Χαρακτηριστικά και εμφάνιση των SMD LED
Η σμίκρυνση των ηλεκτρονικών συσκευών οδήγησε στην ανάπτυξη ραδιοσυσκευών χωρίς μόλυβδο. Η τάση αυτή δεν έχει παραλείψει τις λυχνίες LED - οι διατάξεις SMD έχουν συμπιέσει σημαντικά τους συμβατικούς ηγέτες σε πολλούς τομείς, ενώ στον τομέα του φωτισμού έχουν πρακτικά συντρίψει την αγορά.
Τι είναι ένα LED SMD
Η λυχνία LED SMD ανήκει στην κατηγορία Surface Mounted Device - συσκευή επιφανειακής τοποθέτησης. Ενώ τα συμβατικά στοιχεία πραγματικής οπής απαιτούν διάνοιξη μιας οπής και συγκόλληση στην πλακέτα για την τοποθέτηση συγκόλληση Ενώ τα χαρακτηριστικά πραγματικών οπών απαιτούν διάνοιξη μιας οπής στην πίσω πλευρά και συγκόλληση στην πλακέτα, τα προϊόντα SMD συγκολλούνται απευθείας στις διαδρομές στην επάνω επιφάνεια της πλακέτας.
Κατ' αρχήν, ένα στοιχείο SMD είναι το ίδιο με το πρωτότυπό του SMD. Η επαφή p-n του ημιαγωγού με έντονο φαινόμενο λάμψης συνδέεται με ένα κεραμικό υπόστρωμα όταν εφαρμόζεται μια άμεση τάση. Καλύπτεται από πάνω με φακό από διαφανή ένωση. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να εφαρμοστεί ένα στρώμα φωσφόρου από πάνω. Η κύρια διαφορά είναι η απουσία εύκαμπτων καλωδίων. Παρέχονται επιφάνειες επαφής για συγκόλληση απευθείας στα πολύγωνα PCB.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των SMD LED
Συνολικά, τα πλεονεκτήματα αντισταθμίζονται από - στο τέλος τα τελικά προϊόντα έχουν μικρότερες διαστάσεις, μικρότερο βάρος και χαμηλότερο κόστος.
Υπάρχει ένας μύθος σχετικά με τη μη επισκευασιμότητα του ηλεκτρονικού εξοπλισμού που κατασκευάζεται με στοιχεία SMD. Αλλά είναι μόνο ένας μύθος. Η δυνατότητα εξυπηρέτησης τέτοιων συσκευών μπορεί να αποκατασταθεί πλήρως, απαιτεί λίγο επιπλέον εξοπλισμό, καθώς και προηγμένη εμπειρία και εξειδίκευση του πλοιάρχου.
Τύποι και τύποι SMD
Συμβατικά, σχεδόν όλες οι λυχνίες LED χωρίζονται σε δύο γενικές κατηγορίες:
- εκείνες που προορίζονται για φωτισμό,
- εκείνα που έχουν σχεδιαστεί για να δείχνουν την κατάσταση ηλεκτρονικών συσκευών.
Για την πρώτη κατηγορία, τα στοιχεία SMD έχουν σχεδόν πλήρως αντικαταστήσει τα στοιχεία χωρίς μόλυβδο- για τη δεύτερη κατηγορία, τους έχει απομείνει μια στενή θέση. Επομένως, η ίδια ταξινόμηση μπορεί να εφαρμοστεί και στα στοιχεία ακτινοβολίας επιφανειακής τοποθέτησης.
Η διαχωριστική γραμμή κινείται κατά μήκος των τεχνικών προδιαγραφών:
- για τα στοιχεία φωτισμού, η φωτεινή ροή είναι σημαντική και απαιτείται χρώμα κοντά στο φυσικό χρώμα,
- Για τα στοιχεία ένδειξης, δεν είναι τόσο σημαντικό το χρώμα και η φωτεινότητα όσο η αντίθεση με το περιβάλλον φόντο.
Επομένως, μπορείτε να χρησιμοποιείτε LED με πυράκτωση σύνδεσης p-n για ένδειξη και μόνο με επίστρωση φωσφόρου για φωτισμό. Αν και αυτό είναι επίσης αρκετά αυθαίρετο - κανείς δεν απαγορεύει τη χρήση συσκευών με φώσφορο και λευκή λάμψη για ένδειξη.
