Caractéristiques et apparence des LED SMD
La miniaturisation des dispositifs électroniques a conduit au développement d'éléments radio sans plomb. Cette tendance n'a pas épargné les LED - les dispositifs CMS ont considérablement réduit les pistes conventionnelles dans de nombreux domaines, tandis que dans le domaine de l'éclairage, ils ont pratiquement écrasé le marché.
Qu'est-ce qu'une LED SMD ?
La LED SMD appartient à la catégorie des dispositifs montés en surface - un dispositif monté en surface. Alors que les éléments conventionnels à trou véritable nécessitent le perçage et la soudure d'un trou sur la carte pour le montage. soudure Alors que les fonctions à trou véritable nécessitent de percer un trou et de le souder sur la carte elle-même, les produits CMS se soudent directement sur les pistes de la surface supérieure de la carte.
En principe, un élément SMD est identique à son prototype SMD. La jonction p-n d'un semi-conducteur présentant un effet lumineux prononcé est fixée à un substrat céramique lorsqu'une tension continue est appliquée. Il est recouvert sur le dessus par une lentille de composé transparent. Si nécessaire, une couche de phosphore peut être appliquée par-dessus. La principale différence est l'absence de fils flexibles. Des plots de contact sont prévus pour être soudés directement sur les polygones du PCB.
Avantages et inconvénients des LED SMD
Dans l'ensemble, les avantages l'emportent sur les inconvénients suivants - au final, les produits finaux sont plus petits, moins lourds et moins coûteux.
Il existe un mythe sur la non-réparabilité des équipements électroniques fabriqués avec des éléments SMD. Mais ce n'est qu'un mythe. Le fonctionnement de ces appareils peut être entièrement rétabli, mais cela nécessite un peu d'équipement supplémentaire, ainsi qu'une expérience et une qualification avancées du maître.
Types de CMS et types
Par convention, presque toutes les LED sont divisées en deux catégories globales :
- ceux destinés à l'éclairage ;
- ceux qui sont conçus pour indiquer l'état des appareils électroniques.
Pour la première catégorie, les éléments CMS ont presque complètement supplanté les éléments sans plomb ; pour la deuxième catégorie, il leur reste une niche étroite. Par conséquent, la même classification peut être appliquée aux éléments émetteurs montés en surface.
La ligne de démarcation se situe au niveau des spécifications techniques :
- pour les éléments d'éclairage, le flux lumineux est important et une couleur proche de la couleur naturelle est requise ;
- Pour les éléments indicateurs, ce ne sont pas tant la couleur et la luminosité qui sont importantes, mais plutôt le contraste avec le fond environnant.
Par conséquent, vous pouvez utiliser des LED avec une jonction p-n lumineuse pour l'indication et seulement avec un revêtement phosphoreux pour l'éclairage. Bien que cela soit également tout à fait arbitraire - personne n'interdit l'utilisation d'appareils à phosphore et à lueur blanche pour l'indication.
Tout ceci se réfère aux LEDs de la gamme optique, visible. En tant que type distinct de LED SMD, il est nécessaire de mentionner les dispositifs dont le spectre de rayonnement est au-delà de la perception de l'œil humain. Il s'agit notamment d'émetteurs d'ultraviolets et d'infrarouges. Les premiers sont utilisés pour créer des sources compactes de rayonnement UV. Ils sont utilisés pour les détecteurs de monnaie, la recherche de traces biologiques, etc. Ces derniers sont utilisés dans les systèmes de transmission de signaux - télécommandes d'appareils ménagers, systèmes d'alarme anti-effraction, etc. Ces LED sont également disponibles en format SMD.
Il convient également de mentionner les matrices de LED pour les systèmes d'éclairage, fabriquées à l'aide de la technologie COB la plus avancée actuellement disponible. Contrairement à une idée reçue, ce principe de production n'est pas en contradiction avec le format SMD. И LEDs COB Les LED sont produites, entre autres, comme des dispositifs montés en surface.
Dimensions des LEDs SMD
Le type de LED est indiqué par les dimensions de son boîtier. Ainsi, la taille courante de la LED 5050 signifie que l'élément émetteur de lumière est enfermé dans une coque d'une longueur et d'une largeur de 5,0 mm.
Important ! Le marquage indique uniquement la taille du boîtier. Les caractéristiques électriques et optiques des LED, même de même taille, peuvent différer selon le type et le nombre de cristaux installés. Il faut donc utiliser les spécifications techniques des LED pour déterminer les paramètres sans ambiguïté.
