще е необходим поялник или сешоар с висока мощност за загряване на спойката. Ако има увереност, че даден светодиод не работи, можете да опитате да не го запоявате, а да го отхапете. Но трябва да се внимава да не се повредят механично печатните проводници. При повторно инсталиране на обслужван елемент трябва да се помни, че светодиодите са чувствителни към прегряване и се опитват да избегнат продължително запояване.
Тематично видео:
Когато разработвате домашно приготвени осветителни устройства, трябва да сте наясно с проблема с отвеждането на топлината от светодиодите. Платката винаги трябва да се монтира на допълнителен радиатор с достатъчна площ, като за това трябва да има подходящ дизайн (без елементи от задната страна, отвори за винтове за закрепване и др.).
Въпреки някои недостатъци, форматът за електронни компоненти SMD се вкоренява в електронната индустрия. Приносът на миниатюрните безоловни елементи за намаляване на цената на електронното оборудване през последното десетилетие е много значителен. Светодиодите също участват в този процес.