Όλα αυτά αναφέρονται σε LED οπτικής, ορατής εμβέλειας. Ως ξεχωριστός τύπος LED SMD είναι απαραίτητο να αναφερθούν οι συσκευές με φάσμα ακτινοβολίας που είναι πέρα από την αντίληψη του ανθρώπινου ματιού. Αυτές περιλαμβάνουν υπεριώδεις και υπέρυθρους πομπούς. Οι πρώτοι χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία συμπαγών πηγών υπεριώδους ακτινοβολίας. Χρησιμοποιούνται για ανιχνευτές συναλλάγματος, αναζήτηση βιολογικών ιχνών κ.λπ. Τα τελευταία χρησιμοποιούνται σε συστήματα μετάδοσης σημάτων - τηλεχειριστήρια οικιακών συσκευών, συστήματα συναγερμού κ.λπ. Αυτές οι λυχνίες LED διατίθενται επίσης σε μορφή SMD.
Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε τις μήτρες LED για συστήματα φωτισμού, οι οποίες κατασκευάζονται με την πιο προηγμένη τεχνολογία COB που είναι διαθέσιμη σήμερα. Σε αντίθεση με την κοινή πεποίθηση, αυτή η αρχή παραγωγής δεν έρχεται σε αντίθεση με τη μορφή SMD. И LED COB Τα LED παράγονται, μεταξύ άλλων, ως Surface Mounted Devices.
Διαστάσεις SMD των SMD-LED
Ο τύπος της λυχνίας LED υποδεικνύεται από τις διαστάσεις του περιβλήματός της. Έτσι, το κοινό μέγεθος LED 5050 σημαίνει ότι το στοιχείο εκπομπής φωτός περικλείεται σε κέλυφος μήκους και πλάτους 5,0 mm.
Σημαντικό! Η σήμανση υποδεικνύει μόνο το μέγεθος του περιβλήματος. Τα ηλεκτρικά και οπτικά χαρακτηριστικά των λυχνιών LED, ακόμη και του ίδιου μεγέθους, μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο και τον αριθμό των εγκατεστημένων κρυστάλλων, επομένως πρέπει να χρησιμοποιούνται οι τεχνικές προδιαγραφές των λυχνιών LED για τον αδιαμφισβήτητο προσδιορισμό των παραμέτρων.
Αντιστοίχιση των διαστάσεων των κοινών SMD LED στον πίνακα:
| Μέγεθος | Μήκος συναρμολόγησης, mm | Πλάτος συναρμολόγησης, mm | Αριθμός συνδέσεων p-n που ακτινοβολούν | 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 λυχνιών LED για σκοπούς ένδειξης αναγράφονται σε ίντσες σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο EIA-96. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα 0603 και 1206.
| Ονομασία μεγέθους | Μέγεθος σε ίντσες | Μετρικά μεγέθη, mm | Μετρική συμμόρφωση |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
Εδώ ισχύει ο ίδιος κανόνας - LED διαφορετικού χρώματος, ρεύματος λειτουργίας κ.λπ. μπορούν να κατασκευαστούν σε περιβλήματα του ίδιου μεγέθους. Ως εκ τούτου, δεν είναι δυνατός ο πλήρης προσδιορισμός των παραμέτρων από τη σήμανση ΕΙΑ.
Σήμανση SMD
Η μορφή SMD αναπτύχθηκε ως αποτέλεσμα της σμίκρυνσης των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, οπότε δεν υπάρχει χώρος για την αποτύπωση του τύπου και των προδιαγραφών τους. Ακόμη και αν ο στόχος είναι να γίνει αυτό, οι ενδείξεις είναι πολύ μικρές για να διαβαστούν εύκολα. Για το λόγο αυτό, η σήμανση περιορίζεται στην αναγνώριση των ακροδεκτών της συσκευής. Αυτό είναι σημαντικό επειδή, αν και οι λυχνίες LED ανήκουν στην κατηγορία των διόδων, είναι ελάχιστα χρήσιμες για την ασφάλιση του ανάστροφου ρεύματος λόγω της χαμηλής ανοχής τους στην ανάστροφη τάση. Εάν μια συμβατική δίοδος εγκατασταθεί χωρίς να τηρηθεί η πολικότητα, αυτό το κατασκευαστικό ελάττωμα είναι εύκολο να εντοπιστεί και να διορθωθεί. Ένας πομπός φωτός, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ πιθανό να παρουσιάσει βλάβη μετά την εφαρμογή της τροφοδοσίας ρεύματος. Ακόμα και αν ανιχνευθεί ένα πρόβλημα πριν από την εφαρμογή τάσης, μια μικροσκοπική ενδεικτική λυχνία LED είναι δύσκολο να αποσυναρμολογηθεί με κολλητήρι - το διαφανές πλαστικό περίβλημα που καλύπτει την ένωση p-n είναι εύκολο να λιώσει.