Correspondance des dimensions des LED SMD courantes dans le tableau :
| Taille | Longueur d'assemblage, mm | Largeur d'assemblage, mm | Nombre de jonctions p-n rayonnantes | Flux lumineux, lm | Courant nominal, 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 |
Les dimensions des DEL à des fins d'indication sont indiquées en pouces conformément à la norme internationale EIA-96. Les plus courantes sont 0603 et 1206.
| Désignation de la taille | Taille en pouces | Tailles métriques, mm | Conformité métrique |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
La même règle s'applique ici : des LED de couleurs, de courants de fonctionnement, etc. différents peuvent être produites dans des boîtiers de même taille. Par conséquent, il n'est pas possible de déterminer entièrement les paramètres à partir du marquage EIA.
Marquage SMD
Le format SMD a été développé en raison de la miniaturisation des composants électroniques. Il n'y a donc pas de place pour y apposer les informations relatives au type et aux spécifications. Même si c'est le but recherché, les marquages sont trop petits pour être lus facilement. Pour cette raison, le marquage se limite à l'identification des terminaux du dispositif. Ceci est important car, bien que les LED appartiennent à la classe des diodes, elles sont peu utiles pour le blocage du courant inverse en raison de leur faible tolérance à la tension inverse. Si une diode classique est installée sans respecter la polarité, ce défaut de fabrication est facile à détecter et à corriger. Un émetteur de lumière, en revanche, est très susceptible de tomber en panne après avoir été mis sous tension. Même si un problème est détecté avant l'application d'une tension, une DEL indicatrice miniature est difficile à démonter avec un fer à souder - le boîtier en plastique transparent qui recouvre la jonction p-n est facile à faire fondre.
Par conséquent, lors de l'installation des voyants lumineux, il faut veiller à ce qu'il y ait un motif mnémotechnique indiquant emplacement de l'anode ou de la cathode.
Les éléments conçus pour l'éclairage présentent généralement un biseau, un affleurement ou une encoche sur le boîtier - dans la plupart des cas, cela indique la cathode. Mais il n'y a aucune garantie que le fabricant respecte strictement cette règle. En cas de doute, il est donc préférable de vérifier LED (au moins une du lot) avec un multimètre.
Il a été mentionné que l'élément SMD n'est pas différent d'une LED conventionnelle, à l'exception du boîtier sans plomb. Par conséquent, le schéma de câblage sera également le même. La tension d'alimentation de la LED doit passer par un driver ou une résistance de limitation et la polarité doit être respectée.
Les LED peuvent être câblées en série, puis connectées en parallèle pour former des matrices. Cette combinaison permet d'obtenir la puissance requise pour une tension d'alimentation donnée.
Lors de la réparation d'appareils d'éclairage avec remplacement d'éléments émetteurs (un ou plusieurs) pendant le fonctionnement, la carte doit être protégée de la flexion et des contraintes mécaniques. Dans de telles conditions, tous les éléments CMS sont susceptibles de former des microfissures dans le boîtier, rompant l'intégrité de la soudure, invisibles à l'œil nu. Cela peut se traduire par plusieurs DEL défectueuses au lieu d'une seule et une perte de temps dans le dépannage. Il est préférable de ne pas retirer la carte du tout, mais elle est montée sur un dissipateur thermique, qui a beaucoup de masse et de capacité calorifique. Il faudra donc utiliser un fer à souder ou un sèche-cheveux de forte puissance pour chauffer la soudure. Si vous êtes sûr qu'une DEL particulière est défaillante, vous pouvez essayer de la piquer au lieu de la dessouder. Mais il faut veiller à ne pas endommager mécaniquement les fils imprimés. Lors de la réinstallation d'un élément défectueux, vous devez vous rappeler que les LED sont sensibles à la surchauffe et essayer d'éviter les soudures prolongées.
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Lorsque vous concevez des dispositifs d'éclairage faits maison, vous devez être conscient du problème de la dissipation de la chaleur des LED. La carte doit toujours être montée sur un dissipateur thermique supplémentaire de surface suffisante, et pour cela, il doit avoir un design approprié (pas d'éléments sur la face arrière, trous de vis pour la fixation, etc.)
Malgré certains inconvénients, le format SMD des composants électroniques s'est imposé dans l'industrie de la radioélectronique. La contribution des éléments sans broche miniaturisés à la réduction du coût des dispositifs électroniques au cours de la dernière décennie est significative. Les LEDs participent également à ce processus.