Επομένως, κατά την εγκατάσταση των ενδεικτικών λυχνιών LED, θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε να υπάρχει ένα μνημονικό μοτίβο που να υποδεικνύει θέση ανόδου ή καθόδου.
Τα στοιχεία που έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές φωτισμού έχουν συνήθως μια λοξή, χωνευτή ή εγκοπή στο περίβλημα - στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό υποδεικνύει την κάθοδο. Δεν υπάρχει όμως καμία εγγύηση ότι ο κατασκευαστής τηρεί αυστηρά αυτόν τον κανόνα. Σε περίπτωση αμφιβολίας, είναι συνεπώς προτιμότερο να έλεγχος LED (τουλάχιστον μία από τις παρτίδες) με ένα πολύμετρο.
Έχει αναφερθεί ότι το στοιχείο SMD δεν διαφέρει από ένα συμβατικό LED, εκτός από το περίβλημα χωρίς μόλυβδο. Επομένως, το διάγραμμα συνδεσμολογίας θα είναι επίσης το ίδιο. Η τάση τροφοδοσίας της λυχνίας LED θα πρέπει να τροφοδοτείται μέσω ενός οδηγού ή μιας περιοριστικής αντίστασης και θα πρέπει να τηρείται η πολικότητα.
Οι λυχνίες LED μπορούν να συνδεθούν σε κυκλώματα σειράς, τα οποία στη συνέχεια συνδέονται παράλληλα για να σχηματίσουν πίνακες. Αυτός ο συνδυασμός επιτυγχάνει την απαιτούμενη ισχύ σε δεδομένη τάση τροφοδοσίας.
Κατά την επισκευή φωτιστικών σωμάτων με αντικατάσταση των στοιχείων εκπομπής (ενός ή περισσότερων) κατά τη λειτουργία, η πλακέτα πρέπει να προστατεύεται από κάμψη και μηχανική καταπόνηση. Όλα τα στοιχεία SMD σε τέτοιες συνθήκες είναι επιρρεπή στο σχηματισμό μικρορωγμών στο περίβλημα, σπάζοντας την ακεραιότητα της συγκόλλησης, αόρατα στο μάτι. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πολλές ελαττωματικές λυχνίες LED αντί για μία και να χαθεί χρόνος για την αντιμετώπιση προβλημάτων. Είναι προτιμότερο να μην αφαιρέσετε καθόλου την πλακέτα, αλλά είναι τοποθετημένη πάνω σε μια ψύκτρα, η οποία έχει μεγάλη μάζα και θερμοχωρητικότητα, οπότε θα χρειαστεί ένα κολλητήρι ή ένα σεσουάρ μαλλιών υψηλής ισχύος για να θερμάνει τη συγκόλληση. Αν είστε σίγουροι ότι μια συγκεκριμένη λυχνία LED έχει αποτύχει, μπορείτε να προσπαθήσετε να την αποκολλήσετε αντί να την ξεκολλήσετε. Πρέπει όμως να δοθεί προσοχή ώστε να μην καταστραφούν μηχανικά τα τυπωμένα καλώδια. Κατά την επανατοποθέτηση ενός ελαττωματικού στοιχείου, θα πρέπει να θυμάστε ότι οι λυχνίες LED είναι ευαίσθητες στην υπερθέρμανση και προσπαθήστε να αποφύγετε την παρατεταμένη συγκόλληση.
Επίκαιρο βίντεο:
Όταν σχεδιάζετε αυτοσχέδιες συσκευές φωτισμού θα πρέπει να γνωρίζετε το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας από τις λυχνίες LED. Η πλακέτα πρέπει πάντοτε να τοποθετείται σε πρόσθετη ψύκτρα επαρκούς επιφάνειας, η οποία πρέπει να έχει κατάλληλο σχεδιασμό (χωρίς στοιχεία στην πίσω πλευρά, οπές βιδών για τη στερέωση κ.λπ.).
Παρά ορισμένα μειονεκτήματα, η μορφή SMD των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων έχει επικρατήσει στη βιομηχανία ραδιοηλεκτρονικών. Η συμβολή των μικροσκοπικών στοιχείων χωρίς ακίδες στη μείωση του κόστους των ηλεκτρονικών διατάξεων την τελευταία δεκαετία είναι σημαντική. Οι λυχνίες LED συμμετέχουν επίσης σε αυτή τη διαδικασία.